技术 | 智能化初期雨水收集再利用系统在水泥厂废水节能减排中的应用

引言

近年来，初期雨水引起的污染问题在国内外受到广泛关注，初期雨水是指在不同的汇水面和管渠中所形成径流初期的雨水。一般是指地面10~15mm厚已形成地表径流的降水。由于工业厂区降雨初期，雨水溶解空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物质，造成前期雨水的污染程度较高，甚至超出普通城市污水的污染程度。经沟渠直排入河道，给水环境造成了一定程度的污染。当污染物浓度超出受纳水体的自净能力，极易引起富营养化和水华等环境问题，影响水资源的可持续利用。本文介绍利用智能化初期雨水收集再利用系统对华润水泥(平南)有限公司初期雨水进行收集处理，出水经进一步深度处理后完全达到回用标准，全部作为生产补水循环利用，同时也解决了厂区初期雨水可能引起的环保问题。

1.1 华润水泥(平南)有限公司现状

华润水泥(平南)有限公司位于广西平南县，拥有5条4500t/d水泥熟料生产线，厂区占地面积大，当地降雨充沛，年均降雨量约1208mm。本项目实施前，雨水经排水沟渠自然外排。

1.2 初期雨水处理工艺及应用过程

华润水泥(平南)有限公司为了彻底消除雨水初水外排可能造成的环境影响风险，决定对初水进行处理，并把这部分水作为水资源进行利用，该系统2022 年3月完成项目建设，主要由雨水感应收集装置、雨水处理装置、清水回收装置三部分组成，工艺流程如图1所示。

雨水感应收集装置由液位控制系统和分流井两部分组成。现场新建雨水收集池，收集池容积满足收集厂区15min初期雨水的容积。雨水收集池设计有3级隔油区域，将收集池的液位标高与切换阀门开启连锁，通过设定的液位控制阀门开启或关闭，实现初期污染雨水与后期洁净雨水自然分流。通过实际降雨情况，自动控制雨水提升泵的液位，操作方便，见图2、图3。

雨水处理装置采用“加药混凝+沉淀+过滤”工艺。该一体化净水装置包括集絮凝反应、高效侧向流斜板沉淀、排污、斜板反冲洗、高效纤维转盘过滤器等。可快速有效地去除水中悬浮物和有机物，悬浮物去除率可达95%以上，出水悬浮物≤5mg/L，浊度≤5NTU。

絮凝反应池内设置有无动力絮凝反应器，充分利用水流自身的能力，在改变水流速度的同时形成涡流，使絮体接触膨胀，形成理想状态下的下沉矾花。

水经加混凝剂混凝后形成矾花，经水花墙流入高效侧向流斜板沉淀池进行泥水分离。

经沉淀后的水自流进入高效转盘过滤器进行深度过滤。出水进入清水仓，清水仓有液位计，清水泵根据液位自动启停。出水和杀菌剂加药装置连锁，对出水进行杀菌消毒，见图4。

图4 一体化净水装置进水(右)、出水(左)

2.1 未经过处理的初期雨水的水质

2022年4~5月，对现场初期雨水进行多次取样化验，水质指标化验结果如表1所示。

2.2 经一体化雨水处理装置处理后的出水水质

对同时取到的初期雨水进行加药量的试验，确定最佳加药量，得到的监测数据如表2所示。

本工程的实际运行效果表明，通过隔油、加药絮凝、沉淀、过滤及消毒等处理后，水质完全满足下一工序深度处理装置的进水要求，经深度处理工序处理后的净水全部作为生产补水循环利用。

因工厂地表径流初期冲刷效应比城市更为明显，工厂的初期雨水进行收集处理显得尤为重要。华润水泥(平南)有限公司通过此项目的实施，根本上解决了初期雨水外排可能造成的环境风险，并且使这部分水经处理后得到资源化应用，取得较好的经济与社会效益。

作者：赵国东1，赵辉1，李青梅1，杨春宇1，钱进2，王忠2，汪东强2

所属：1华润水泥投资有限公司；2江苏舜维环境工程有限公司

来源：《中国水泥》

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