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废水集中与分散处理的技术经济比较

论文类型 技术与工程 发表日期 2001-12-01
来源 《工业用水与废水》2001年第6期
作者 吴琼
关键词 废水 集中与分散处理 技术经济 比较
摘要 通过附近3座原水性质相同、处理工艺相似的小型污水处理站的投资、运行费用等方面的分析而得出结论:废水集中处理能使社会资源得到充分、合理的利用,可大幅度降低运行费用,有利于提高社会、经济、环境效益。

标题:

废水集中与分散处理的技术经济比较

可见全文

作者:

吴琼;

发布时间:

2001-12-1

出自:

《工业用水与废水》2001年 第6期

关键字:

废水;集中与分散处理;技术经济;比较

摘 要:

    通过附近3座原水性质相同、处理工艺相似的小型污水处理站的投资、运行费用等方面的分析而得出结论:废水集中处理能使社会资源得到充分、合理的利用,可大幅度降低运行费用,有利于提高社会、经济、环境效益。

简介:

吴 琼
(江苏南通新西尔克针织服装有限公司,江苏 南通226007)

  摘要:通过附近3座原水性质相同、处理工艺相似的小型污水处理站的投资、运行费用等方面的分析而得出结论:废水集中处理能使社会资源得到充分、合理的利用,可大幅度降低运行费用,有利于提高社会、经济、环境效益。
  关键词:废水;集中与分散处理;技术经济;比较
  中图分类号:X703  文献标识码:B  文章编号:1009-2455(2001)6-0042-02

绪论

  经济的发展带来的水污染越来越严重,水资源短缺频频告急,因此各种小型污水处理站不断涌现,这对环境保护确实起到不可低估的作用,但是,分散的小型污水处理站也给社会资源造成严重浪费。下面从附近3座(分别编号为A、B、C)小型污水处理站的一些基本情况入手来探讨污水集中处理的必要性。

  1 废水来源及处理工艺

  A、B、C污水处理站的废水均来自某厂的漂染生产车间(全棉针织品漂染),其生产工艺完全相同,染料及助剂也大同小异,如活性染料、直接染料、H2O2、NaCIO2、NaOH、Na2CO3等等,污水处理工艺均为生物接触氧化法,所不同的是B、C为常压接触氧化法,而A为加压生化法,其工艺流程如图1所示:

2 分散与集中处理的比较

  现根据附近3座小型污水处理站的实际情况,从以下几方面比较废水分散与集中处理的不同。
2.1 投资比较
  
根据有关资料介绍,小型污水处理站吨水投资以1000元以下比较合适。据调查的A、B、C3座污水处理站的设计日处理能力分别为 500 m3、500m3及800m3,总投资额分别为人民币53万元、101万元及150万元,相对应的吨水投资额分别为1060元、2020元及1875元,可以说只有A处理站的投资是比较合理的。根据现场观察及运行情况分析,小型污水处理站投资不合理的主要原因是:①设备配置的冗余,如刮渣机、压滤机等;②设计能力与实际处理情况不符等。
  根据现有的处理规模,将A、B、C三处理站合并建设,投资日处理能力为 1800m3的污水处理站,其投资额以180万元以下为宜,可减少直接投资120多万元。
2.2 用工比较
  
A、B、C三污水处理站现有操管人员均为5人,其中技术兼管理人员1人。而集中处理后,最多只需10人,其中操作工8人(四班三运转每班2人),技术管理人员2人,至少可减少1/3人员,有利于社会劳动力的合理分配。
2.3 运行费用比较
2.3.1 分建的运行费用
  ①设计能力与实际处理情况对照
  
污水处理的运行费用与其实际处理水量和有机负荷有直接关系,A、B(三污水处理站的设计进水CODcr均为2 000 mg/L,BOD5为800 mg/L,出水指标按GB 8978-1996综合排放标准执行,实际运行情况如表1所示。
  由表1可以看出,A、B、C三处理站的实际处理水量均不足设计能力的80%,而且实际进水浓度CODCr值不到设计能力的30%,因此,均长期处于低负荷运行状态。其原因主要是由生产状况造成的。     

表1、A、B、C实际运行情况统计
  进水COD cr(mg·L-1)日均处理量/m3年均处理量/m3出水(mg·L-1)
最大平均COD crNH3—N
A25005203508.5<50<0.5
B320045040010<50<0.5
C280050060015<50<0.5

  ②运行费用
 
 本文仅对其直接运行费用《包括电费、人工费及药剂费等》作简要分析如下:
  ①电费:主要由曝气系统及提升系统承担,以0.65元/(kw·h)计算;
  ②人工费:A、B、C三处理站的操管人员均担当给水和排水处理两项任务,因此可以其工资额的一半作为污水处理费用,按500元(人·月)计算;
  ③药剂费:以25 kg[FeSO4]/1000 m3[污水]的投加量计算,FeSO4价格为680元/t。A、B、C运行费用统计见表2。

表2  A、B、C运行费用统计
  人员年处理量/万m3装机容量/KW年耗电量/(104kW.h)年电费/万元年工资/万元药剂费/万元吨水费用
曝气提升曝气提升
A58.5225.515412.430.151.83
B510225.5154.212.53.20.171.59
C515351124921.430.261.64
合计1533.579225417.246.39.20.58 
平均                  1.69

  由表2可以看出,3座污水处理站的直接运行费用为 56.08万元,吨水运行费用都在 1.59元以上,其运行成本相当高,造成这种情况的主要原因是设计能力远大于实际运行负荷,而且在污水处理设计时,没有考虑采取有效的节能措施从而使本该可以节省的能源在运行过程中浪费了。
  ③能耗分析
  
根据现有的水质资料及能耗情况,以平均去除BOD5为200mg/L计,实际需氧量以去除1kgBOD5需氧1.5kg计算,穿孔布气管的效率以6%计,氧气密度为1.43 kg/m3,空气中氧气的体积比为21%,年运行时间按280 d计。A、B、C三污水处理站的能耗分析见表3所示:

表3  A、B、C处理站能耗分析
  曝气系统提升系统浪费电能/
104kW.h
日需氧量/
kg
需气量/
m3.min-1
需耗电量/
104kW.h
实际供气量/
m3.min-1
实耗电量/
104kW.h
提升流量/
m3.H-1
应耗电量/
104kW.h
实耗电量/
104kW.h
A1506615155.52.3410.7
B1506615155.52.74.210.5
C240910.82024117.5914.3
合计    22.8  54  12.517.235.5

  根据表2及表3中的数据,A、B、C三污水处理站每年至少有35.9 × 104kw·h的电能即 23.34万元费用浪费掉了,若去除浪费的电能,每年运行费用还有32.74万元,吨水处理费用仍有 0.98元,根据现场调查及统计资料分析,其电能浪费主要有以下几方面原因:一是曝气系统设计余量偏大,二是穿孔曝气效率不高,三是提升系统没有变频调节,运行过程中为了保持连续均匀进水一般都采用阀门控制流量,使得提升泵电机长期处于超负荷运行状态,导致耗电量较高,电能浪费严重。
2.3.2 合建的运行费用
  
据现有的水质资料,将 A、B、C废水集中处理,按年运行280d,处理33.5万m3废水,日平均去除BOD5浓度为200mg/L设计一处理能力为1800m3/d的污水处理厂,其运行费用如下:
  ①曝气系统:由微孔曝气代替穿孔曝气,其效率以10%引计,可计算出日需氧量为 540 k。供气量为12.5 m·min,可选风机为 15m3/min,功率22kw,比分散处理装机容量减少 57 kw,年耗电量为15×104kw·h,比分散处理减少39×104 kw·h,可减少运行费用25.35万元。
  ②提升系统:可选用75 m3/h,功率15kw的机泵,比分散处理减少7 kw的容量,年耗电量为6.7×104kw·h,比分散处理减少10.5×104kw·h,可减少运行费用6.83万元。
  ③人工费和药剂费分别为6万元/a及0.58万元/a,比分散处理减少3.2万元。
  根据以上计算,合并处理的总装机容量为37kw,比分散处理减少64 kw;年耗电量为21.7×104kw·h,比分散处理减少49.5 X 104kw·h;总运行费用为20.68万元,比分散处理减少35.4万元;吨水处理费用为0.62元,不到分散处理的一半。如能配置变频调节装置并利用计算机控制系统实施进水浓度、水量与曝气量的同步控制,其处理费用还可降得更低。
2.4 废水回用情况比较
2.4.1 分散处理的废水回用情况
  
A、B、C污水处理站正常运行时的出水CODcr值均低于50 mg/L,经深度处理后均可达到生活日杂用水标准,现只有B处理站的废水能够得到部分回用,其回用率也不到50%,本来能够充分利用的近30万m3水资源被白白浪费掉了。
2.4.2 集中处理的废水回用
  
根据目前情况,A、B、C三企业均为某厂的下属合资企业,集中处理后的达标废水经深度处理后可直接作为厂区集体宿舍厕所用水及其他生活日杂用水,由此每年可减少新鲜用水量30多万m3,相当于一个500人小型企业近两年的新鲜取水量,同时可减少污染物直接排放量16t(以CODcr计)。

3 结语

  通过以上分析可以看出,对本文所述的3个厂的废水,集中处理比分散处理具有巨大的优越性,其表现在:在减少投资费用的同时可大幅度降低吨水处理费用;能有效地促进社会劳动力的合理分配,提高社会资源的利用率,在提高经济效益的伺时可减轻环境负荷。因此建议有关部门在加强污水处理达标排放管理的同时,应采取宏观调控,使废水能够集中处理。


作者简介:吴琼(1968-),男,江苏如东人,助工,从事水处理和污水处理工作,地址:江苏省南通市通启路7号,电话:(0513)3583518,E-mail:wmy0606@pub.nt.jsinfo.net。

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