鋼鐵行業(yè)廢水處置工藝探析

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本文作者：張志揚、魏錚、田澤祥、龐維亮、季民 單位：天津大學(xué)、天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院、天津市聯(lián)合環(huán)保工程設(shè)計有限公司

結(jié)合同類工程實踐經(jīng)驗，高密度沉淀池經(jīng)優(yōu)化組合設(shè)計成一體化結(jié)構(gòu)，主要由混合池、反應(yīng)池、斜管分離池及污泥回流池構(gòu)成，詳見圖2。進水與回流污泥及投加藥劑在混合池中混合，然后進入反應(yīng)池攪拌反應(yīng)后，廢水由斜管填料下部進入斜管分離池，水與顆粒逆向流動而分離。水通過斜管，實現(xiàn)淺層沉淀。由于回流污泥及藥劑調(diào)理，沉淀區(qū)污泥濃度升高，懸浮顆粒形成絮凝體，礬花半徑增大，沉降速度加快，絮凝體沉淀方式由常規(guī)自由沉淀轉(zhuǎn)為擁擠沉淀［1］。

因此高密度沉淀池較常規(guī)沉淀池具有分離速度快，效果好，池容小的特點。活性砂過濾池活性砂過濾系統(tǒng)工作原理見圖3?；钚陨斑^濾系統(tǒng)基于逆流原理，由原水過濾和濾料清洗兩個獨立又同時進行的運行過程組成。原水通過進水管進入濾池內(nèi)部，經(jīng)布水器均勻分配后上向逆流通過濾料層，在此過程中，原水中的污染物被砂床截留和吸附，濾后水在過濾池頂端匯集并通過溢流堰流出過濾器。原水被過濾的同時石英砂濾料中污染物含量增加，并且下層濾料層的污染物含量高于上層濾料。位于過濾器中央的空氣提升泵在空壓機的作用下將底層的石英砂濾料提至過濾器頂部的洗沙器，通過紊流作用使污染顆粒從濾砂中分離出來，雜質(zhì)通過清洗水出口排出，清洗后的濾砂落到砂床［2，3］。系統(tǒng)采用單一均質(zhì)濾料，過濾與洗砂同時進行，能夠24h連續(xù)自動運行，無需停機反沖洗，巧妙的提砂和洗砂結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)大功率反沖洗系統(tǒng)，能耗低，維護管理簡便。

工程自2012年4月正常運行以來出水水質(zhì)穩(wěn)定，各項指標均優(yōu)于設(shè)計指標，可作為循環(huán)冷卻水補充水回用。進出水水質(zhì)總硬度、濁度、COD指標運行觀測結(jié)果見圖4、圖5及圖6。由圖4、圖5及圖6結(jié)果可知，總硬度去除率可達60%，出水值均在400mg/L以下;濁度去除率可達85%，出水濁度值在4．6NTU以下，COD去除率達62%，出水CODcr在40mg/L以下，出水水質(zhì)各項指標均優(yōu)于回用標準要求。工程運行后每天可減少20000m3的外排廢水量，排放污染物COD削減量達7．3t/a，對改善和保護所在地水環(huán)境質(zhì)量起到了積極作用。

工藝先進，處理效果好。高密度沉淀池及活性砂濾池均為水處理領(lǐng)域的先進技術(shù)。高密度沉淀池是集合斜管沉淀池及輻流式沉淀池的優(yōu)點，并在此基礎(chǔ)之上強化而成的新型技術(shù)。污泥外部循環(huán)技術(shù)，使絮凝后的污泥作為一種催化劑，改善絮凝和沉淀效果，使出水水質(zhì)遠遠好于常規(guī)沉淀池?；钚陨盀V池反沖洗技術(shù)，其既保留了濾池的高效過濾能力，又比傳統(tǒng)的砂濾池少了繁雜的操作。二者的組合是出水水質(zhì)穩(wěn)定達標的雙重保證。

占地面積小，投資小。高密度沉淀池沉淀速度高，所需面積小，且結(jié)構(gòu)緊湊，布置合理，在保證處理效果的前提下，實現(xiàn)了占地最小化，節(jié)約建設(shè)投資?；钚陨盀V池比V型濾池等常規(guī)工藝省去了反沖洗水池、反沖洗水泵、風機等，反沖洗過程均由內(nèi)部空氣提升泵、洗沙器等在線沖洗完成，節(jié)約土建投資的同時，也減少了設(shè)備及安裝費用。

運行費用低。高密度沉淀池由于循環(huán)污泥與水接觸時間較長，藥劑消耗量低于常規(guī)沉淀池，運行良好時可節(jié)省用藥30%［4］。活性砂濾池設(shè)備簡單，裝機功率低，能耗低。本項目年經(jīng)營成本為630．48萬元，單位經(jīng)營成本為0．86元/m3。噸水耗電指標0．38kw•h。按當?shù)刈詠硭畠r5．84元/m3計算，則回用后每日可節(jié)約水費9．58萬元，年節(jié)約成本2874萬元。