中国水务行业观察者!

 当前位置: 首页 > 工业水处理 > 文章
焦化废水处理中斜板沉淀池翻泥原因及解决措施
更新时间:2016-10-12 来源:《净水技术》 作者:施杰,李恩超

摘要:该文以某焦化厂废水水处理系统物化段为研究对象,对斜板沉淀池的翻泥现象进行分析。结果表明通过改变沉淀池的配水方式及增加压缩空气搅拌等措施,有效地解决了翻泥的问题,保障了生产的稳定性。

某焦化厂废水站处理水量为150 m3 /h,采用生化+ 物化组合工艺,废水经处理后达标外排,其中物化段工艺流程如图1 所示。物化段在投加除氰剂、除氟剂反应后再投加PAC 和PAM 进行沉淀,沉淀装置采用斜板沉淀池,综合考虑废水站区域地沟排水的处理,斜板沉淀池的设计处理水量为185 m3 /h。

1 存在的问题

废水站自投运后的一年多时间里,在正常运行时斜板沉淀池出水水质指标均能满足设计指标,但当沉淀池出现翻泥时,则会出现悬浮物超过设计指标的情况。其中5 月28 日~ 5 月30 日连续3d 检测悬浮物数据分别为229、342、224 mg /L,均高于设计指标( 50 mg /L) ,斜板沉淀池翻泥时在前半格的斜板区域上部会出现大面积的絮状污泥覆盖,尤其是靠近进水端范围内,并呈现前厚( > 1. 0 m) 后薄( 0. 3 ~ 0. 5 m) 的一条陡坡状的积泥曲线,成片的积泥呈悬浮状,而后半格出水非常清澈,基本见不到泥。翻泥的情况基本上每周发生一次,需要放空洗池,给现场生产带来了极大的不便。

2 原因分析

斜板( 管) 沉淀池是根据20 世纪初美国人哈真( Hazen) 提出的“浅池沉淀理论”设计出的一种高效组合式沉淀池,也统称为浅池沉淀池。在沉降区域设置许多密集的斜管或斜板,使水中悬浮杂质在斜板或斜管中进行沉淀,水沿斜板或斜管上升流动,分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板( 管) 向下滑至池底,再集中排出[1]。其优点是斜板沉淀池可以提高沉淀效率50% ~ 60%,在同一面积上可提高处理能力3 ~ 5 倍; 缺点是会受斜板的材质、污泥的性质、排泥的方式等多重因素的影响。

为改善设备状态,提高处理效果,现场进行了多方面的分析与排查。

2. 1 斜板沉淀池设计参数复核

经对斜板沉淀池的处理能力进行复核计算,表明水力表面负荷和固体负荷( 污泥量) 均满足设计规范要求。本项目设计水量Q = 185 m3 /h,斜板沉淀池1套,表面积为l × w = 9. 2 m × 7. 17 m = 65. 964 m2。设计表面水力负荷为185 m3 /h ÷ 65. 964 m2 =2. 8 m3 /m2·h,完全满足规范要求。

( 2) 固体负荷( 污泥量) 计算由于物化段前的生化工艺采用活性污泥法,对斜板沉淀池进行固体负荷( 污泥量) 核算,根据表1

数据可知如下:

固体负荷应小于150 kg /m2·d;

本项目设计水量Q = 185 m3 /h;

进水SS≤350 mg /L,出水SS≤20 ~ 50 mg /L;

每日排干泥总量为185 m3 /h × 24 h × ( 350 mg /L -20 mg /L) = 1 465. 2 kg /d( 按出水SS = 20 mg /L计算) ;

单位面积干泥量为1 465. 2 kg /d ÷ 65. 964 m2 =22. 2 kg /m2·d。

以上结果满足规范要求。

( 1) 水力表面负荷计算

根据《室外排水设计规范》( GB 50014—2006)( 2011 版) 的要求,“斜板( 管) 沉淀池的设计表面水力负荷,可按普通沉淀池的设计表面水力负荷2 倍计; 但对于二次沉淀池,尚应以固体负荷核算”,普通沉淀池的设计数据如表1 所示。

其中并未提到将斜板沉淀池用于物化反应的沉淀。假设以活性污泥法为基准,斜板沉淀池的水力表面负荷也可以取1. 2 ~ 3. 0 m3 /m2·h,但在条文说明中以德国ATV 为例说明了化学沉淀池的表面水力负荷为2. 5 ~ 4 m3 /m2·h,则斜板沉淀池表面水力负荷可以达到8 m3 /m2·h。表2 为德国ATV沉淀池设计数据。

2. 2 斜板沉淀池结构设计分析

经过对斜板沉淀池的结构( 改造前的斜板沉淀池,见图2) 进行分析后发现在进水及配水的方式上存在一定的问题,并且斜板沉淀池的清洗功能未设置。

( 1) 斜板沉淀池共有4 根进水管,管径均为DN200,进水流速为0. 4 m/s,进入斜板沉淀池的配水区域后由于配水的面积突然变大,流速迅速降低,仅为0. 013 m/s,流速水头转换为位能,使斜板沉淀池前端负荷增加,从而影响沉淀效果[2]。

( 2) 斜板沉淀池长宽比为3 ∶ 1,进水方式为端头进水,这样的布水方式易造成靠近进水口处污泥量大,引起此处斜板上大量积泥,甚至发生污泥发酵,导致污泥上浮,同时造成过水的通道变窄造成水流过快,部分废水未经过有效沉淀直接到达出水堰,形成翻泥现象[3]。

( 3) 根据国内生产实践经验可知,斜板沉淀池在运行过程中在斜板上多有积泥现象发生,因此为保证斜板沉淀池的正常稳定运行,根据GB 50014—2006 的要求,斜板沉淀池应设冲洗设施。但本项目中仅在沉淀池附近设置了冲洗水管道,但对于池底的污泥并无有效的办法进行处理。

2. 3 斜板沉淀池排泥情况分析

( 1) 从清槽时发现泥斗底部沉积了大量的污泥来看,当前的排泥方式未能有效地将污泥排出,其原因是由于采用穿孔管排泥的方式,在没有其他搅动手段配合的情况下,可能会在大块污泥沉淀时堵塞排泥孔,不易将沉淀下来的污泥排净,造成污泥不断累积影响斜板沉淀池的处理效果。

2) 离心泵抽吸的排泥方式,抽出的泥浆含水率高,大量污泥还是停留在泥斗内。

( 3) 排泥总管管径为DN50,根据计算仅能通过20 m3 /h 的水量,即使同时开2 台离心泵进行排泥,效果也不明显,影响了排泥量。

版权、出处:《净水技术》

水星会员 MORE > 
  • 博纳斯威阀门股份有限公司

    公司成立于2006年,是集研发、生产、销售于一体的国家高新技术企业,主导产品包括蝶阀、闸阀、偏心半球阀、排气阀、调流调压阀、伸缩器等系列,拥有国内首套大规格空气阀检测装置,具备设计和制造大型阀门的实力。公司和武汉大学、长沙理工大学合作建立产学研基地。拥有多项国家专利,专注于水工业阀门等领域,参与了南水北调、黄水东调等国家重点工程,产品出口十几个国家和地区。是天津市阀门行业首家在新三板挂牌上市的企业。自创建至今,在“拼搏永无止境,吸纳方可创新”的企业精神感召下,实现了跨越式发展。现有员工185人,其中技术研发人员24人、管理人员35人,本科及以上人员22人,工厂占地面积35000平方米,建筑面积22000平方米。拥有各种先进的数控设备、热处理设备、检测设备200多台(套),并设有科研开发与试验检测中心。历经十多年的创新发展,昂首阔步向前迈。近年来,不断加大软硬件投入,拥有大型数控立车、数控机床、等离子堆焊机和各种先进的检测设备。建立了技术研发中心,采用CAD阀门设计和三维立体模拟制造试验设计系统,承担一系列国家重点专项;建立了先进的阀门性能检测和试验中心,保证了新产品开发的质量和速度,使质保体系更加科学完善;建立了ERP系统,使管理更加高效。并于2017年8月9日在新三板成功挂牌上市。   目前公司已经通过ISO9001质量体系认证、ISO14001环境体系认证、GB/T28001职业健康安全认证、API 609产品会标认证、国家质量监督检验检疫总局(TS)认证。公司主要产品:蝶阀、活塞式调流调压阀、偏心半球阀、排气阀、止回阀、闸阀、水力控制阀等,产品广泛应用于长距离输水、给排水、石油、化工、电厂、空调、管道系统等供水领域。可根据客户的要求制造各种产品。
  • 永高股份有限公司

    永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会理事长单位,是国内塑料管道行业为数不多的上市公司之一,股票代码:002641。公司建有国家级博士后科研工作站、国家级企业技术中心、国家火炬计划重点高新技术企业、省级重点企业研究院、省级技能大师工作室、市级创新团队等创新平台。公司秉承“质量第一,用户至上,诚信为本”的经营方针和“诚信、务实、高效、共赢”的经营理念。“公元”牌塑料管道、“ERA公元”商标获多项国家级、省级殊荣。目前,公司的产销量居全国塑料管道行业第二,出口居行业第一。
  • 江苏源清管业有限公司

    江苏源清管业有限公司是由淮安市国资委下属的淮安水利控股集团投资控股的国有企业。公司专门生产薄壁不锈钢承插式氩弧焊和双卡压式两种连接方式的管材、管件、不锈钢阀门等水暖配件。公司占地70亩,生产车间约20000平方,年产能30000吨。 公司自成立以来一直致力于不锈钢给排水管道的研发,生产,销售,安装及售后服务,且秉承“品质不锈,诚信为钢”的经营理念,产品广泛用于建筑给水、燃气、排水、直饮水、气体、消防、暖通、太阳能等工程。坚持“成己为人,成人达己”的经营理念,遵循“诚信经营、优质服务、团结进取、求实创新”的经营方针,以市场为导向,以经济效益为中心,努力提高经营管理水平,促进公司持续健康发展,切实保障客户、公司和员工的利益。