前言
伴随着工业的快速发展, 水污染问题日益突出, 不论是从环境保护还是社会效益的角度来说, 工业废水尤其是钢铁污水的处理问题都亟待解决。钢铁污水的合理处理不仅可以生产具有高附加值的产品, 增加经济效益, 同时有利于资源的高效利用以及相关企业自身的可持续发展性。高密度澄清池技术因具有处理效率较高、适应能力较强并且效果相当稳定的特点而成为大多工程领域进行污水处理的适当选择。在冬季气候极为寒冷的北方, 某钢铁企业的工业废水处理项目在综合多种因素后需对每个构筑物加盖房子, 最后采用高效率的澄清池来节省土建成本并达到了预期的效果。
一、高密度澄清池工作机理
高密度澄清池即DENSADEG, 包括澄清区、反应区两个部分, 是采用污泥循环系统、斜管沉淀的一种高速、高效的澄清池。其澄清区的组成包括浓缩区、斜管沉淀和入口, 反应区是由混合反应区、推流反应区构成。高密度澄清池工作机理的实现包括以下五个方面:
1. 可以通过外部的污泥循环系统使污泥转移到反应池的进水管。
2. 原始意义上的整体化絮凝反应池。
3. 反应池和沉淀池之间的运输缓慢而稳定。
4. 采用有机絮凝剂等物品。
5. 高效快速的斜管沉淀。
该澄清池可以保持习惯沉淀区到低俗反应区之间的矾花保持完整、匀质性及高密度, 并能够利用斜管得到良好的沉淀, 此外, 还可以有效的进行污泥的浓缩, 具有稳定的出水水质。高密度澄清池应用范围广, 在饮用水、工业用水、城市生活用水的澄清处理及工业用水的特殊处理等方面都可以使用。
二、高密度澄清池优点
1. 高密度澄清池有如下五个优势:
(1) 混合和推流式反应区所获得的允许斜管分离并快速下沉的矾花不影响出水品质。
(2) 具有抗冲击性能, 一定的水质符合或者流量发生改变时可以经受冲击而不受影响。
(3) 与传统方式比较, 具有较低的运行成本。
(4) 高浓度的污泥排放简化了后续的处理工艺, 比静态沉淀池的水利用率高。
由于具备上述优点, 具有强适应能力、高效率的高密度澄清池必将在给水排水以及污水、工业废水处理中拥有更为广阔的应用和发展前景。
四、高密度澄清池的分类
高密度澄清池主要有RL、RP及RPL三种, 它们具有不同的应用范围。其中RL型高密度澄清池在处理生活中产生的废水的工艺中应用较多, 覆盖范围最广。遵照斜管的沉淀机理, 该类型的澄清池利用斜管将泥水混合物沉淀至其底部并加以分离得到阻碍沉淀, 同时截留剩余的絮片。所以, 同一个构筑物内部的沉淀过程包括深层阻碍沉淀及浅层斜管沉淀两个阶段。斜管区覆盖面积决定了RL型的高密度澄清池的上升流速 (23m/h) ;RP型澄清池适用于滤池清洗污水带排放上清液的浓缩, 一般的生活污水处理中极少采用。这类澄清池在出水排放标准较低时使用效果比较理想, 安装时没有斜管而较为简便;RPL型高密度澄清池在城市、工业污水处理工艺中应用较广。该类型的澄清池仅限于集中贮泥并且不影响处理过程时才会采用, 因此RPL型高密度澄清池的应用局限于非饮用水、工业污水处理过程中的沉淀工艺。
五、高密度澄清池的运行条件
为保证高密度澄清池的正常工作及运行的出水品质, 必须对运行的各项参数进行协调及控制, 主要有以下几个方面:
(1) 对澄清池进水水质变化具有动态的掌握, 针对不同的温度、水浊度、pH值采用合理的混凝剂用量。
(2) 配置溶液的过程中絮凝剂聚丙烯酰胺 (PAM) 加入速度要缓慢保证其充分溶解熟化, 所得到的PAM尽快使用防止其失效变质且用量合理。
(3) 澄清池进水流量的波动比较明显, 起初的注水流量需控制在一定范围内再逐步提升。
(4) 搅拌机的转速需要根据澄清池底部及第二反应室顶部的泥渣沉降比而进行适当的调整。
(5) 控制好排泥量以保证澄清池内泥渣层的相对平衡。 (6) 实时的工况监控
六、高密度澄清池在钢铁污水处理厂的应用
1. 处理方案
某钢铁公司该项目收集的钢铁污水包括下水道及高炉区域的排水, 经提升泵站加压后输送到第二污水厂处理。
原水水质为:
总硬度为:160 mg/L~580 mg/L以CaCO 3计;
暂时硬度为:110 mg/L~180 mg/L以CaCO3计。
处理的过程采用“V”型滤池和基于得利满技术的高密度澄清池
2. 主要设计参数
由于生产工艺需要, 某钢铁企业污水处理厂需设如下参数的2座高密度澄清池。
(1) 土建工程设计:
总流量: (80000+10%) m3/d;
单位流量:3200m3/h。
(2) 反应池单位尺寸:
长度:5.30m;
宽度:7.70m;
水深:6.50m。
(3) 预沉池/浓缩池单位尺寸:
长度:13.80m;
宽度:13.80m;
水深:4.40m。
(4) 斜管分离区单位尺寸:
长度:13.80m;
宽度:12.00m;
水深:2.10m。
(5) 单位面积:
总面积:190m2;
斜管面积:165m2。
(6) 表面负荷:
斜管上:19.40m3/m2/h;
总面积上:16.84m3/m2/h。
3. 自动控制实现
PLC系统利用收集的来自污泥界面探测器和刮泥力矩开关的信息控制排泥泵和刮泥机的工作。澄清池黄总安放的浊度计可以检测澄清水浊度并将信号传递给控制混凝反应区的PLC系统, 从而实时调整混凝剂、助凝剂的加入量。
结束语
高密度澄清池技术的研发虽在国内尚且处于起步阶段, 不过由于其特殊的作用一定会推动为企业经济的发展, 而且在给水排水、废水处理等领域中也具有广阔的应用前景。
摘要:澄清池可以利用池中的泥渣与混凝剂以及原水中的杂质颗粒相互接触、吸附、沉淀以达到泥水分离目的。法国一家公司开发的较为新型的澄清池DENSADEG问世不久后也进入了中国市场, 这种高密度澄清池在钢铁污水处理应用中效率高、适应性强。本文对其在钢铁污水处理中的应用进行了介绍和说明。
关键词:澄清池,钢铁,污水
参考文献
[1] 阳红, 陈俩, 冉晓妮, 等.钢铁废水混凝处理试验研究[J].环境科学与技术, 2006, 29 (2) .
[2] 胡筱敏.混凝理论与应用[M].北京:科学出版社, 2007.
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