高效沉淀池在污水深度处理工程的应用优化

期刊: 环球科学 2023年第13期 DOI: PDF下载

蒋贤贡 黄萍 林元昆 刘亚妮 陈舟

温州杭钢水务有限公司 浙江省温州市325000

摘要

近年来,中国越来越重视环境保护工作,加大了环境保护工作力度,特别是各行业废水的排放。此外,制定了最新的污水排放标准,并重新定义了废水中的 COD 含量。为了更好地解决污水处理问题,有必要改进工艺流程,引进先进技术。高密度沉淀池的引入在废水处理中起着重要作用。由于需水量的增加,未来几年水资源短缺状况或将恶化,长期污染预计将影响越来越多的水体。高效沉淀池技术属于载体絮凝快速沉淀技术,是通过使用不断循环的介质颗粒和各种化学药剂强化絮体吸附,从而改善水中悬浮物沉降性能的物化处理工艺。


关键词

污水;处理;高效沉淀池

正文


某污水处理厂深度处理工艺采用以高效沉淀池为主的技术,实际运行效果表明,在沉淀池满负荷运行工况下,出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A 标准,可超越滤池直接达标排放。

一、高效沉淀池的作用及原理

1、高效沉淀池的作用。近年来,缺水变得越来越严重。一方面,水已被一些新的持久性污染物污染; 另一方面,随着人们生活水平的提高,比以往任何时候都需要水。干旱少雨和强蒸发加剧了灌溉和其他需要大量用水行业的缺水,特别是在夏天,为此提出了对高级废水处理和废水回用的新要求。尽管常规的二次处理可以去除城市废水中的 40% ~ 60%的色度,80% ~ 90%的 BOD 和 90%或更多的化学需氧量( COD) ,但这种方法对氨氮和磷的去除率相当低。此外,传统的二次处理无法去除水中很少或痕量的硬质降解有机污染物,这使得二次污水难以达到市政污水处理厂污染物排放标准中规定的一级 A 水质标准和废水回用标准。通过常规生物处理中一次强化生物处理去除养分和磷的方法,有机化合物,总氮和氨的指标均达到标准一级 A 的要求,但 SS 和污水中总磷达不到排放标准。因此,有必要通过后续先进的物理化学工艺处理二次废水,以去除悬浮固体( SS) 和总磷( TP) ,以确保可靠和标准化的排放。常用的高级处理工艺主要集中在成熟的混凝沉淀-过滤上。结合了凝结、沉淀和富集过程的高效沉淀池主要由混合区、反应区和沉淀/富集区组成。
2、高效沉淀池工作原理。高效沉淀池工作原理是在原水中加入混凝剂,在混合槽中通过搅拌器的搅拌作用确保一定的速度梯度,使混凝剂和原水迅速混合。高效沉淀池分为絮凝和沉淀两部分,在絮凝池中加入絮凝剂。储罐中的涡轮混合器可实现多个循环的搅拌,剪切水中的悬浮固体,并重新形成易于沉淀的大絮凝物。沉淀池由隔板分成预沉淀区和倾斜管沉淀区。在沉淀前区域,易于沉降的絮凝物迅速沉降,将来可以沉降且不易沉降的小絮凝物被斜管捕获,最终产生高质量的废水,通过沉淀池顶部收集和排放。污泥循环率通常为 5% ~ 10%。排泥中刮板的两个刮臂配有钢犁和垂直支柱。刮板在继续刮除污泥的同时,还可以浓缩污泥并增加固体含量。高效沉淀池具备加工效率高,占地面积小,经济效益显着; 卓越的出水水质和社会效益; 耐冲击性强,适用水质宽; 设备少,操作维护方便等特点。

二、概况

某污水处理厂近期设计规模为 4.0 × 104 m3 / d,处理工艺为预处理 + A2O+ 深度处理 + 次氯酸钠消毒,出水水质要求达到一级 A 标准。城区为居民区,污水处理厂进水主要为生活污水和部分工业废水,生活污水约占 64% 、工业废水约占 36% 。污水厂进水 COD、BOD5、SS、NH3 - N、TN、TP 均值分别为500、240、250、40、50、5 mg /L。本次污水深度处理系统采用高效沉淀池工艺。经 A2O 池处理后,污水中的大部分有机物已被去除,氨氮、总氮等指标已经达到排放标准,深度处理的主要目的是去除 TP、SS,并进一步降低 COD 浓度。二沉池出水首先进入二次提升泵池,经水泵提升后进入静态混合器,在混合器中聚合氯化铝( PAC) 在水体中快速分散,接着进入高效絮核塔进行絮核加强,随后进入网格絮凝池; 在网格絮凝池中,加药后的污水先后经过密网、疏网和空格三个阶段,药剂与污水中的胶体、悬浮物等逐渐接触,矾花逐渐增大,然后进入高效沉淀池沉淀去除。高效沉淀池采用哈真“浅池理论”设计,将竖直的过水断面分割成沉降距离相等的沉淀管和滑泥斜道,细分了沉淀和排泥功能,缩短了沉淀所需时间,减小了沉淀池池容,降低了沉淀池的占地面积和投资。污水最后进入 V 型滤池,进一步降低 TP、SS和 COD 等指标,保障出水水质最终达标。调试与运行系统调试成功后,对正常稳定运行的高效沉淀池进行了记录。

1、调试阶段采用混凝剂和助凝剂进行药剂筛选试验,其中聚合氯化铝( Al2O3 含量为 28% ,2 种;Al2O3 含量为 30% ,1 种) 、固体除磷剂 1 种、液体除磷剂 1 种、聚合硫酸铝 1 种、硫酸铝 1 种、聚合硫酸铁 1 种、阳离子 PAM 和阴离子 PAM。通过对比絮凝效果,最终确定 PAC 为最佳混凝剂。无论是投加阴离子 PAM 还是阳离子 PAM,对 SS 和 TP 均无显著去除效果。调试期间,高效沉淀池出水 SS 为 1 ~ 10mg /L,均值为 4.33 mg /L; 出水 TP 为 0.24 ~ 0.50mg /L,均值为 0.40 mg /L。PAC 投加量为 30 ~ 40mg /L,均无需投加 PAM。通过观察自动冲洗装置在线反冲洗情况,确定反冲洗周期为 12 h。同时,通过观察排泥浓度,调整排泥时间和排泥频率,不同区域设置不同的排泥时间和排泥频率,确保高效沉淀池排泥干净,避免积泥,并且最大限度节约能耗。自动反冲洗周期和排泥周期确定后,高效沉淀池通过 PLC 控制进入全自动运行中。

2运行效果工程交接后,高效沉淀池运行平稳,对运行数据进行了跟踪记录。在运行时间段内,高效沉淀池最大进水量为 48 318 m3 / d,最小为13 784 m3 / d,平均为 31770 m3 / d。在二沉池出水 SS≤20 mg /L、TP≤1.5 mg /L 的情况下,高效沉淀池出水 SS≤10 mg /L、TP≤0.5 mg /L,达到了一级 A 排放标准,可超越滤池直接排放。在高效沉淀池单池满负荷运行工况下,运行药耗分析如下: 当高效沉淀池进水 TP≥1.0 mg /L 时,PAC 投药量约为40 mg /L; 当高效沉淀池进水 TP < 1.0 mg /L 时,PAC 投药量约为30 mg /L,且均不需投加 PAM。据现场反馈,高效沉淀池各区排泥干净,未出现积泥现象。

污水厂近期设计规模为 4.0 × 104 m3 / d,处理工艺为预处理 + A2O + 深度处理 + 次氯酸钠消毒,出水水质要求达到一级 A标准。污水经 A2O 池处理后,大部分有机物已被去除,氨氮、总氮等指标已达到排放标准,深度处理的主要目的是去除 TP、SS,并进一步降低 COD 浓度。污水厂深度处理工艺采用水平管高效沉淀技术,出水无需滤池进一步处理就能保证达到一级 A 标准,而且高效沉淀池各区排泥干净,未出现积泥现象。

参考文献:

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