一種污水懸浮物分離系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用

朱業(yè)青

摘 要：為了解決污水中的懸浮物在涵管出口結(jié)殼堵塞涵管出水口的問題，運(yùn)用過濾網(wǎng)帶與自動(dòng)控制技術(shù)，設(shè)計(jì)制作了一個(gè)由蓄水池、格柵池、控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、格柵機(jī)等組成的煙草污水懸浮物分離系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用蓄水池蓄水抬高水位，增大蓄水池與格柵池的水位落差，運(yùn)用控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)把污水順利導(dǎo)入格柵機(jī)網(wǎng)帶，運(yùn)用網(wǎng)帶式格柵機(jī)，把需要收集的懸浮物從污水中完全分離出來。應(yīng)用結(jié)果表明，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，運(yùn)行能耗低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便，很好地解決了污水中的懸浮物堵塞涵管出水口的問題，非常適合煙草工業(yè)企業(yè)處理污水的需要，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞：蓄水池；懸浮物；分離系統(tǒng)；污水處理

中圖分類號(hào)：TB499 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）07-0154-03

Application of a Sewerage Separation System in Sewage Treatment

ZHU Yeqing

（Fuyang Cigarette Factory， Anhui Tobacco Industry Co.， Ltd.， Fuyang Anhui 236020）

Abstract： In order to solve the culvert outlet plug in culvert outlet crusts of suspended substances in the sewage problem， using filter technology and automatic control， design a reservoir， grid pool， control and execution mechanism， grid machine composed of effluent suspended solids separation system of tobacco. The system uses the reservoir to store water to raise the water level and increase the water level difference between the reservoir and the grate pool. With the control and executing agency， the sewage is smoothly introduced into the grid mesh belt， and the suspended solids collected from the sewage are completely separated by the mesh belt grille machine. The application results show that the system has the advantages of simple structure， low production cost， low energy consumption， stable and reliable operation， convenient maintenance， a good solution to the suspended substances in the sewage culvert outlet plug， very suitable for tobacco wastewater treatment industry， broad application prospect.

Keywords： reservoir；suspended matter；separation system；sewage treatment

1 研究背景

在煙草工業(yè)企業(yè)，清洗煙梗時(shí)，會(huì)產(chǎn)生含有煙沫、碎煙梗等懸浮物的污水，這些污水需要經(jīng)過污水處理站進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放處理。在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的污水量不大，污水在涵管中流動(dòng)緩慢，污水中的懸浮物易在流進(jìn)污水池的涵管出水口集聚結(jié)殼，堵塞污水出口，通常由人工打撈這些結(jié)殼的懸浮物，不僅浪費(fèi)人力物力，還易造成下道處理工序的潛水泵堵塞[1-3]。

在煙草工業(yè)企業(yè)，污水處理站通常采用回轉(zhuǎn)式格柵機(jī)撈取污水中的懸浮物。該系列格柵機(jī)通過自身的耙齒把污水中的懸浮物撈出。該類格柵機(jī)耙齒的長度與間距一定，小顆粒漂浮物能夠自由通過耙齒間隙，隨污水流進(jìn)入下道污水處理工序，這種分離方式，增大了下道污水處理工序的壓力。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理

本系統(tǒng)由蓄水池、格柵池、控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)及格柵機(jī)等組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。生產(chǎn)污水由蓄水池的底端涵管流進(jìn)蓄水池，污水在蓄水池內(nèi)聚集，水位升高，水位到達(dá)設(shè)定位置，控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)把閘門打開，污水經(jīng)導(dǎo)流板由高位落在低位格柵機(jī)的傳送網(wǎng)帶上，被網(wǎng)帶過濾了的污水落入格柵池，附在網(wǎng)帶上的懸浮物由網(wǎng)帶運(yùn)送到格柵機(jī)的頂端，落入收集小車，實(shí)現(xiàn)懸浮物與污水的分離。

2.1 蓄水池與格柵池的結(jié)構(gòu)與功能

蓄水池設(shè)置在格柵池污水入口處，該蓄水池的底端設(shè)置有涵管進(jìn)水口，在蓄水池和格柵池間設(shè)置一個(gè)污水出口，該污水出口設(shè)置有閘門和導(dǎo)流板，蓄水池的頂端設(shè)有蓋板，防止異物落入蓄水池。該蓄水池可以是在格柵池入水口端隔離出的一個(gè)方形空間，大小適宜，便于人員進(jìn)出檢修設(shè)備即可。

格柵池設(shè)置在蓄水池的一側(cè)，格柵池與蓄水池間經(jīng)閘門連通，格柵池遠(yuǎn)離蓄水池一側(cè)的污水出口，在污水出口處設(shè)置潛水泵。格柵機(jī)傾斜設(shè)置，該格柵機(jī)的低端與高端分別設(shè)置在格柵池內(nèi)部與外部，格柵池的頂端設(shè)有蓋板，防止異物落入格柵池。

煙草加工生產(chǎn)污水由蓄水池底端的涵管口流入蓄水池，在蓄水池內(nèi)積蓄，污水水位緩慢升高，污水水位到達(dá)設(shè)定位置，由控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)把控制蓄水池內(nèi)的污水經(jīng)導(dǎo)流板流向格柵池。為了提高污水流進(jìn)格柵機(jī)的動(dòng)能，蓄水池污水出口水位與格柵池水位落差可以設(shè)置為0.7m，在蓄水池污水出口處設(shè)置導(dǎo)流板，便于污水落入格柵機(jī)的傳送過濾網(wǎng)帶，經(jīng)網(wǎng)帶過濾，實(shí)現(xiàn)懸浮物與污水的分離。格柵池的作用是收集經(jīng)格柵機(jī)分離出懸浮物后的污水，經(jīng)潛水泵流向下道污水處理工序。

2.2 控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與功能

控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)由浮球開關(guān)、導(dǎo)流板、閘門、閘門執(zhí)行器和控制器等組成。該機(jī)構(gòu)的作用是使蓄水池內(nèi)一定高度的污水順利流進(jìn)格柵池內(nèi)的格柵機(jī)網(wǎng)面，并控制格柵機(jī)的啟停工作。

浮球開關(guān)由浮球與開關(guān)組成，浮球開關(guān)設(shè)置在蓄水池內(nèi)部，由導(dǎo)線把開關(guān)輸出觸點(diǎn)與控制器的輸入接口相連接，當(dāng)蓄水池內(nèi)的水位到達(dá)設(shè)定的位置，浮球開關(guān)動(dòng)作，該動(dòng)作信號(hào)經(jīng)導(dǎo)線傳至控制器的輸入接口，當(dāng)水位降低到設(shè)定位置，浮球下移，浮球開關(guān)回到初始位置，該動(dòng)作信號(hào)經(jīng)導(dǎo)線傳至控制器的輸入接口，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感知蓄水池內(nèi)的水位是否在設(shè)定的工作范圍。

導(dǎo)流板為兩側(cè)面翻折90°，進(jìn)出水端為平面的淺槽型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流板設(shè)置在蓄水池閘門出口，為了便于污水順利流向格柵機(jī)過濾網(wǎng)帶，導(dǎo)流板傾斜設(shè)置，其傾斜角度可以為15°。導(dǎo)流板采用不銹鋼材質(zhì)，耐強(qiáng)腐蝕性環(huán)境，壽命長，免維護(hù)。

閘門位于蓄水池與格柵池間的出水口，閘門執(zhí)行器設(shè)置在閘門的上方，該執(zhí)行器控制閘門打開或關(guān)閉，閘門執(zhí)行器可以為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

控制器采用可編程邏輯控制器PLC，用導(dǎo)線把浮球開關(guān)的觸點(diǎn)與可編程邏輯控制器PLC的輸入端口相連接，把閘門執(zhí)行器與格柵機(jī)控制單元分別連接可編程邏輯控制器PLC的輸出端口?？删幊踢壿嬁刂破鱌LC，根據(jù)浮球開關(guān)的動(dòng)作信號(hào)，控制閘門與格柵機(jī)工作。當(dāng)蓄水池內(nèi)水位升高，浮球到設(shè)定的位置，通常設(shè)定水位為高于導(dǎo)流板上沿5cm，浮球開關(guān)動(dòng)作，可編程邏輯控制器PLC根據(jù)浮球開關(guān)動(dòng)作信號(hào)，輸出兩路控制信號(hào)，其中一路為控制閘門控制器的信號(hào)，由閘門控制器控制閘門開閉；另一路為控制格柵機(jī)是否工作的信號(hào)，格柵機(jī)根據(jù)可編程邏輯控制器PLC的控制指令實(shí)現(xiàn)啟停工作。

2.3 格柵機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能

格柵機(jī)傾斜設(shè)置在格柵池內(nèi)，低端設(shè)置在格柵池的底部，高端設(shè)置在格柵池外。格柵機(jī)采用過濾網(wǎng)傳送帶的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)過濾污水中懸浮物的功能。格柵機(jī)機(jī)架與兩側(cè)板采用不銹鋼材質(zhì)，前后端分別安裝高度可調(diào)的硬橡膠滑輪，網(wǎng)帶下部采取4套硬質(zhì)膠輥支撐網(wǎng)帶，水下從動(dòng)輥采用陶瓷軸承，在格柵機(jī)頂端設(shè)置刮板，清理網(wǎng)帶上殘留的漂浮物，可配置1.5kW的減速機(jī)和鏈傳動(dòng)裝置，設(shè)置防跑偏裝置、檢修窗口、電機(jī)過載保護(hù)，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境確定格柵機(jī)的寬度、長度、安裝傾斜角，安裝傾斜角可為25°和網(wǎng)孔尺寸可為1mm×1mm。以特氟龍尼龍網(wǎng)帶作為過濾傳送帶，該材質(zhì)的網(wǎng)帶與不銹鋼網(wǎng)帶、化纖過濾網(wǎng)相比較，在耐腐蝕性、吸水率、抗拉強(qiáng)度和摩擦系數(shù)方面，更適合污水處理環(huán)境，而且具有過濾網(wǎng)孔大小可控、耐酸堿、質(zhì)量輕、機(jī)械負(fù)荷小、長期使用不易變形、容易清洗和維護(hù)保養(yǎng)方便等特點(diǎn)[4-7]。

蓄水池內(nèi)的污水依靠水位落差產(chǎn)生的勢能，經(jīng)導(dǎo)流板順利流向格柵機(jī)過濾網(wǎng)帶，污水中的漂浮物經(jīng)過濾網(wǎng)帶過濾附著在過濾網(wǎng)帶上，過濾網(wǎng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)把漂浮物運(yùn)送到格柵機(jī)的頂端，該漂浮物依靠自重或經(jīng)刮板落入收集小車，經(jīng)網(wǎng)帶過濾的污水落入格柵池，該污水經(jīng)格柵池流向下一道污水處理工序，實(shí)現(xiàn)懸浮物與污水的分離。

3 結(jié)語

本系統(tǒng)運(yùn)用水位落差與導(dǎo)流技術(shù)，提高了污水入口的勢能，解決了在小流量的工況下，微小懸浮物在污水涵管口表面結(jié)殼、堵塞涵管口的問題。運(yùn)用網(wǎng)袋過濾技術(shù)，把目標(biāo)漂浮物過濾出來，解決了傳統(tǒng)耙釘式格柵機(jī)不能分離更小或更大漂浮物的問題。不僅免去了人工打撈漂浮物的工作，還大大減少了下游污水中有機(jī)物的含量，有效預(yù)防下游潛液泵堵塞，也減少了凝聚劑的使用量。運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)，解決了在小流量或沒有流量的工況下設(shè)備空轉(zhuǎn)及浪費(fèi)能源問題。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，工作能耗低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便，適合煙草工業(yè)企業(yè)處理污水，在含有懸浮物的污水處理領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。

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