黃石新興管業(yè)鑄管廢水處理工程實(shí)例

劉圣江

摘要：針對黃石新興管業(yè)有限公司排放的鑄管廢水中含有大量的砂漿懸浮物的特點(diǎn)，采用斜板沉淀+砂濾組合工藝進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的廢水懸浮物SS≤20mg/L。文章從設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量等工藝流程入手，再對主要處理構(gòu)筑物和設(shè)備進(jìn)行分析，并對其中沉淀器、加藥裝置等重要設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)分析，構(gòu)造出合適的設(shè)備選型，最后完成工程。實(shí)踐證明該工藝具有投資少、去除效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：斜板沉淀；過濾器；砂漿；污泥濃縮

中圖分類號：X781 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）10-0054-02

1 概述

黃石新興管業(yè)有限公司主要生產(chǎn)球墨鑄鐵管及管件、鑄鐵及鑄造產(chǎn)品等。鑄管、管件生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要由離心涂襯的水泥砂漿、水力清砂、少量潤滑油等組成。因泥漿堿度高，為避免廢水排放至排洪港中對下游水體造成污染，公司決定建造一座小型廢水處理站用于處理所排放的廢水。該廢水處理站的主要構(gòu)筑物和設(shè)備有斜板沉淀器、中速過濾器、中間水池、污泥濃縮池、清水池等。

2 工藝設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量

2.2 工藝流程

廢水經(jīng)過管道混合器與混凝劑PAC（聚合氯化鋁）混合進(jìn)入斜板沉淀器，助凝劑PAM（聚丙烯酰胺）通過加藥裝置加入進(jìn)水口進(jìn)行水力攪拌，廢水從下往上經(jīng)過斜板填料，懸浮物和部分油類絮凝沉淀到沉淀器底部，清水經(jīng)溢流堰重力流至中間水池，后經(jīng)過管道離心泵泵入中流過濾器進(jìn)行精細(xì)過濾、吸附，除去剩余懸浮物、吸附有機(jī)物、脫色、除臭等，凈化廢水達(dá)到要求水質(zhì)指標(biāo)。斜板沉淀器底部污泥通過水力靜壓和螺旋輸泥機(jī)排至污泥濃縮池，中流過濾器反沖洗水排至污泥濃縮池，污泥濃縮池為一用一備，濃縮池中污泥經(jīng)底部鵝卵石和石英砂滲濾后自然晾干外運(yùn)，濾液經(jīng)潛污泵泵入斜板沉淀器重新進(jìn)入水處理系統(tǒng)處理，最大程度減少水源流失。

2.3 主要處理構(gòu)筑物和設(shè)備

2.3.1 斜板沉淀器。鑄管廢水從廠房污水池通過渣漿泵泵入QYZX-90斜板沉淀器，并依次加入混凝劑PAC和助凝劑PAM與廢水混合，增加懸浮物沉淀性能?；旌虾蟮膹U水從斜板沉淀器上部進(jìn)入經(jīng)導(dǎo)流筒往下部泥斗運(yùn)動，然后從下往上經(jīng)過斜板填料，懸浮物和部分油類絮凝沉淀到下面泥斗，清水往上穿過斜板填料，然后經(jīng)過溢流堰重力流至中間水池。斜板沉淀器屬沉淀分離裝置的一種采用了分散顆粒的淺層沉淀理論，并吸收了國內(nèi)外多層、多格、斜板沉淀先進(jìn)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于冶金、市政工程、機(jī)械、化工、電力等行業(yè)污水處理工程。

在沉淀器的沉淀區(qū)放置傾角為60°的斜板或斜管，由于廢水在管或板間處于層流狀態(tài)，而且斜管或斜板將沉淀區(qū)分隔為許多區(qū)，大大增加了沉淀池的沉淀面積，所以斜管或斜板沉淀的效率較高。同時沉到管底或板面上的污泥將自動滑離沉淀區(qū)，解決了除泥問題，具有表面負(fù)荷高、去除率高、停留時間短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。

QYZX-90斜板沉淀共1臺，位于污泥濃縮池旁，越近越好，混凝土框架支撐，本體結(jié)構(gòu)均為鋼結(jié)構(gòu)制作。設(shè)備外形尺寸為6900×4900×7265mm，幾何容積110m3，每臺處理水量為80～100m3/h，排泥1臺螺旋輸泥機(jī)功率7.5kW。

2.3.2 加藥裝置。由于鑄管廢水懸浮物含量很高，雖然鑄管廢水懸浮物主要以砂漿為主，但是為了達(dá)到更好的沉淀效果，在廢水進(jìn)入?yún)f(xié)辦沉淀器之前先后加入混凝劑PAC和助凝劑PAM，與廢水充分混合后，沉淀效果顯著提高，絕大部分懸浮物都可以在斜板沉淀器中沉淀下來。

該加藥裝置分兩套，1套為PAC加藥裝置，容積為2m3，攪拌功率1.1kW，轉(zhuǎn)速136r/min，攪拌時間30～60min；計(jì)量泵2臺，一用一備，功率0.06kW，揚(yáng)程30m，加藥量為16L/h，每桶PAC溶液使用周期為125h。另外1套為PAM加藥裝置，容積為2m3，攪拌功率0.75kW，轉(zhuǎn)速46r/min，攪拌時間30～60min；計(jì)量泵1臺，功率0.06kW，揚(yáng)程16m，加藥量為80L/h，每桶PAC溶液使用周期為25h。

2.3.3 中流過濾器。中間水池中的水經(jīng)過管道離心泵提升到中流過濾器QYD-2000，經(jīng)過過濾和吸附，出水進(jìn)入清水池。QYD型單流過濾器采用先進(jìn)高效的濾帽配水，省去大部分礫石承托層，從而消除了一般砂濾器常見的因承托層而造成濾料水量流失現(xiàn)象，并減輕了設(shè)備自重，同時可根據(jù)用戶水質(zhì)合理配置濾料及濾料厚度使出水水質(zhì)比普通砂濾器更為理想。原水從上部進(jìn)入過濾器經(jīng)布水器補(bǔ)水，向下流動均勻經(jīng)過無煙煤濾料（粒徑1～2mm）和均質(zhì)石英砂（粒徑2～4mm），原水中的懸浮物被截留在濾床上，部分有機(jī)物、異味、雜色被吸附，清水從底部流出進(jìn)入清水池。由于廢水懸浮物以砂漿為主，經(jīng)過過濾器容易板結(jié)，使過濾器失去效用，因此反洗之前需先經(jīng)過氣洗，壓縮空氣從下往上經(jīng)過石英砂和無煙煤濾層，使濾料松動，然后反洗水從下往上經(jīng)過濾層，將濾料縫隙中截留的懸浮物沖洗出來從上面排出經(jīng)反洗出水管進(jìn)入污泥濃縮池，完成反洗過程。

中速過濾器共2臺，單臺流量50m3/h，外形尺寸D2016×4970mm，同時運(yùn)行，分別反洗。管道離心泵共2臺，一用一備，流量100m3/h，功率15kW，揚(yáng)程32m。氣洗氣源來自生產(chǎn)用氣。

2.3.4 中間水池。中間水池根據(jù)原沖渣池改造而成，其尺寸L×B×H為8000×6300×5800mm，1座，為地下混凝土機(jī)構(gòu)。

2.3.5 清水池。清水池也是由原沖渣池改造而成，其尺寸L×B×H為11800×6300×5800mm，1座，為地下混凝土機(jī)構(gòu)。

2.3.6 污泥濃縮池。污泥濃縮池由原沖渣池改造而成，2座，一用一備，單座尺寸L×B×H為6300×4000×5800mm，為地下混凝土機(jī)構(gòu)，底部連通。斜板沉淀器底部的淤泥經(jīng)水力靜壓和螺旋輸泥機(jī)排至污泥濃縮池，排泥周期為1次/h，實(shí)際排泥周期根據(jù)實(shí)際情況來定，中流過濾器中的反洗排水也排至污泥濃縮池，池底安裝2臺潛污泵，將濾液提升至斜板沉淀器中，盡量減少水量流失。干污泥直接外運(yùn)。

潛污泵功率為2.2kW，揚(yáng)程20m，流量15m3/h，2臺。

3 主要工藝設(shè)備選型

4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

整個工程于2012年6月25日建成投運(yùn)，經(jīng)過2個多月的運(yùn)行，出水指標(biāo)達(dá)到要求，水質(zhì)良好。該系統(tǒng)運(yùn)行成本為1.03元/m3，其中藥劑費(fèi)0.1元/m3，電費(fèi)0.13元/m3，人工、污泥外運(yùn)0.8元/m3。

5 結(jié)語

（1）斜板沉淀裝置對鑄管廢水中高濃度懸浮物的去除率很高，而且最大程度節(jié)省水源，出水水質(zhì)良好，可以重新利用。

（2）斜板沉淀+砂濾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)合理，設(shè)備先進(jìn)可靠，處理效果能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)備簡單，操作方便，去除效果好。

（3）實(shí)踐證明，該組合工藝對高濃度砂漿鑄管廢水的去除率可達(dá)到99%以上，出水可達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

（責(zé)任編輯：吳 濤）