高效澄清池在污水处理工程中的应用.pdf

总第2 13期2023年第8 期环境治理摘要：高效澄清池具有强抗冲击负荷性、高效等多个特点，可应用于污水处理工程中，如何将高效澄清池应用于污水处理工程中是企业重点关注的内容。基于此，对高效澄清池在污水处理工程中的应用进行阐述。简要概述了高效澄清池工艺特征，以某化纤公司污水处理工程为例分析高效澄清池的运用，对改造后的污水处理工程调试、运行情况和经济技术指标内容进行阐述，以期为行业工作人员提供帮助。关键词：高效澄清池；污水处理工程；应用中图分类号：X7030引言近几年，可持续发展理念融人各领域及各大企业内。为保护生态环境、践行可持续发展道路，企业对污水处理的重视程度提高。高效澄清池可应用于污水处理工程中，通过发挥高效澄清池作用，以提高污水处理质效，使其满足企业日处理污水量的需求，使出水pH值符合标准。此外，高效澄清池还具有占地面积小、运行成本低、适用广泛等特点，在污水处理系统中应用高效澄清池能为企业节约成本，有利于企业可持续、稳定发展。1高效澄清池工艺特征继斜管沉淀池、机械加速澄清池、评流式沉淀池后，高密度澄清池诞生并被广泛应用。高密度澄清池是一种新型高效澄清工艺。高密度澄清池的作业方式为斜管沉淀、污泥循环。由于高密度澄清池具有占地面积小、成本低、强抗冲击负荷性、适用性广泛、高效等特点，被广泛应用于污水处理领域。高密度澄清池的工作原理有五个方面：一是絮凝反应池整体化；二是沉淀池和推流式反应池的慢速传输；三是污泥再循环系统；四是斜管沉淀机理；五是可使用合成絮凝剂和助凝剂。高密度澄清池可分为四个部分，分别是浓缩池、分离区、反应池和预沉池。高密度澄清池的池体结构如图1所示。在污水处理工程中，高效澄清池应用频次最多。与传统斜管澄清池相比,污水处理工程中高效澄清池絮凝能力可达到50 0 mg/L,水力负荷达到6 m/s。除此之外，沉降速率快、促凝消耗低、占地面积小也都是污水处理工程负责人选择高效澄清池的原因 1。2高效澄清池在某化纤公司污水处理工程中的应用1987年，辽宁某化纤公司建设一套污水处理设备，该污水处理设备的日处理能力达到2 50 0 0 m。由于水质问题、设计方案与实际污水处理工作差异,该收稿日期:2 0 2 2-10-2 6课题：校级课题：含盐污水处理装置高效澄清池技术优化研究（2 0 2 1ZK01）作者简介：郝齐凤，女，19 8 3年出生，毕业于西北农林科技大学，硕士学位，助教，研究方向为应用化工技术专业教学。山西化工Shanxi Chemical Industry高效澄清池在污水处理工程中的应用郝齐凤，赵丹丹，折建梅，贺利飞（神木职业技术学院，陕西神木7 19 30 0)文献标识码：A絮凝剂助凝剂光反应池循环污泥剩余污泥排放80图1高密度澄清池的池体结构企业污水处理设备的处理能力下降至17 0 0 m/d。随着经济发展，该企业迅速发展，生产规模也逐年扩大，加之“可持续发展”、“保护生态环境”理念的影响，原有的污水处理设备难以满足企业生产需求,更无法为企业扩大提供支持。现阶段，对该企业污水工程的污水排放量进行检测,结果为污水排放量40 0 0 m/d。由此可见，污水排水量已严重制约企业生产与发展，与可持续发展、环境保护理念相违背。为确保该企业生产顺利、促进该企业进一步发展，该化纤企业需及时改造污水处理工程，使其达到标准,助推企业发展 2 。2.1污水处理工程水量、水质、排放标准根据国家或地方规定，结合该化纤公司污水处理工程实际生产情况、检测水质指标发展规划，该化纤企业污水处理改造工程的废水排水量、排放标准、水质如表1 所示。表1污水处理改造工程的废水排水量(40 0 0 m%d)、排放标准、水质项目(mg/L)BOD:/废水水质150排放标准30Total 213No.8,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.08.081文章编号：10 0 4-7 0 50(2 0 2 3)0 8-0 2 0 7-0 3进水预沉池-浓缩池(mg/L)CODc/p(Ss)/(mg/L)4001505070C斜管分离区pHp(Zn2)/(mg/L)p(S2-)/(mg/L)2940692出水30.5山西化工第43卷2.2废水处理改造工艺2.2.1确定处理工艺流程该化纤企业生产时，会产生碱废水、酸废水，这两种废水均属于工业废水。如企业大量排放碱废水与酸废水会严重腐蚀管道，破坏当地生态环境。因此，化纤企业需正确处理碱废水与酸废水，并确保废水处理方案符合国家规定的标准。现阶段，化纤企业使用二级生化处理、脱锌和一级吹脱除硫等处理工艺。以上处理工作虽较大程度改善化纤企业废水排放情况，但是仍存在许多不足之处,具体表现在六个方面：第一,废水处理过程中出现暴碱现象较为频繁，对吹脱除硫、中和脱锌影响较大,进而导致Zn2+超标。第二,该化纤企业污水排放量增加2 2 0 0 m/d。由于占地面积较大，该企业已不能继续扩建，废水处理改造工作仅能在原有结构上进行。第三,抗冲击负荷性较差。在设备自身原因和设计原因影响下，机械搅拌澄清池难以实现满负荷运行。其中，污泥排放环节难以长期高效工作,澄清池停运现象频发，需及时检修或清渣才可继续作业。第四,石灰乳调控难度大，pH数值不符合国家规定,对Zn2+沉淀影响较大。第五,该废水处理工程现有澄清池出水pH11,严重影响生化处理工艺质效。第六，该工程现有鼓风机和曝气头设置缺乏科学性，控制手段不合理,将地上生化处理效率。现阶段，该化纤企业为提高生产处理效率，需消耗大量能源，不利于企业发展 3。2.2.2工作原理分析该化纤企业现有废水处理工程的六个不足之处,经商讨后选择使用二段改造方案。第一段改造是改造生化处理前的工艺,并将机械搅拌澄清池作为第一段改造重点；第二段改造是基于第一段改造基础上，改造生化处理工艺。在本文中,重点论述生化处理前机械搅拌澄清池。在化纤企业中，高效澄清池属于常规处理构筑物。澄清池包含反应区、沉淀区。一般情况下，给水处理常应用该类构筑物较多，在化纤企业污水处理工程中应用较少。在污水处理工程中,高效澄清池工作原理为三个方面：其一,在澄清池内，污水按照自下而上的路径进行流动，高效澄清池内悬浮一层泥渣，基于重力原理，澄清内的泥渣为动态平衡状态。其二,在混凝剂作用下,悬浮颗粒逐步变成微小絮凝体。微小絮凝体穿过泥渣层时，体积较大的泥渣在不断碰撞中被迅速消除，进而获得较为干净的水。其三，高效澄清池含有清水槽，所过滤的清水排出后会被清水槽收集。可以看出，影响高效澄清池工作效率的关键因素是泥渣区。在化纤企业污水处理工程中，泥渣区必须保障浓度稳定、泥渣保持悬浮状态、分布均匀,这三个特点也是所有澄清池的特点。根据化纤企业污水处理工程特点，高效澄清池可分为两种类型，分别是悬浮泥渣过滤型、泥渣循环分离型。机械加速澄清池是利用机械进行搅拌，用以提高泥渣回流、接触絮凝的质效。因此，机械加速澄清池是泥渣循环型澄清池中的一种。在化纤企业污水处理工程中,机械加速澄清池利用机械设备进行抽升，确保泥渣始终保持垂直方向循环，进而确保其接触絮凝并形成絮凝体，在分离区中进行分离处理。机械加速澄清池的特点为发挥泥渣活性作用，快速且高频率地进行碰撞，进一步提高设备性能和泥渣处理质效。搅拌澄清池中包含机械搅拌设备，机械搅拌设备部分为上下两部分，两部分均安装在一个轴上。其中，上部分是提升叶轮，下部分是搅拌桨。混合水泥在机械搅拌设备上部分的作用下，被提至第二反应室，下部分装置会促使第一混合反应室中的泥渣反复流动。同时，与原水混合。该化纤企业原有污水处理工程包含5座机械搅拌澄清池，每一个澄清池的尺寸是169mm,其中，分离区上升流速达到0.2 5mm/s,设计处理水量达到5000m3/d。该化纤企业污水处理改造工艺流程如图2所示。泥饼外运一后泥浓缩脱水一保机系透泥储在酒一鼓风机鸭绿江一二沉池一好氧曝气池污泥回流图2 化纤企业污水处理改造工艺流程图2.3设计要点2.3.1吹脱池吹脱池处于提升泵房和澄清池中间，容积为750m,吹脱时间为2 5 30 min。如化纤企业污水流量40 0 0 m/d,使用该吹脱池就完全符合企业需求。技术人员可控制pH值,以确保硫离子被脱出 5。2.3.2高效澄清池对化纤企业污水处理工程进行计算，可得出不增加构筑物时，如该企业使用高效澄清技术，就必须改造5座澄清池。改造5座澄清池后，5座澄清池的污水处理能力均高于8 0 0 0 m/d。如1座澄清池停止工作,其余澄清池均能实现10 0 0 0 m3/d,污水处理能力完全符合企业需求。在改造澄清池方面，需注意以下8点。1)需对进水管道进行改造，将其改为底部切线进水。进水管道改造为400mm。2)将原有污水处理装置中的机械搅拌装置进行拆除处理。3)在高效澄清池中装置网格式微涡旋混凝反应器鼓风机石灰复合药剂2023年第8 期郝齐凤，等：高效澄清池在污水处理工程中的应用209.4)在原有装置基础上设置反应筒。5)应用澄清池底部和环行穿孔排泥管相结合的新方式，解决堵塞问题。6)增加斜管,解决分离工作效率低的问题。7)使用复合絮凝剂后，锌离子质量浓度不超过2 mg/L,硫离子质量浓度不超过 0.5mg/L。第八,使用pH值作为检测依据进行监测时，使用质量分数为10%的石灰乳进行调节后，pH值不超过10 且不低于9.5,锌离子的处理成果符合污水处理标准 6 2.3.3均合池改造化纤企业污水处理设备时，需对均合池鼓风搅拌系统进行改造，消除沉积现象，确保作业时无沉积。随后，利用均合池容积，使吹脱效果达到负2 价的硫离子。使用耐酸符合塑料管代替均合池鼓风搅拌管道原有材料，并铺设两组穿孔道，铺设位置为池底。需要注意的是，每一个池子均需铺设穿孔管，为曝气搅拌工作提供便利。2.3.4石灰投加系统污水处理工程包含石灰乳配置工作。开展工作时,需面对恶劣的工作环境,并投人较多的人力。改造石灰乳配置工作主要目标是改善工作环境、减轻工作强度。石灰投加系统改进工作需注意以下四部分内容。首先，工作人员需设置料位控制。料位信号指导工作人员进行物料输送工作。工作人员配灰过程中，仅需打开控制阀，石灰就可自动进人料仓。其次，需重视配灰筒水流量。实际控制工作中，工作人员需重视石灰量与进水量的比例，以保障石灰乳浓度符合标准。再次，需开展罐内液位控制工作。实际工作中,工作人员需开展该项工作。罐内液位处于低液位时，需立即通知工作人员进行配料，罐内液位处于高液位时，仅需开泵进料即可。为确保连续供料工作顺利进行，两个贮灰罐的液位需自动切换，在此情况下，可将出口阀更换成电动控制阀。最后,澄清池中的pH在线仪表数值是工作人员控制投灰泵的主要依据，可通过操作投灰泵以保障pH值超过9.5，但不超过10。3化纤企业污水处理工程调试、运行情况、主要经济技术指标该化纤企业污水处理工程改造结束后立即投人调试阶段。改造结束后，新高效澄清池不需要投泥工作，节省投泥时间和启动时间。首次启动后，高效澄清池在3d内实现满负荷运行。调试过程中,工作人员对4个单池进行实验，实验结果显示，4个单池最大出水量均能达到150 0 0 m/d。实际调试过程中，高效澄清池受到曝碱、曝酸影响。水质恢复到正常数值后，该高效澄清池迅速恢复到正常状态，并持续运行。两年后，高效澄清池正常运作且各项指标均符合地方与国家标准、也符合设计要求。其中,锌离子质量浓度未超过2 mg/L,硫离子质量浓度未超过0.3mg/L,出水悬浮物质量浓度未超过30 mg/L7。针对污水处理工程改造，该化纤企业总投入在450550万元，其中，运行费用为0.4元/m。总之，如不增加构筑物，化纤企业污水处理工程使用高效澄清池能提高污水处理效果，满足企业发展需求。高效澄清池应用后处理水量增加2 2 0 0 m/d,经测试该污水处理工程运作情况良好，水质符合设计标准且优于地方标准。与原有污水处理工程相比,高效澄清池具备强抗冲击负荷力。实际作业过程中，可能会出现水质或水量波动较大的情况，但仍能保持出水水质质量。除此之外，工程改造后，自动化程度迅速提高，工作环境得以优化，工作人员的工作强度有所减少。该工程改造所花费用相对较低，运行过程中消耗费用较少，有利于企业长远发展。4结论化纤企业原有污水处理工程日处理水量未达到企业要求及国家标准。在不增加构筑物的背景下，使用高效澄清池改造后，该企业污水处理工程日处理水量提高至40 0 0 m，不仅满足企业需求,还符合国家标准。改造后，对污水处理工程进行调试,调试结果符合设计要求，也满足企业发展需求。除此之外，该工程日运行费用仅有0.4元，大大节约运行成本。参考文献1李芳.污水处理系统的智能化控制思考J.苏盐科技,2 0 2 1,48(3):51-52.2周荣清.高密度澄清池+纤维滤布滤池组合工艺在某县城区污水处理厂提标改造中的应用 J.山东化工，2 0 2 0,49(2 2)：2 42-2 44.3李晓，纪海霞，程树辉，等.湛江市赤坎污水处理厂升级改造可行性分析 J.给水排水,2 0 19,45(6)：11-15.4周鑫，张巍.沈阳市沈水湾污水处理厂提标升级改造工程 J.净水技术,2 0 2 0,39(7):30-34.5崔永利，刘永代.某高排放标准污水处理厂提标改造工程设计及运行分析 J.节能与环保，2 0 2 0（3）：42-45.6李芳.污水处理系统的智能化控制思考 J.苏盐科技，2 0 2 1,48(3):5152.7郑贤明.福建省某城镇污水处理厂升级改造工程设计及运行实例J.广东化工,2 0 2 1,48(2 1):143-145.（英文摘要下转第2 14页）山西化工第43卷3结论不管是单一水样试验还是混合水样试验,结果均显示为该工业园区制药废水对市政生活污水处理厂生化系统中的污泥活性有明显抑制作用,严重时甚至会造成生化系统崩溃。参考文献1】国家环境保护总局.地表水环境质量标准：GB38382002.S.Study on the Influence of Pharmaceutical Wastewater on Sludge Activity in Domestic Sewage(Shanxi Environmental Engineering Design Institute,Taiyuan Shanxi 030000,China)Abstract:Taking the technical difficulties encountered in a municipal sewage treatment plant as an example,the influence ofpharmaceutical wastewater containing thiocyanide,cyanide,volatile phenol and other components on sludge activity in biochemical systemwas explored.The experimental results showed that both single and mixed pharmaceutical wastewater can inhibited the sludge activity ofthe biochemical system to different extent,and even caused the collapse of the biochemical system in severe cases.Key words:domestic sewage;pharmaceutical wastewater;sludge activity(上接第2 0 9 页）Application of Efficient Clarification Tank in Wastewater Treatment Engineering(Shenmu Vocational and Technical College,Shenmu Shaanxi 719300,China)Abstract:Efficient clarifiers have multiple characteristics such as strong impact load resistance and high efficiency,and can be applied insewage treatment engineering,How to apply efficient clarifiers to sewage treatment engineering is a key concern for enterprises.Based onthis,the application of high-efficiency clarification tanks in sewage treatment engineering is elaborated.A brief overview of the processcharacteristics of high-efficiency clarification tanks was given,and the application of high-efficiency clarification tanks was analyzed usinga sewage treatment project of a certain chemical fiber company as an example.The debugging,operation,and economic and technicalindicators of the renovated sewage treatment project were elaborated,with the aim of providing assistance to industry staff.Key words:efficient clarifier;sewage treatment engineering;application(上接第 2 11 页)以分解生成甲醛、二氧化硫和硫化氢等有害物质。在pH值和环境温度发生改变时，羟甲基磺酸盐溶液会分解，导致二氧化硫样品浓度下降，因此保存温度和光照会直接影响二氧化硫样品的稳定性。为了保证二氧化硫监测结果的准确性，样品采集后,应尽可能当天分析，如果不能于当天及时分析，最佳的措施是将二氧化硫样品置于避光、4的环境下保存。Discussion on the Storage Conditions of Sulfur Dioxide Samples in Ambient Air(Guangdong Zhihuan Innovative Environmental Technology Co.,Ltd.,Guangzhou Guangdong 510000,Abstract:Sulfur dioxide is one of the important indicators of environmental air quality monitoring,and the stability of samples aftercollection is critical to the accuracy of data.In this paper,the storage conditions of sulfur dioxide samples are discussed by comparing thestorage temperature,storage time and storage method.The experimental results show that the best way to store sulfur dioxide samples is toavoid light and refrigerate them.Key words:ambient air;sulfur dioxide;storage conditions2002-04-28.2国家环境保护总局城镇污水处理厂污染物排放标准：GB189182002S.2022-12-24.3李圭白.水质工程学（下册)M.北京：中国建筑工业出版社，2 0 13.4柏景方.污水处理技术 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2 0 0 6.5张建丰.活性污泥法工艺控制M.北京：中国电力出版社，2 0 2 0.Treatment SystemYan JunjuanHao Qifeng,Zhao Dandan,She Jianmei,He Lifei1王艳秋.环境空气中二氧化硫的测定甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法验证报告J.江西化工，2 0 18(2)：2 0 2-2 0 4.2钟霖.一个被忽视的问题一一大气样品的保存 J.中国环境监测,19 9 3(5):41-42.3环境保护部科技标准司.环境空气二氧化硫的测定甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法：HJ4822009S.北京：中国环境科学出版社,2 0 0 9.Mai Qixing,Tang YujingChina)参考文献