本书系统地介绍我国自1949年以来引进苏联的成套电站石灰水处理技术与设备、我国自行设计石灰水处理的技术与设备,以及20世纪70年代以后陆续引进美、德、英、法、丹等国石灰水处理设备约50年的实践经验和教训,并在总结经验教训的基础上,按照我国商品石灰原料供应条件和工程建设需要,论述所研制的并经长期运行考验的一套石灰水处理系统与设备的技术特点。
书中囊括了中水及污水回用技术,还有目前Z 热用的高含盐量废水零排放技术。
1. 逐个设备、逐个工艺地全面总结我国石灰处理技术四十年来经验教训。包含指出具体细节的错误和技术理念的错误。介绍现代石灰已经运行18年,有数十个工程,为大家所接受的一套较完整的技术、系统和设备。
2. 本书结合我国水处理的发展和当前存在的问题,有针对性的提出一些观点。如:关于水处理技术大家族的观念;水处理形成行业化的观念;邯郸电厂中水回用的经验和贡献;对节水减排和水管理、零排放的认识;给水处理与污水处理的异同;对GB 503352002《污水再利用工程设计规范》的看法;揭露无序的市场乱象,担心石灰处理可能再历史轮回等。
3. 石灰水处理技术中提出了一些新的见解和技术。如:石灰处理在污水回用中的关键作用;动态与静态活性泥渣的认识与应用;石灰溶解的决定性作用与药剂投加技术;新生态CaCO3的活性与活性期;低温镁剂除硅与除硬;NH3N的转型与在工业水中的不同含义;石灰处理投加PAM对膜污堵的原因;石灰澄清过程的安定度与容积效率大于95%技术措施;石灰的有效利用率与计算;表面过滤、上层过滤与深层过滤;深层过滤技术中的有效滤程和Z 低滤层;现代石灰水处理专用设备澄清池、滤池、石灰乳化典型成套设备;超大型石灰处理澄清池、重污染水石灰处理澄清池设计技术;石灰处理泥渣处理专用设备。
石灰水处理是一项古老而又年轻的技术,实用性很强,尤其现代水在环保和节水两个大环节中,处于十分重要的地位。石灰水处理表面看技术并不深奥,工艺也不很复杂,但是在六十至九十年代的四十年来,实际应用中却因存在一系列技术问题致使如堵塞、结垢、污染、磨损等,难于维持正常运转是厂里最脏乱差的地方,为人们不接受和反感,从几乎无厂不用石灰处理到逐被冷落和近乎遗弃。九十年代后期情况有了改观,在总结经验教训后设计投入了一套现代版的石灰水处理工艺设备,随后得到迅速扩散发展,受到普遍欢迎,解决了当务之需。本书总结了前几十年的经验教训,分析了认识误区和错误及落后技术,提出一套行之有效的改进技术,使其获得新生。为防止重回头走老路,避免某些错误导向,使石灰水处理为我国节约用水保护环境发挥更大的作用,本书将教训和经验一一列出,以求巩固成就,健康发展。
历史的经验之一是重新认识和树立正确的技术观念。过去我们没有把石灰水处理当做一项专门技术对待,视为只是一项粗俗的、肤浅的、无需探索发展的技术,过分轻蔑它,“谁没有见过石灰”,“只不过把石灰丢到水里,它就会反应而已”。本书将纠正过去轻蔑它的态度,努力弄清处理过程各个环节的道理。石灰水处理是一项完整的和较独立的处理技术,自有它的理论体系,也有它不同于其它水处理的技术措施和设备,以及运行管理过程。
经验之二是石灰水处理技术和应用工艺在于细节和全面。即技术需要成套,主体设备应当专用,全部系统流程都要符合它自身的特点和规律,不可忽视每一个小的环节和零件,大到澄清池的构型设计,小到阀门和管道连接等等,都要切实遵循石灰反应规律。不可用一般水流或化工反应概念去认识和对待,哪里不到哪里就会出事,而且很难补救。
经验之三是石灰水处理应用范围很广,可以用于处理单一物质,如去除暂硬,也可以同时处理多种物质,如除碱除硬同时除硅除重金属有机物等;可以多级反应,也可以综合反应;可以作为联合处理系统的前处理,也可以承担独立处理的主工艺;可以用于给水处理,也可以用于污水处理或污水回用;允许较宽的被处理水的水质波动等。不同的用途需要不同的技术参数、系统和设备,只有设计合理并使用得当,都可以发挥其有效功能。
经验之四是为得到石灰水处理后稳定的水质,应当满足他必要的条件。如适当的水温,一定范围的进水水质,充分的反应过程,正确的系统配置,合格的药剂与配制等。
我国的天然水绝大部分属于重碳酸钙型水,恰与我国富存高质量的石灰岩对应,因此也是我国天然水适合石灰处理的基因。
本书作者自建国始的一五计划,就自身经历石灰水处理,至今六十余年,身历其境,亲嚐其苦和甜,为让后来者也知艰难,也明优劣,故把所能积存的关系到石灰处理工程应用的各种资料、照片尽多展示、评说,不在褒贬,而在明了。工程应用涉及面宽,将跨越学科界限,如石灰的制备与反应、颗粒物的澄清与分离、过滤、污泥的处理等,可能所触及到的部分和作者能力所及的都尽量予以述及和适当深入。
本书提出了一些新的理念和见解,但缺乏深入的研究,仅限于‘实用’而已。石灰处理技术及专用设备还是有许多有待继续深入研究的问题,如:生化处理与理化处理的衔接;残余有机污染物对后续深度净化的影响及抑制或去除(理化方法);膜前污染物的控制与检测(SDI指数的改进);冷态浓缩防垢;污泥的再处理等等诸多待深入研究的课题,使石灰处理和与之相关的技术发挥它更大的作用,得到更好的发展。
水处理技术的本质体现,不在水处理本身,尤其是给水处理,在于水之用。水得其用,是为最佳。锅炉、电子用水讲究纯化,而酿酒纯则不行,一条赤水河孕育多少茅台种好酒。这应是水处理工作者的职责所在。
著述时尽可能深入探索,从实践中获取答案。并借此善告石灰水处理的用者,切忌切记,不要投机取巧,不要盲目抄袭,不要以假乱真,须知:取巧虽可怜投机致误国,假冒诚可耻伪劣会败家。
作者以朴实直率的语言书写,以取得较好的效果。
本书引述摘抄了与主题相关的一些手头所有的资料,故也可说是一个汇集,是为读者方便。尽力指明出处,鉴于年代久远有的原件已失,可能遗漏敬请谅解。汇集是一碗八宝粥,主料糯米就是现代石灰水处理应用实践经验。
此书所涉及技术经验是总结诸多前人研究成果或实践经验,它属于这些前辈人。借此致谢华丽娟老师、宋珊卿老师教诲。向现代石灰水处理技术最初形成和完善中做出贡献的曲玉珍、张迈毅、惠彦启、于长龙、郑其武、付宝珍、张一旭、张 妙和李 民、谷宏旺、李再东、王文魁、张瑞松、朱中澍诸高工致谢,向给予本书提供诸多技术支持和帮助的金久远高工致谢。特别感谢在应用我们所提供的现代石灰处理设备中精心操作和向我们提供实践经验和存在问题的技术人员和工人师傅,也感谢过去技术落后受到损害而咒骂并激励过我们的同志。
张行赫,1960年毕业于北京电校,本科学历,19601983年东北电力设计院水处理组长,19832001电力建设研究所总工程师,教高工;2002年至今在北京沃特尔水工程有限责任公司担任首席顾问。
第一章 水处理技术、行业发展与石灰水处理技术
第一节 水处理技术家族
第二节 水处理与水污染
第三节 给水处理与污水处理两个技术体系的技术异同
第四节 石灰处理在水处理家族中的作用
第五节 中水回用深度处理的技术归属
第六节 水处理的市场化与净水行业的形成
第二章 我国石灰水处理的技术进步
第一节 概述历史的经验教训
第二节 对石灰水处理技术的基本认识
第三节 城市中水回用的石灰深度处理
第四节 工业重度污染水回用
第五节 其它方面的石灰水处理
第六节 现代我国石灰处理的现状
第三章 现代石灰水处理技术
第一节 石灰水处理反应的基础知识
第二节 石灰水处理的水质
第三节 石灰水处理的反应
第四节石灰水处理的凝聚于絮凝
第五节 石灰水处理的吸附作用
第四章 城市中水回用的深度处理
第一节 我国大型工业中水回用起始于电力工业
第二节 中水回用深度处理技术方案选择
第三节 关于循环水因NH3N引发的腐蚀问题
第四节 邯郸热电厂与高碑店电厂的技术经验
第五节 城市中水回用石灰处理后膜法脱盐的有关问题
第六节 关于国标“污水再利用工程设计规范”
第五章 工业水管理(节水减排)与工业废水回用
第一节水管理与节水减排
第二节 动态水平衡系统设计
第三节 工业污水回用深度处理
第四节 节水减排系统的几个技术问题
第六章 石灰水处理用澄清池
第一节石灰处理澄清引用的基础理论
第二节 石灰处理澄清池的技术特性
第三节 我国曾用过的几种类型石灰处理澄清池
第四节 泥渣接触分离型澄清池的技术构思
第五节 泥渣接触分离型澄清池设计技术要点
第六节 泥渣接触分离型澄清池运行效果
第七节 泥渣接触澄清池的技术扩展
第七章 石灰水处理用过滤设备
第一节 综述
第二节 砂滤
第三节 表面过滤技术
第四节 石灰水处理要用过滤技术
第五节 关键是滤料和滤层
第六节 深层过滤的几个新概念
第七节 池型基本结构
第八节 几种常见的石灰处理过滤设备
第八章 石灰水处理用乳液制备
第一节 概述
第二节 石灰乳液制备的技术要素
第三节 石灰乳液制备装置的设计技术
第四节 我国曾用过的几种典型制备工艺及其经验教训
第五节 石灰乳制备单元的主要设备
第六节 现代粉石灰单元成套装置的几种类型
第七节 吸取教训,总结经验,走自己的路
第九章 石灰水处理用泥渣处理设备
第一节 石灰水处理排出泥浆性质
第二节 石灰水处理澄清池排出泥渣量计算
第三节 排渣系统与设备
第十章 石灰水处理的系统设计、设备配置与设备成套
第一节 石灰水处理系统设计
第二节 设备配置
第三节 关于石灰回收再利用的石灰水处理
第四节 石灰处理与设备成套
第五节 如何优选石灰水处理成套设备
第十一章 石灰水处理技术的再发展