某工業(yè)企業(yè)新型一體化污水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)分析

吳勇，黃耀平，王斌

摘 要：近年來，隨著我國工業(yè)事業(yè)的快速發(fā)展，使得水資源污染和水質(zhì)惡化的情況較為突出。為了更好地適應(yīng)綠色金融下對綠色信貸的控制，作為能耗高和污染高的企業(yè)，必須加強(qiáng)新型節(jié)能環(huán)保設(shè)備的研究。文章以污水處理設(shè)備為研究對象，結(jié)合某企業(yè)的實(shí)踐，在論述國內(nèi)外污水處理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出加強(qiáng)新型一體化污水處理設(shè)備設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思路與對策，以更好地促進(jìn)其在污水處理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：新型一體化；污水處理設(shè)備；分析

中圖分類號(hào)：X703.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）06-0103-02

Abstract： In recent years， with the rapid development of industrial undertakings in China， the pollution of water resources and the deterioration of water quality are more prominent. In order to better adapt to the control of green credit under the green finance， as the enterprises with high energy consumption and high pollution， it is necessary to strengthen the research of new energy saving and environmental protection equipment. This paper takes the sewage treatment equipment as the research object， combines the practice of a certain enterprise， and on the basis of discussing the domestic and foreign sewage treatment present situation， puts forward some ideas and countermeasures to strengthen the design of the new integrated sewage treatment equipment， in order to better promote its application in sewage treatment.

Keywords： new integration； sewage treatment equipment； analysis

近年來，隨著綠色信貸政策在我國的逐漸推廣和實(shí)施，使得很多能耗大和污染大的工業(yè)企業(yè)在獲取信貸支持上的難度正在不斷加大。工業(yè)企業(yè)要想在這樣的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型，勢必需要得到金融機(jī)構(gòu)的信貸支持，而這就需要加強(qiáng)現(xiàn)有污水處理設(shè)備的改進(jìn)和優(yōu)化，才能更好地朝著綠色、低碳、環(huán)保的方向發(fā)展。以下筆者結(jié)合自身淺見，就此展開分析。

1 基于一體化污水處理設(shè)備分析國內(nèi)外現(xiàn)狀概述

1.1 國外一體化污水處理設(shè)備現(xiàn)狀概述

近年來，全球?qū)ξ鬯幚淼闹匾暢潭忍嵘角八从械母叨取Ｋ試鴥?nèi)外在一體化污水處理設(shè)備方面的研究也在不斷加大。例如美國、德國、英國、日本等很多發(fā)達(dá)國家在一體化污水處理設(shè)備上加大了投入力度，使得這些國家在污水處理技術(shù)上處于全球領(lǐng)先地位。例如德國PDG公司開發(fā)的膜過濾系統(tǒng)的污水處理設(shè)備，不僅具有反滲透功能，而且還具有微濾功能與超濾功能，能有效地對水中的顆粒物進(jìn)行處理，在電力、電子和飲料以及釀造等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 國內(nèi)一體化污水處理設(shè)備現(xiàn)狀概述

一是在城市污水處理設(shè)備方面，由于國家對污水治理的要求不斷加大，使得城市生活污水處理方面研發(fā)了諸多一體化污水處理設(shè)備。例如目前在很多高檔生活小區(qū)中廣泛應(yīng)用的一體化污水處理設(shè)備，主要是在懸浮填料與潛水曝氣技術(shù)，使得COD去除率高達(dá)80%，有效避免了噪音給周邊環(huán)境帶來的影響，且安裝時(shí)具有較強(qiáng)的便利性和維護(hù)的簡便性。而除此之外，在部分小區(qū)中還采用了一體化、地埋式的生活污水處理系統(tǒng)，主要是在A/0生化工藝的支持下，利用生物降解污水沉降與氧化消毒等技術(shù)，對生活污水進(jìn)行處理，不僅占地少，而且結(jié)構(gòu)十分緊湊，并將其全部埋在地下，運(yùn)行中有著較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性、抗沖擊濃度和較高的處理效率。

二是在工業(yè)污水處理方面。由于其不僅成分多，且有著復(fù)雜的成分與較高的COD濃度，而其毒害性較強(qiáng)，可生化性較差，為避免其給環(huán)境帶來破壞和污染，就需要強(qiáng)化處理，尤其是應(yīng)加強(qiáng)一體化污水處理設(shè)備的研究。目前我國的工業(yè)用的一體化污水處理設(shè)備的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物濃度排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002。常見的工藝有A/O工藝、SBR工藝、CASS工藝、MBR工藝，應(yīng)用領(lǐng)域主要是在水解酸化、接觸氧化、雜質(zhì)沉淀、消毒處理、污泥好氧消化等。

2 案例分析

某工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的污水在利用物化生物法處理的基礎(chǔ)上，其能滿足國家綜合污水的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。而自2015年之后，由于該企業(yè)開設(shè)了幾條新生產(chǎn)線，這些新增的生產(chǎn)線每天產(chǎn)生2300噸的污水排放量。而實(shí)際要求是維持原有的水平，所以需要對污水實(shí)施深度處理，才能滿足回收利用的有關(guān)指標(biāo)要求（具體詳見表1），同時(shí)還能促進(jìn)污水排量的減少，提升水資源的利用率。因而研發(fā)設(shè)計(jì)了新型一體化污水處理設(shè)備。

3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 工藝流程的分析

為了滿足實(shí)際需要，在本次改造中，首先對污水處理優(yōu)化后的技術(shù)流程進(jìn)行了明確。具體詳見圖1。

3.2 設(shè)計(jì)方案的分析

通過圖1不難看出，主要是在新增生產(chǎn)線之后，為滿足不增加污水排放量的目標(biāo)，在原有的生物處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加了一體化污水處理設(shè)備。主要是通過深度處理部分污水，既能將污水排量降低，又給企業(yè)的生產(chǎn)提供回用水。但是該設(shè)計(jì)思路下確定的新型一體化污水處理設(shè)備，因?yàn)槊總€(gè)部分的機(jī)構(gòu)不同和分布局勢不同，所以在對該設(shè)備布局時(shí)，需要結(jié)合其布局結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對性的確定，主要是立式與臥式兩種結(jié)構(gòu)。

就立式結(jié)構(gòu)來看，主要包含了三個(gè)部分：一是混合絮凝區(qū)（錐臺(tái)體）；二是沉淀區(qū)（扇形錐臺(tái)體）；三是變速過濾區(qū)（扇形錐臺(tái)體）。其工藝原理是：污水→進(jìn)水管→配水區(qū)→混合區(qū)→分隔板混合→絮凝區(qū)→集水管→斜板沉淀區(qū)→集水槽→變速過濾區(qū)（多孔介質(zhì)）→出水管。其優(yōu)勢就在于水力特性好，且死角少，具有較好的處理效果。

就臥式結(jié)構(gòu)來看，主要包含了五個(gè)部分：一是絮凝池；二是沉淀池；三是中間池；四是過濾池；五是反沖洗。其工藝原理是：污水→進(jìn)水管→絮凝池→攪拌→中間池→斜管沉淀池→過濾池→排除。而在反沖洗方面，主要是將進(jìn)水管關(guān)閉的基礎(chǔ)上，反沖洗水在過濾池中沖洗，再由泥管排出污泥。其優(yōu)勢就在兼具立式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，還能以立方體的方式呈現(xiàn)在我們面前，這就為各部分的加工處理帶來方便，且降低了對廠房高度和泵的要求。

但需要注意的是，因?yàn)槠錁?gòu)成的諸多不同，在對其進(jìn)行分類時(shí)，需要針對性的確定。比如以絮凝區(qū)內(nèi)攪拌機(jī)構(gòu)不同，就可以將絮凝池分成機(jī)械、水力、增加顆粒三種。而若結(jié)合絮凝機(jī)械布置方式時(shí)，又能將其有水平和垂直之分。所以在本設(shè)計(jì)中，不管是立式還是臥式，二者均有著自身的優(yōu)勢與不足。最終確定以臥式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.3 具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.3.1 攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析。本次設(shè)計(jì)中，在攪拌機(jī)構(gòu)方面，主要是利用機(jī)械絮凝池。其通過電機(jī)軸驅(qū)動(dòng)葉片使污水在運(yùn)動(dòng)中絮凝，屬于垂直軸式與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方式，并利用無級(jí)變速電機(jī)，既能有效調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，還能平穩(wěn)的運(yùn)行。具體工藝參數(shù)由于涉及商業(yè)機(jī)密在此省略，下同。

3.3.2 沉淀池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析。沉淀池是處理污水的主要裝置之一。在本工程設(shè)計(jì)中，A沉淀池為異向流斜管沉淀池，并在沉淀區(qū)引入斜管之后，就能有效的將表面負(fù)荷降低，設(shè)計(jì)的最大流量是每小時(shí)60噸，總變化系數(shù)為1.45，斜管長1m，顆粒有效速度為每秒0.4mm，清水上升的速度為每秒3mm。而B沉淀池采用的是生流式異向流斜管沉淀池，并采用型號(hào)為D35的聚丙烯管，其水平傾角是60°。為達(dá)到集成設(shè)備的目的，本工程采用的清水區(qū)面積寬度是2.5m，沉淀池的長度是5.3m，并結(jié)合導(dǎo)管端的積泥與絮流帶來的影響，將過渡區(qū)的斜管長度設(shè)置為200mm，而斜管的總長度是1000mm。并利用穿孔管進(jìn)行排泥，一般需要將其橫向布置。但是由于本次設(shè)計(jì)屬于二次深度處理，所以污泥量不大，故決定采取縱向布置，采用DN200的穿孔排泥管，長度為5.6m，比沉淀池的長度稍長即可。

3.3.3 過濾池與中間池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。一是在對過濾池設(shè)計(jì)時(shí)，因沉淀池全天候工作，所以每次沖洗6分鐘之后，需要停留一定的時(shí)間，故設(shè)計(jì)過濾池的高度為3.2m。二是在設(shè)計(jì)中間池時(shí)，為確保每個(gè)部分得到有效的集成，這樣形成的設(shè)備才能形狀規(guī)則，通過以上沉淀池與絮凝池設(shè)計(jì)尺寸，將中間池尺寸確定為2.5×1.5m。

3.3.4 輔助裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。一是在選取管道混合器時(shí)，所選的混合設(shè)備應(yīng)結(jié)合混凝劑的品種，確保藥劑和水的混合更加充分和急劇，通?；旌蠒r(shí)間在10到30秒之間。常見的有水力與機(jī)械兩種混合方式。其中，前者簡單，但難以滿足流量變化。而后者則能針對性的進(jìn)行調(diào)節(jié)，能有效適應(yīng)不同的流量變化。混合方式主要是結(jié)合處理工藝的布置、水量、水質(zhì)、投入的藥劑品種與數(shù)量和維修條件等而確定。二是在選取在線濁度時(shí)，因深度處理水必須回用才能滿足排放總量不變的需求，而回用水在水質(zhì)上較高，因而在做好水處理的基礎(chǔ)上，還要檢測水質(zhì)，并與其處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，同時(shí)反饋比較量，對絮凝劑添加量與污水輸入量進(jìn)行控制，有效促進(jìn)其處理效果更加穩(wěn)定。所以，一般在一體化污水處理設(shè)備的出水管道中安裝在線濁度儀對其排出水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并選取兩套在線濁度儀，分別在A、B一體化處理設(shè)備中安裝。

3.4 設(shè)計(jì)總結(jié)

本次設(shè)計(jì)主要是基于絮凝、沉淀、過濾的思路深度處理工業(yè)污水，并通過實(shí)際運(yùn)行，其處理效果滿足污水排放與回用水的標(biāo)準(zhǔn)。由于該企業(yè)的污水性質(zhì)較為復(fù)雜，在設(shè)備中還設(shè)置了氧化溝模塊，提升了設(shè)備柔性。

4 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行新型一體化污水處理設(shè)備時(shí)，首先必須明確設(shè)計(jì)目標(biāo)，并結(jié)合實(shí)際需要，切實(shí)掌握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，才能更好地確保污水處理成效，提升工業(yè)企業(yè)的防污控污能力。

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