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混凝沉淀工藝在反沖洗廢水處理中的應用

文章出處:未知發表時間:2022-01-03 13:41:46


 

圖片1 

 

  凈水廠排泥水通常包括沉淀池(廓清池)排泥水、氣浮池濾渣和濾池反沖洗廢水。排泥水如不經過處置就直接排入江河湖泊等水體,不只成為水體的重要污染源,造成水質降落,還可能淤積河道,影響行洪。依據《室外給水設計規范》(GB50013—2018)請求,凈水廠排泥水必需處置達標后才干外排。

 

  黃家凈水廠位于沈陽市北部,該水廠一期設計范圍為5×104m3/d,二期設計范圍為5×104m3/d,該水廠原水取自地下水,采用跌水曝氣和除鐵除錳濾池處置工藝,反沖洗水中含有大量鐵錳氧化物,如不經處置直接排放將對水體形成污染。該水廠建成處置才能4000m3/d的反沖洗工業廢水處設備。處置設備包括調理池、絮凝沉淀池、污泥濃縮池、污泥脫水車間等構筑物。從實踐運轉來看,其工藝道路根本合理。

 

  但絮凝池、沉淀池經常呈現排泥不暢的問題,設備檢修頻繁,人工維護工作量較大。而全部處置單元均為一組,因而設備維護時,反洗水只能直接外排,不契合環保請求。同時,凈水廠現有處置范圍已超越一期設計才能并逐步增加,現有反沖洗污水處置設備的處置才能將無法滿足請求。為此,本計劃擬對現有反沖洗污水處置設備實行改擴建,以保證處置設備穩定運轉,反沖洗水穩定達標排放,且處置才能與凈水廠二期處置才能相匹配。

 

  一、現狀存在的問題

 

  1.1 系統現狀

 

  依據甲方提供材料,一期除鐵濾池及除錳濾池各分紅雙排十格,共20格,二期濾池與一期相同,共計40格。濾池每格面積為7.5m×6.2m,現狀運轉工況為:每格沖洗需求水量為200m3,除鐵濾池沖洗周期為24h,每天沖洗12;除錳濾池沖洗周期為34天。前端設有2座調理池,每座容積為400m3,后端濃縮池及污泥脫水污泥處置系統應用一期原有構筑物,該局部滿足一期及二期設計范圍請求。現有反沖洗水處置系統中混合及絮凝沉淀局部設計水量為4000t/d,該設計流量是依據一期污水處置范圍5×104m3/d配套建立的,現狀水廠實踐處置水量約為6×104m3/d,暫時滿足反沖洗水處置才能請求。

 

  1.2 設備存在問題

 

  現有范圍4000m3/d的反沖洗污水處置系統是針對原一期處置范圍實行配套設計的,隨著城市開展,水廠處置水量增加,該反沖洗系統將不能滿足一期及二期滿負荷運轉時范圍請求。

 

  設備只要一組,設備檢修時反沖洗水直接排放不達標。反響池沉泥、沉淀池排泥不能正常工作,所以需求經常維護。除鐵除錳反洗水污泥性質不同于通常絮凝污泥和生化污泥,以鐵錳氧化沉淀物為主,宜沉淀,但活動性差,重力排泥效果不好。沉淀池排泥斗、排泥管存在一定問題,需求恰當改造。

 

  二、水量水質剖析研討

 

  2.1 水量

 

  依據甲方提供材料,一期除鐵濾池及除錳濾池各分紅雙排十格,共20格,二期濾池與一期相同,共計40格。濾池每格面積為7.5m×6.2m,現狀運轉工況為:每格沖洗需求水量為200m3,濾池全部沖洗時對應的處置范圍為8000m3/d

 

  2.2 水質

 

  一期反沖洗水處置設計計劃提供水質材料如表1所示。

 

圖片8 

  三、工藝應用選擇

 

  以地表水為水源的凈水廠濾池反沖洗水通常與水廠沉淀池(廓清池)排泥水一同處置,總固體含量通常堅持在0.1%2.0%,以無機顆粒和泥沙為主,還包含局部有機物,主要來源于原水中的色度、浮游生物等。目前,國內對排泥水處置的主要方式是實行水量調理、濃縮和脫水。因沉淀池排泥水含固率較高,通常可經過重力濃縮將污泥濃度控制在3%左右,然后實行機械脫水。而濾池反沖洗程度均含固率低于0.03%通常是將沉淀底泥與沉淀池排泥水一同濃縮脫水,上清液回收。

 

  關于以地下水為水源、采用除鐵除錳濾池的凈水廠,因凈水工藝沒有絮凝沉淀單元,排泥水主要是濾池反沖洗水,且反沖洗水的水質與地表水水源濾池反沖洗水不同。除鐵除錳濾池反沖洗水富含鐵錳氧化物,有實驗標明,反沖洗初期廢水中含鐵量疾速升高,持續短時間后快速降落,反沖洗程度均鐵含量堅持在100400mg/L。關于除鐵除錳濾池反沖洗水的處置,設計標準中并沒有明白的規則,國內凈水廠也是由于環保請求的不時提升,近些年才實行處置,處置辦法和經歷正在不時理論和積聚。

 

  除鐵除錳濾池反沖洗水依據實踐狀況可思索回用或排放,《室外給水設計規范》(GB50013—2018)請求,凈水廠排泥水處置后排入河道、溝渠等自然水體應契合現行國度規范《污水綜合排放規范》(GB8978—1996)。規范中對總錳、色度等指標有明白規則,固然對總鐵沒有提出請求,但含鐵量很高的反沖洗水對排放水體存在一定的污染,因而中央生態環境部門通常規則了排放請求。為到達環保請求,有效處置鐵除錳濾池反沖洗水,首先去除鐵錳。反沖洗水中的鐵錳以難溶于水的氫氧化物為主,因而去除的有效手腕就是沉淀,沉淀是指在重力作用下懸浮固體從水中別離的過程,是一種物理手腕,簡單易行,效果良好,是水處置和污水處置中的常用技術。除鐵除錳反沖洗水靜沉時間與濃度的關系如圖1所示。

 

圖片9 

  實驗標明,除鐵除錳反沖洗水具有一定自然沉淀、絮凝的才能,經過一定時間自然沉淀,可構成較明晰的泥水界面。但自然沉淀時間長,污泥液面高,上清液含鐵量仍較高,難以到達環保請求的排放規范。經過投加絮凝劑加速沉淀的過程稱為絮凝沉淀(混凝沉淀),絮凝沉淀的原理是經過絮凝劑和助凝劑的電性中和、吸附架橋等作用,使水中懸浮物失穩,膠粒物互相凝聚使微粒增大,加速完成泥水別離。相關實驗及已建凈水廠運轉經歷標明,絮凝沉淀對除鐵除錳濾池反沖洗水的鐵錳、懸浮物都有較高的去除率,完整可到達排放請求。反沖洗水凈沉實驗標明,其經過16h凈沉后也能夠滿足回用請求。從水廠對現狀反沖洗廢水實驗數據能夠看出,靜沉10hFe含量顯著降落(堅持在5.56.0mg/L),錳含量同樣降落明顯(堅持在0.50.6mg/L),靜沉24h時鐵含量繼續降落(堅持在1.83.0mg/L),錳含量可降至0.35mg/L左右。靜沉10h以上時,效率能到達75%,靜沉效果較好。

 

  沉淀別離后的污泥應實行脫水處置,由于污泥含水率仍較高,脫水前通常實行濃縮。濃縮的目的是進一步提升污泥的含固率,滿足污泥脫水設備進泥的請求,同時對污泥實行減量,減少后續處置的范圍和費用。

 

  分離目前國內類似凈水廠的實踐處置經歷,本項目采用傳統混凝沉淀過濾系統實行處置。現有處置設備建有2座調理池,每座容積為400m3,濾池單格反沖洗水量為200m3,依據設計標準,現有調理池容積滿足請求,因而本計劃不新建調理池。現有絮凝沉淀設備運轉情況差,應經過設備廠家實行恰當改良,如采取增加攪拌器、重新布置泥斗、排泥管等改造措施,但由于原有設備為鋼制,耐腐蝕性差,設備的壽命較短,原有設備難以保證長期穩定運轉。絮凝沉淀是反洗水處置的中心單元,為保證設備運轉穩定,處置效果長期達標,本計劃擬建處置才能8000m3/d的絮凝池和沉淀池。現有污泥濃縮池及污泥脫水污泥處置系統運轉情況良好,應用一期原有構筑物,該局部滿足一期及二期設計范圍請求。

 

  四、結論

 

  經過反沖洗水處置工藝處置后的水質理論上能夠到達《遼寧省污水綜合排放規范》(DB211627—2008),規范中規則色度不高于30,懸浮物不高于20mg/L,反沖洗水處置后的水質規范低于原水水質,原水鐵含量為6.59.5mg/L,錳含量為0.91.2mg/L。同時,其滿足建立方對出水排放的請求,該項目廢水經處置后,出水水質指標如表2所示。

 

圖片10 

  依據現場對黃家凈水廠反沖洗廢水處置現狀的調查研討,水的沉淀性能較差,混凝投藥比例倡議實行小試、中試,樹立數學模型,肯定經濟合理的投藥量。為了提升上清液的出水水質,能夠將進水管從底部進入,進水時能夠將底部的沉淀的污泥沖起,加大廢水濃度并且混合平均。沉淀后的上清液依據實踐請求排放或是回用,依據實踐運轉情況肯定處置方式,盡量減少水資源糜費。

 


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