目前,許多工礦企業(yè)、冶金企業(yè)及市政給水處置系統(tǒng)中存在大量的高濁高懸浮物的污廢水,如煉鋼及軋鋼生產(chǎn)線開式循環(huán)水系統(tǒng)、礦井廢水與洗煤廢水、給水廠濾池反洗水、地表水給水處置等。該類污廢水常常得不到徹底有效的處置,對生產(chǎn)工藝、廠區(qū)及城市環(huán)境都形成一定水平的影響。固然傳統(tǒng)工藝及其晉級產(chǎn)品(如高密度廓清池、一體化水凈水器等)得到不時地研討與應(yīng)用,但整體效果仍未能到達理想情況,存在占地面積大,能耗高,二次污染嚴重,運轉(zhuǎn)管理費用高等缺陷,限制了其市場應(yīng)用。
高效污廢水凈化設(shè)備(HEWPD)是針對現(xiàn)有的高密度廓清池、一體化凈水器、化學(xué)除油器及稀土磁盤等設(shè)備存在的缺乏而研發(fā)的一種新型技術(shù)及配備,該產(chǎn)品具有構(gòu)造合理、工藝先進、性能優(yōu)秀,以及運轉(zhuǎn)本錢低、維護管理便當(dāng)?shù)忍匦?,在高懸浮物含?/span>工業(yè)廢水處理時,是傳統(tǒng)工藝設(shè)備的理想替代品。本文對HEWPD工作原理、技術(shù)特性實施了引見,并經(jīng)過工程改造實例,從工藝流程、處置效果、經(jīng)濟技術(shù)等方面實施比照剖析,HEWPD具有流程短、占地少、投資省、能耗低等優(yōu)勢。
1、HEWPD工作原理及技術(shù)特性
1.1 工作原理
針對高密度廓清池工作原理及其構(gòu)造實施優(yōu)化,在平面化密閉構(gòu)造根底上,HEWPD設(shè)計旋流式及自耦式水力混合設(shè)備,采用負壓自吸式污泥內(nèi)回流技術(shù),在高效去除原水懸浮物的同時,能有效降低出水溶解油的含量。
HEWPD關(guān)鍵技術(shù)主要經(jīng)過以下方式完成:
①進水大顆粒水力別離的有效措施;
②混凝劑及絮凝劑的混合時間、空間及G值的控制;
③絮凝水體流道構(gòu)造及填料的優(yōu)選;
④污泥回流及排污控制;
⑤消弭設(shè)備內(nèi)部死角的影響。
HEWPD構(gòu)造及工作原理見圖1。
1.2 技術(shù)特性
1.2.1 旋流沉砂混合技術(shù)
HEWPD主體設(shè)備底部內(nèi)置旋流預(yù)別離與混凝劑混合的共同構(gòu)造,可完整替代砂水別離器與管道混合器的組合,在大尺寸砂粒及其它大顆粒進入設(shè)備主體之前得到去除的同時,將混凝劑在30~60s內(nèi)快速混合平均,以到達混合反響的最佳條件。
旋流預(yù)別離混合構(gòu)造以離心沉淀原理為中心,整合無動力水力驅(qū)動與混合工藝,在完成自動排砂的同時對混凝劑混合G值實施調(diào)理。經(jīng)過內(nèi)置旋流預(yù)別離混合構(gòu)造,在不增加系統(tǒng)占地的同時大幅降低設(shè)備本錢,對不同藥劑及不同原水水質(zhì)有較強的順應(yīng)性。
1.2.2 可調(diào)式旋轉(zhuǎn)混合填料
原水在無需額外增加外部動力的狀況下,應(yīng)用水流經(jīng)過特殊結(jié)構(gòu)的填料,構(gòu)成旋流、層流及紊流等多種流態(tài),保證在混合階段及絮凝階段混合請求,使數(shù)種物料得到充沛混合,能順應(yīng)水流在較大范圍內(nèi)流量及流速的變化。由于沒有額外的動力耗費,因而可省掉相應(yīng)的攪拌機械,防止了后期電能的耗費及機械設(shè)備的維修及頤養(yǎng)工作。
HEWPD系統(tǒng)主體設(shè)備頂部設(shè)置有豎流式多回轉(zhuǎn)流道的絮凝劑混合構(gòu)造,并且流道內(nèi)采用不同性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的混合填料,經(jīng)過調(diào)理混合設(shè)備內(nèi)填料的級配和數(shù)量,可完成不同水質(zhì)對絮凝劑混合速度梯度的不同請求,并能在100~20s-1之間逐步減小,到達絮凝反響的最佳工況。
1.2.3 自吸式污泥回流及高效濃縮技術(shù)
經(jīng)過自吸式的污泥回流設(shè)備,將濃縮的污泥回流至絮凝區(qū),構(gòu)成穩(wěn)定的污泥層,使絮凝后的水質(zhì)愈加穩(wěn)定。同時,污泥斗內(nèi)濃縮污泥經(jīng)過不時回流,底層污泥濃度更高。經(jīng)定期排出的污泥可直接加壓至污泥脫水設(shè)備,而無需額外增加污泥濃縮池。
設(shè)備初期運轉(zhuǎn)一定時間后在內(nèi)部泥斗積存大量污泥,經(jīng)過設(shè)備進水管道的負壓自吸構(gòu)造將含有大量藥劑的濃縮污泥吸入絮凝區(qū)。在進水管路投加藥劑的同時對局部污泥實施回流,增加了大顆粒凝結(jié)核的數(shù)量,有利于絮凝礬花的快速構(gòu)成,從而儉省了進水藥劑的投加量。采用負壓自吸構(gòu)造的污泥回流技術(shù)無需設(shè)置污泥回流泵,不需求額外增加能耗。
1.3 技術(shù)優(yōu)勢
1.3.1 儉省藥劑
絮凝反響區(qū)中的污水在助凝劑和回流污泥的作用下,構(gòu)成高濃度的懸浮泥渣層來增加顆粒碰撞時機,有效吸附膠體、懸浮物、乳化油及金屬離子等污染物。同時采用污泥回流技術(shù)不只能夠儉省藥劑投加量,而且可使反響區(qū)內(nèi)的懸浮固體濃度維持在最佳程度,從而到達優(yōu)化絮凝反響的目的。
1.3.2 儉省投資及運轉(zhuǎn)本錢
借助于污泥循環(huán)和投加聚合物,泥斗中的濃縮污泥濃度能夠到達20~50g/L,而常規(guī)沉淀池污泥濃度普通僅為5~10g/L。污泥濃度的提升意味著污泥脫水系統(tǒng)范圍減少、投資及運轉(zhuǎn)本錢降低,設(shè)備排污可直接提升至污泥脫水設(shè)備,而不需求單設(shè)污泥濃縮池。
1.3.3 儉省污泥系統(tǒng)能耗
高效濁水凈化設(shè)備密閉運轉(zhuǎn),承壓排污,壓力可達0.25MPa,可直接在排污管路設(shè)置污泥加壓泵排至污泥脫水機,可降低污泥泵25~35m的揚程。
1.3.4 有效處理設(shè)備及排泥系統(tǒng)梗塞問題
采用承壓排污,管路中的污泥流速可控,不易梗塞,且排污較為徹底,排污完畢時,管路中的排污水污泥濃度較低,不易堆積在設(shè)備內(nèi)部及管路中。設(shè)備內(nèi)部水流死角區(qū)域接出排污及沖洗設(shè)備,定期對死角中的集泥清算掃除,可有效處理設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件及填料的梗塞問題。
2、工程應(yīng)用
2.1 工程概略
某鋼鐵廠其中一條煉鋼連鑄生產(chǎn)線的直接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)范圍為1500m3/h,循環(huán)水經(jīng)化學(xué)除油器處置后水質(zhì)依然較差,懸浮物及油含量超標(biāo),影響產(chǎn)質(zhì)量量,系統(tǒng)排污水量較大且二次污染嚴重。采用HEWPD實施改造后,縮短了工藝流程,其出水直接上塔,省去二次提升泵、熱水池等。同時思索機械設(shè)備、電氣、儀表、土建等產(chǎn)生的總投資、占地、運轉(zhuǎn)費用、維護費用,能夠看出HEWPD系統(tǒng)的工程經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。本工程改造前后工藝流程見圖2及圖3。
2.2 應(yīng)用效果
經(jīng)過HEWPD系統(tǒng)對煉鋼連鑄循環(huán)水實施處置回用,大大減少了系統(tǒng)排污量,完成零排放,水質(zhì)改善效果明顯,改造前后系統(tǒng)進出水水質(zhì)比照見表1。
2.3 經(jīng)濟技術(shù)剖析
經(jīng)過該設(shè)備處置后出水水質(zhì)優(yōu)于改造前,完整滿足冶金行業(yè)煉鋼及軋鋼工藝濁環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備用水請求,無需設(shè)置過濾器等設(shè)備。與高密度廓清池、化學(xué)除油器、稀土磁盤等典型水處置設(shè)備相比,本系統(tǒng)具有流程短、占地少、投資省、能耗低等優(yōu)點,該工程采用HEWPD工藝與原工藝工程經(jīng)濟比照剖析見圖4。從圖4能夠看出,HEWPD工藝一次投資比傳統(tǒng)工藝略高,但在工程占地、土建投資、運轉(zhuǎn)費用等方面具有明顯的優(yōu)勢。
3、結(jié)語
隨著當(dāng)今世界能源的日趨慌張,越來越多的水處置設(shè)備在節(jié)能降耗、提效增產(chǎn)方面日臻完善。高效濁水凈化設(shè)備在水處置行業(yè)特別在惡質(zhì)水處置范疇表現(xiàn)出優(yōu)良的性能和效果。HEWPD系統(tǒng)針對工程應(yīng)用中呈現(xiàn)的各種問題,經(jīng)過改良構(gòu)造,優(yōu)化系統(tǒng),采用專用資料、專有技術(shù)和共同工藝等多項措施,減少了設(shè)備耗能,降低了廢棄物排放量,提升了運轉(zhuǎn)效率,到達了節(jié)能減排的目的,具有深遠的經(jīng)濟效益和社會效益。
從實踐工程項目運轉(zhuǎn)狀況來看,該設(shè)備在初期運轉(zhuǎn)時排氣較慢,需進一步優(yōu)化排氣系統(tǒng)。此外,設(shè)備規(guī)范化水平仍須提升,以儉省更多的設(shè)計工作,提升設(shè)備裝置效率。新型高效污廢水凈化設(shè)備的研討與應(yīng)用,對水資源綜合應(yīng)用技術(shù)的開展和提升具有重要意義