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【摘 要】 作为现代化的污水处理厂，新区环塘污水处理有限公司不仅是处理生活污水和工业废水的先进企业，而且还是再生水生产和利用的现代化企业，我们一直致力于环境问题，对水资源的合理利用一直是环塘人不懈的追求，并将再生水引入到生产中。对于硫酸铝在生物系统后进行化学除磷时，将溶剂自来水替换为再生水使用，通过对两种溶剂本身化学性质的实验以及作为硫酸铝溶剂除磷时的对比实验，实验数据很好的说明了硫酸铝在生物系统后进行化学除磷时可以将自来水替代为再生水作为溶剂来使用。不仅节省了宝贵的水资源，而且在利用再生水的道路上，环塘公司也走在了前列，并且为公司节省了很大一部分资金，经济价值客观。
【关键词】 自来水；中水；硫酸铝；化学除磷
本次再生水替换自来水作为硫酸铝溶剂除磷的实验小试工作得到了新区环塘公司实验室广大同仁的大力支持和帮助，为本次技改工作提供了准确的实验支持，得以能顺利完成，在此真诚的表示感谢。
对于工业用户来说，现在生产用水消耗成本已经很高，使用再生水进行生产会获得更大的收益，再生水利用在国内得到重点扶持，像北京这样的缺水城市，已经从政策上禁止使用自来水进行生产。再生水合理利用不但有很好的经济效益，而且其社会和生态效益也是巨大的。
作为滨海环保行业的排头兵，作为再生水资源的生产者，新区环塘公司一直致力于再生水合理利用，维持生态平衡，有效的保护水资源，实现水资源的良性循环。如何有效的利用再生水，是我们每个人都在思考的问题。基于日常运行实践，考虑对加药间进行改造，并将加药间供水源由自来水改为再生水。
一、总结本厂加药间现阶段实际运行情况
1.加药间用水现在为自来水供水，由于初期建设管道问题，水压不足。
2.加药间共有三个配药池，每个配药池的容积为10m3。
3.取常态配药比为1：9时，每个配药池需加水1.80m，用时一般为15h左右。
4.取常态加药泵流量在9-12L/min时，单池工作时间为9-10h。
二、加药间供水由自来水改为再生水进行理论可行性分析
1.硫酸铝溶液pH的影响：
硫酸铝从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。
溶液的pH值还会影响吸附质的溶解度，以及影响胶体物质吸附质的带电情况。
天津自来水PH值是6-8，本厂再生水PH值是6-7。
再生水替代自来水作为供水水源后硫酸铝溶液溶剂PH值的影响在可行范围之内。
2.化学除磷的反应原理，影响化学除磷的因素
化学除磷是常用的一种除磷方法，当使用硫酸铝作为混凝剂时，其产生的反应是：Al2（SO4）3+2PO43-→2AlPO4↓+3SO42-
磷酸铝（AlPO4）的溶解度与PH值有关，当PH值为6时，溶解度最小为0.01mg/L；PH值为5时，溶解度为0.03mg/L；PH值为7时，溶解度为0.3mg/L。
化学除磷的影响因素：悬浮固体和溶解固体，磷酸盐反应与凝聚反应时伴生的，废水中的固体颗粒不可避免的会消耗一定的絮凝剂，特别是过多的固体颗粒会消耗大量的絮凝剂，未减少混凝剂的消耗，除非在处理工艺上游特别的考虑，一般希望化学沉淀除磷在低悬浮固体和溶解固体的环境下进行。
本厂再生水的指标：pH：6-9；浊度：0-0.2nut。
3.碳源投加间拟定使用碳源为醋酸钠（乙酸钠），当醋酸钠作为碳源投加时，由自来水溶剂改为中水溶剂后，不影响醋酸钠作为碳源时的药剂效用。
4.水压问题分析
由于本厂初步建设时管道问题，导致现在加药间和碳源投加间供水压力不足，配药加水时间大大增加，对配药池的正常使用已经产生了影响。
三、加药间供水自来水改为中水进行实验可行性分析
本次对比实验取硫酸铝投加量为30mg/L和60mg/L为定量，做自来水为溶剂和中水为溶剂对去除原液中PO43-的影响对比实验。
本次实验采用配药比为1：9。
自来水水样及中水水样参数见表-1
表-1 自来水及再生水参数对比
溶剂
参数 自来水样1 再生水样1 自来水样2 再生水样2
pH 7.82 6.80 7.80 6.76
电导 460 311 454 344
本次实验1为2013年8月13日所取水样；实验2为2013年8月14日所取水样。中水取样点为供水泵房取样点，待处理水样取样点为深床滤池前进水。
加药间自来水改为中水的可行性实验，以下为两次对比实验得出的实验数据。
实验1，如表-2
表-2
项目 硫酸铝投加量 PO43-
自来水1 / 0.003
中水1 / 0.032
待处理水1 / 0.85
自来水样1作为溶剂 30mg/L 0.61
再生水样1作为溶剂 30mg/L 0.59
自来水样1作为溶剂 60mg/L 0.40
再生水样1作为溶剂 60mg/L 0.39
实验2，如表-3
表-3
项目 硫酸铝投加量 PO43-
自来水1 / 0.003
中水1 / 0.054
待处理水1 / 1.09
自来水1作为溶剂 30mg/L 0.85
中水1作为溶剂 30mg/L 0.74
自来水1作为溶剂 60mg/L 0.55
中水1作为溶剂 60mg/L 0.39
注：以上实验1、实验2配药比均为1：9
通过以上实验数据得出以下结论：
（1）中水pH值、电导率比自来水低。
（2）自来水PO43-本底值较中水稳定，且比中水低，待处理水PO43-值不稳定，考虑这三点会对供水自来水改为中水后除磷造成影响。
（3）通过两次实验数据，对于当前自来水、中水及待处理水的工况显示：将自来水改为再生水作为溶剂配药（硫酸铝溶液）不会对化学除磷造成影响，反而比自来水作为溶剂除磷效果更好。
實验可行性分析结论：
通过加药间供水自来水改为中水的实验可行性分析得出，将加药间溶剂由自来水改为本厂中水，通过小试可以看出，是完全可行的，并且去除PO43-的效果还会增加。此方案可行。
四、加药间供水由自来水改为再生水进行经济分析
滨海新区工业用自来水价格为7.85元/m3，本厂中水工业用水价格为5.7元/m3，因节省资金情况与配药比以及处理水量、水质有关，此处仅作简单的经济分析，本厂现日均进水量为50000m3/d，取二沉池出水需要去除0.5mg/L（TP），需要投加的硫酸铝的投加量为60mg/L，核算后，每日用水64.8m3（配药比1：9），每日节省资金64.8*（7.85-5.7）=139.32元，年节约费用50851.8元。本厂设计满负荷运行时，日均处理水量为15万吨/天，在达到满负荷运行时，年节约费用50851.8*3=152555.4元。
五、结论
经过上述分析，以及实验小试可以得出如下结论：加药间和碳源投加间溶剂由自来水改为本单位中水，是可行的，并且有以下优点：
1.配药供水水压得到保障，缩短配药时间，提高设备利用效率。
2.通过实验可以看出，可以增加硫酸铝的除磷效果。
3.倡导节能减排，使用中水替代自来水作为生产用水。
4.给公司带来极大的经济价值，降低运营成本。
5.如果碳源投加间投入使用，经济价值会进一步增大。
施工概图见附件。
【关键词】 自来水；中水；硫酸铝；化学除磷
本次再生水替换自来水作为硫酸铝溶剂除磷的实验小试工作得到了新区环塘公司实验室广大同仁的大力支持和帮助，为本次技改工作提供了准确的实验支持，得以能顺利完成，在此真诚的表示感谢。
对于工业用户来说，现在生产用水消耗成本已经很高，使用再生水进行生产会获得更大的收益，再生水利用在国内得到重点扶持，像北京这样的缺水城市，已经从政策上禁止使用自来水进行生产。再生水合理利用不但有很好的经济效益，而且其社会和生态效益也是巨大的。
作为滨海环保行业的排头兵，作为再生水资源的生产者，新区环塘公司一直致力于再生水合理利用，维持生态平衡，有效的保护水资源，实现水资源的良性循环。如何有效的利用再生水，是我们每个人都在思考的问题。基于日常运行实践，考虑对加药间进行改造，并将加药间供水源由自来水改为再生水。
一、总结本厂加药间现阶段实际运行情况
1.加药间用水现在为自来水供水，由于初期建设管道问题，水压不足。
2.加药间共有三个配药池，每个配药池的容积为10m3。
3.取常态配药比为1：9时，每个配药池需加水1.80m，用时一般为15h左右。
4.取常态加药泵流量在9-12L/min时，单池工作时间为9-10h。
二、加药间供水由自来水改为再生水进行理论可行性分析
1.硫酸铝溶液pH的影响：
硫酸铝从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。
溶液的pH值还会影响吸附质的溶解度，以及影响胶体物质吸附质的带电情况。
天津自来水PH值是6-8，本厂再生水PH值是6-7。
再生水替代自来水作为供水水源后硫酸铝溶液溶剂PH值的影响在可行范围之内。
2.化学除磷的反应原理，影响化学除磷的因素
化学除磷是常用的一种除磷方法，当使用硫酸铝作为混凝剂时，其产生的反应是：Al2（SO4）3+2PO43-→2AlPO4↓+3SO42-
磷酸铝（AlPO4）的溶解度与PH值有关，当PH值为6时，溶解度最小为0.01mg/L；PH值为5时，溶解度为0.03mg/L；PH值为7时，溶解度为0.3mg/L。
化学除磷的影响因素：悬浮固体和溶解固体，磷酸盐反应与凝聚反应时伴生的，废水中的固体颗粒不可避免的会消耗一定的絮凝剂，特别是过多的固体颗粒会消耗大量的絮凝剂，未减少混凝剂的消耗，除非在处理工艺上游特别的考虑，一般希望化学沉淀除磷在低悬浮固体和溶解固体的环境下进行。
本厂再生水的指标：pH：6-9；浊度：0-0.2nut。
3.碳源投加间拟定使用碳源为醋酸钠（乙酸钠），当醋酸钠作为碳源投加时，由自来水溶剂改为中水溶剂后，不影响醋酸钠作为碳源时的药剂效用。
4.水压问题分析
由于本厂初步建设时管道问题，导致现在加药间和碳源投加间供水压力不足，配药加水时间大大增加，对配药池的正常使用已经产生了影响。
三、加药间供水自来水改为中水进行实验可行性分析
本次对比实验取硫酸铝投加量为30mg/L和60mg/L为定量，做自来水为溶剂和中水为溶剂对去除原液中PO43-的影响对比实验。
本次实验采用配药比为1：9。
自来水水样及中水水样参数见表-1
表-1 自来水及再生水参数对比
溶剂
参数 自来水样1 再生水样1 自来水样2 再生水样2
pH 7.82 6.80 7.80 6.76
电导 460 311 454 344
本次实验1为2013年8月13日所取水样；实验2为2013年8月14日所取水样。中水取样点为供水泵房取样点，待处理水样取样点为深床滤池前进水。
加药间自来水改为中水的可行性实验，以下为两次对比实验得出的实验数据。
实验1，如表-2
表-2
项目 硫酸铝投加量 PO43-
自来水1 / 0.003
中水1 / 0.032
待处理水1 / 0.85
自来水样1作为溶剂 30mg/L 0.61
再生水样1作为溶剂 30mg/L 0.59
自来水样1作为溶剂 60mg/L 0.40
再生水样1作为溶剂 60mg/L 0.39
实验2，如表-3
表-3
项目 硫酸铝投加量 PO43-
自来水1 / 0.003
中水1 / 0.054
待处理水1 / 1.09
自来水1作为溶剂 30mg/L 0.85
中水1作为溶剂 30mg/L 0.74
自来水1作为溶剂 60mg/L 0.55
中水1作为溶剂 60mg/L 0.39
注：以上实验1、实验2配药比均为1：9
通过以上实验数据得出以下结论：
（1）中水pH值、电导率比自来水低。
（2）自来水PO43-本底值较中水稳定，且比中水低，待处理水PO43-值不稳定，考虑这三点会对供水自来水改为中水后除磷造成影响。
（3）通过两次实验数据，对于当前自来水、中水及待处理水的工况显示：将自来水改为再生水作为溶剂配药（硫酸铝溶液）不会对化学除磷造成影响，反而比自来水作为溶剂除磷效果更好。
實验可行性分析结论：
通过加药间供水自来水改为中水的实验可行性分析得出，将加药间溶剂由自来水改为本厂中水，通过小试可以看出，是完全可行的，并且去除PO43-的效果还会增加。此方案可行。
四、加药间供水由自来水改为再生水进行经济分析
滨海新区工业用自来水价格为7.85元/m3，本厂中水工业用水价格为5.7元/m3，因节省资金情况与配药比以及处理水量、水质有关，此处仅作简单的经济分析，本厂现日均进水量为50000m3/d，取二沉池出水需要去除0.5mg/L（TP），需要投加的硫酸铝的投加量为60mg/L，核算后，每日用水64.8m3（配药比1：9），每日节省资金64.8*（7.85-5.7）=139.32元，年节约费用50851.8元。本厂设计满负荷运行时，日均处理水量为15万吨/天，在达到满负荷运行时，年节约费用50851.8*3=152555.4元。
五、结论
经过上述分析，以及实验小试可以得出如下结论：加药间和碳源投加间溶剂由自来水改为本单位中水，是可行的，并且有以下优点：
1.配药供水水压得到保障，缩短配药时间，提高设备利用效率。
2.通过实验可以看出，可以增加硫酸铝的除磷效果。
3.倡导节能减排，使用中水替代自来水作为生产用水。
4.给公司带来极大的经济价值，降低运营成本。
5.如果碳源投加间投入使用，经济价值会进一步增大。
施工概图见附件。