高效沉淀池的调试及运行管理

高效沉淀池的调试及运行管理发表时间：2018-11-16T20:34:49.217Z来源：《基层建设》2018年第26期作者：杨小国[导读]摘要：该文阐述了高效沉淀池的基本工艺流程，通过对高效池各反应段的分析，重点介绍了要有设备运行参数、药剂投加量、污泥回流量和泥位设置等对高效装置正常运行造成的影响，通过对各项参数的实际调试和优化，得出常规的运行参数，为其他同类装置的调试和运行提供借鉴。中石化南京工程有限公司江苏南京210046摘要：该文阐述了高效沉淀池的基本工艺流程，通过对高效池各反应段的分析，重点介绍了要有设备运行参数、药剂投加量、污泥回流量和泥位设置等对高效装置正常运行造成的影响，通过对各项参数的实际调试和优化，得出常规的运行参数，为其他同类装置的调试和运行提供借鉴。关键词：高效沉淀池；混凝；絮凝；回流；搅拌高效沉淀池是集反应、澄清、浓缩及污泥回流为一体的高效水处理构筑物，分为混凝反应区、絮凝反应区、预沉浓缩区、斜管分离区、中和反应区等。具有高效去除地表水和污水中的有机物、胶体、悬浮物、硬度、碱度、TP、重金属的作用。其具有表面负荷高、占地面积小，对原水水质波动不敏感，分离效率高、排泥含水量低、出水浊度低、出水水质稳定等优点被广泛应用于城市及工业污水处理的深度处理中。在调试及运行过程中，由于药剂投加量，污泥回流量，设备参数设置等对高效沉淀池的性能参数有很大的关系，因此做好对以上参数的合理控制可以提高设备运行效率及节能减排。本文结合工程实例对此做了详细介绍。1工程概况延长石油延能化污水处理厂是对上游石化装置产生的工业废水进行处理，污水系统采用溶气气浮-两级AO-二沉池-高效池-臭氧氧化-曝气生物滤池-超滤-反渗透的处理工艺，清净废水采用高效沉淀池-超滤-反渗透-曝气生物滤池的处理工艺，总体处理量为1500m3/h。其采用2套高效沉淀池工艺，处理能力均为940m3/h，操作弹性50%~110%，采用快速混凝、絮凝和沉淀三个独立的具有特定功能的工艺组合来实现对污水的处理，出水水质达到进入超滤和反渗透装置，进行回用水的制备。2高效沉淀池工艺流程及设计参数2.1工艺流程高效沉淀池由配水渠和配水阀、混凝区、絮凝区、预沉区、斜管沉淀区、中和区出水槽渠、中和区、刮泥机、污泥回流及剩余污泥系统组成。具体见下图。清净废水或生化系统产水经过配水槽进入混凝区，在混凝区内，靠搅拌器的提升混合作用完成药剂、原水的快速凝聚反应，然后经叶轮提升至絮凝区反应区进行慢速絮凝反应，以结成较大的絮凝体。在整个反应区（混凝和絮凝区）可获得大量高密度均质的矾花，这种高密度的矾花使得污泥在沉淀区的沉降速度较快，而不影响出水水质。矾花慢速地从预沉区进入到沉淀区使大部分矾花在预沉区沉淀，剩余矾花进入斜管沉淀区完成剩余矾花沉淀过程。矾花在沉淀区下部累积成污泥并浓缩，浓缩区分为两层，一层位于排泥斗上部，经泵提升至反应池进水端以循环利用；一层位于排泥斗下部，由泵排出进入污泥处理系统。澄清水通过出水槽收集进入后续单元。2.2设计参数高效沉淀池进出水水质3运行管理3.1进水控制进水控制的长期稳定是高效沉淀池长期稳定运行的基础，进水控制包括进水量和进水水质的控制，首先高效沉淀池的操作弹性大，但其瞬时进水量的急速变化，会导致混凝区、絮凝区、预沉区、斜管沉淀区、中和区内原来形成的稳定的水力状态，特别是预沉区泥位迅速升高，斜管沉淀区内原来沉淀附着的泥层破坏，被带入产水槽中，导致产水不合格。在生产调试过程中，由于来水不稳定，当水质不变，如果进水量突然增大超过30%时，浊度已经开始不合格；超过50%时，产水明显肉眼能看到悬浮物。经过现场实验，当进水逐步以每小时10%的速度增大时，对产水无明显影响。其次，进水水质变化，在本项目，高效前端设置有调节池，对各种来水进行调节，因此在使用过程中，调节池需满池运行，保证水质调节均匀，无突然的水质明显变化。3.2混凝区控制混凝区是高效沉淀池的入口，在此投加铁盐（FeCl3）促进原水中的微小悬浮物颗粒以及DOC（溶解有机碳）发生混凝反应，使废水中的原本处于稳定分散状态的胶体颗粒失稳，而失稳的胶粒相互聚结长生凝聚，去除水中的悬浮物。因此在絮凝区有两个关键参数需要控制：（1）铁盐（FeCl3）的投加：首次铁盐（FeCl3）的投加量需根据来水水质条件在实验室进行烧杯试验确定，在现场实际投加后在进行调整，该厂的铁盐（FeCl3）配置浓度为5%，投加量为50g/m3。以后随着水质的变化，微量调整。加药位置应该在搅拌器的两层桨叶之间。（2）搅拌速度：为了保证混凝和凝聚反应效率，需要使铁盐快速充分的与原水进行混合，因此现场提高混凝区搅拌器的搅拌速率。通过现场的调试，在保证混凝池池内水面稳定的情况下，混凝池内水体快速搅拌均匀时，搅拌机的转速设定101转/分。3.2絮凝池控制污水经过混凝后，水经由管道送入絮凝区，在絮凝区投加絮凝剂聚丙烯酰胺，使脱稳后的胶体颗粒靠聚合度不断增大的高聚物的吸附桥架作用及胶体颗粒的网捕作用，使经过混凝后水中的较小的絮状物形成更大的絮团，强化絮凝作用。在此区域内，絮凝剂的投加量和絮凝搅拌的运转速度对絮体的形成有很大的影响。首先，絮凝剂的投加，其投加量对悬浮物的去除起到决定性作用，投加不足时，絮凝效果不佳，无法形成较大的絮体沉降产生污泥，小絮体随出水进入产水槽影响水质。同时，絮凝剂的投加量与混凝剂（铁盐）的投加量形成比例关系，比例较好时，絮体较为明显。除此之外污泥的回流量对絮凝剂的投加量也有影响。本厂的絮凝剂与混凝剂的投加比例根据首先烧杯根据烧杯试验进行初步确定，在根据现场实际进行调整后，投加比例为10：1，即5g/m3。再次，絮凝搅拌器的运转速度：搅拌器的转速较低时，不能使絮凝剂充分混合，絮体碰撞几率小，难以形成大絮体；转速过快时，形成的较大剪切力，破坏已经形成的絮体。该搅拌器的转速可通过变频的方式调整，现场调整转速为25-30HZ，25转/分，絮凝效果较好。絮体形成的效果在混凝池内，絮凝池导流筒区域都不好观测，流体在絮凝区的底部离开絮凝区进入熟化区，已形成的絮体将在该区域进一步壮大。该区域的絮凝过程仍是一个连续的过程，但它的能量输入更低，仅由水流提供。水的流态也在该区域发生改变由紊流变成层流，因此药剂投加量及搅拌效果在此区域进行观察最为方便。3.2污泥回流控制由于高效沉淀池主要处理清净废水，其来水的悬浮物浓度可能会比较低（浓度基本都在30mg/L），这时微絮体的絮凝变得比较困难。因为这种条件下，单位体积内微絮体数量较少，相互碰撞的机会较低，很难聚集形成大的矾花。如果仅通过增加絮凝剂的投加量，会造成材料的费用增大，效率和经济性差。通过絮凝池进水前增加污泥回流（污泥取自澄清区的底部），低浊进水的工况下，回流污泥能够在絮凝池维持较高的污泥浓度，混凝池生成的微絮体在进入絮凝池后能够有更大的机会碰撞形成大的矾花；在高浊进水工况下，回流的絮体能够有助于水中的微絮体形成絮体；同时回流的污泥中的絮体更密实，形成的絮体结构好，更稳定。污泥的浓度和回流量同时对絮凝有较大影响，工艺的多次调试过程中，在保证污泥沉淀池泥位在合理范围内时，确定回流污泥浓度控制在70-110mg/L，即污泥回流量控制14-16m3/h时，悬浮物的处理效果最佳。3.3污泥停留时间及污泥位控制污泥在沉淀区域的停留时间对剩余污泥含水率和出水浊度均有较大影响。污泥停留时间长，其排出的剩余污泥含水率低，便于后续的离心脱水处理；但相应的泥位会比较高，如果泥位高到一定程度，会导致斜板下部的配水区及缓冲区高度不足，部分不易沉淀的絮状物进入产水池中，导致产水不合格。如果污泥停留时间过短，其污泥含水率高，后续离心脱水处理效果不好；泥位较低，导致回流污泥浓度不够，对絮凝产生影响。为了保证出泥的浓度基本稳定，剩余污泥浓度基本稳定，剩余污泥泥位控制区间较小，设置为500-700mm，排泥量：9m3/h，（含水率85~90%），排泥频次：剩余污泥泵工作2分钟，停止4分钟，冲洗时间1分钟。一小时工作10次，同时注意观察密度计的反馈数据进行调整。通过较长时间运行泥位波动较小且产泥含水率稳定。4其他因素本厂高效沉淀池采用单池双系统的结构，在运行过程中，加药量相同时，需通过测量液面高度确认两个系统的进水量是否相同，保证进水恒定。同时注意沉淀池斜管的表面结污情况，特别是夏季温度较高时藻类繁殖，导致斜管效率降低的情况。结语高效沉淀池在控制好设备参数，药剂投加量等各项运行参数后，可对出水的悬浮物等有非常明显的去除作用，本项目最低出水浊度为0.81，达到超滤装置的进水条件要求。同时对各项参数的优化，对装置的长期稳定，高效经济运行有很大的帮助。本文通过对本污水处理厂的工艺参数的介绍和设定，能为其他新建及运行中的高效沉淀池的调试和运行提供参考。参考文献：[1]高廷耀，顾国维，周琪水污染处理工程，北京，高等教育出版社，2015[2]柴春省，高效混凝沉淀池的运行管理，工业用水与废水201760-63[3]张纯.水污染处理设备的维修与保养[J].设备管理与维修，2018（08）：83-84.[4]张顺，刘景勇.浅谈环保型水处理化学品及水处理技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018（05）：170-171.