污水處理車間工藝改造的實(shí)踐

張維維，黃 超，王美丹

(1.中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300131；2.天津市紅橋城市建設(shè)投資有限公司，天津 300132)

某企業(yè)車間自2009年正式投入運(yùn)行至今，處理工藝已基本成熟與穩(wěn)定，基本能實(shí)現(xiàn)廢水的穩(wěn)定處理及達(dá)標(biāo)排放。但在日常運(yùn)行的過程中，由于個(gè)別工藝步驟、設(shè)備結(jié)構(gòu)及布局等方面存在一定弊端，管路堵塞、排泥不暢、中水渾濁等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，不僅增加了班組成員的工作強(qiáng)度，而且增加了設(shè)備維修及保養(yǎng)費(fèi)用，更為重要的是嚴(yán)重影響了污水車間的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 存在的現(xiàn)場與實(shí)施的對策

該企業(yè)污水車間存在的主要問題為：第一，石灰加藥系統(tǒng)存在弊端：常常有石灰顆粒流入到管道中，使得管路堵塞。通常是10～20 min堵一次，疏通一次需1 h，嚴(yán)重影響了車間的正常生產(chǎn)運(yùn)行。第二，消泡系統(tǒng)存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患：污水進(jìn)入生化系統(tǒng)后，經(jīng)過曝氣產(chǎn)生大量的氣泡，泡沫有時(shí)會溢出生化池，必須加入大量的消泡劑(十分鐘加一次)或自來水進(jìn)行消泡，有些消泡劑來不及降解進(jìn)入二沉池，使得COD增高，存在最終外排廢水COD超標(biāo)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。第三，斜板沉降池存在技術(shù)缺陷，不能實(shí)現(xiàn)污泥的順利沉淀和排泥，不僅堵塞進(jìn)水管，而且部分污泥進(jìn)入清水池影響中水回用。現(xiàn)有的斜板沉降池是由倆個(gè)上方下園錐體斜板沉淀池連體組成，采用同時(shí)進(jìn)水、各自沉淀、同時(shí)出水的方法運(yùn)行。此設(shè)備的混凝效果和運(yùn)行操作控制極差，具體表現(xiàn)是;混凝物與水不能撤底分離，沉降物在池局部地方有嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象，在斜板清水區(qū)上方可以明顯地看到白色堆積物，翻池現(xiàn)象嚴(yán)重，排泥和出水不暢。

為此，可實(shí)施的解決對策包括：第一，對石灰加藥系統(tǒng)進(jìn)行改造，確保管路暢通，保證正常生產(chǎn)。第二，在保證消泡的前提下，對消泡系統(tǒng)進(jìn)行改造，有效減少消泡劑和自來水用量，同時(shí)確保二沉池出水指標(biāo)穩(wěn)定。第三，解決斜板沉降池污泥不能順利沉淀和排泥的問題，保證進(jìn)出水的暢通以及中水的正?；赜谩?/p>

2 工程改造的實(shí)施

2.1 石灰加藥系統(tǒng)的改造

原石灰加藥系統(tǒng)主要包括兩個(gè)混合罐，其中一用一備。石灰液體從混合罐底部流入加藥泵，由于混合罐中的石灰未得到充分的溶解，常常有石灰顆粒流入到管道中，使得管路堵塞。通常是10～20 min堵一次，疏通一次需1 h，嚴(yán)重影響了車間的正常生產(chǎn)運(yùn)行。

圖1 石灰加藥系統(tǒng)改造前后的工藝流程對比

為了解決此問題，通過查閱了石灰的物理及化學(xué)特性，基本弄清了石灰的溶解特性及溶解度，最終達(dá)成改造意向：將原有一用一備的兩個(gè)混合罐同時(shí)使用，一個(gè)用于石灰的粗混(粗混罐)，一個(gè)用于石灰的加入(加藥罐)，石灰溶液通過加藥泵從加藥罐打入后續(xù)工序。具體操作：石灰首先加入粗混罐，經(jīng)粗混罐混溶后上層石灰溶液依靠溢流進(jìn)入加藥罐，再從加藥罐底部依靠加藥泵打入后續(xù)工序。同時(shí)，為確保微小的石灰顆粒堵塞管路，我們又在加藥管路中增加了反沖洗管路，依靠泵體定期對管路進(jìn)行加壓反沖洗，反沖水進(jìn)入粗混罐。

石灰加藥系統(tǒng)改造前后的工藝流程圖對比詳見圖1。

2.2 消泡系統(tǒng)的改造

由于廢水中有大量的表面活性劑，有時(shí)會摻雜少量的殺菌劑，這些有機(jī)物在進(jìn)入生化系統(tǒng)經(jīng)過曝氣后，產(chǎn)生大量的氣泡，泡沫過多會溢出生化池。因此，生化池必須加入大量的消泡劑(10 min加一次)或自來水進(jìn)行消泡。為了達(dá)到消泡的作用，有時(shí)消泡劑會適當(dāng)過量，這些過量的消泡劑來不及降解即進(jìn)入二沉池，使得COD增高，最終導(dǎo)致外排水COD濃度增加，存在外排廢水COD超標(biāo)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

針對此問題屢次召開會議，集思廣益，積極討論解決辦法，并時(shí)不時(shí)向工業(yè)節(jié)水實(shí)驗(yàn)室專家及技術(shù)人員進(jìn)行請教。通過多次的溝通，終于找到了問題原因之所在，主要有以下：1)消泡劑使用量過大；2)消泡周期過短，消泡劑未完全達(dá)到消泡效果。

為解決此問題，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)及重復(fù)檢測分析后，得出了結(jié)論：只要延長了消泡周期即可以解決此問題。但對于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的污水車間來講，延長生化周期就意味著部分廢水需要進(jìn)行收集后等待處理，顯然沒有完成污水處理任務(wù)，方案不可行。但是，可通過減少消泡劑用量，多加水，強(qiáng)化生化周期內(nèi)的消泡效果。為此，自行設(shè)計(jì)了一套噴淋裝置，用清水池的中水和泵經(jīng)噴淋管路進(jìn)行消泡，在加大噴淋量的同時(shí)減少消泡劑用量，成功解決了消泡系統(tǒng)存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

消泡系統(tǒng)改造前后的工藝流程圖對比詳見圖2。

圖2 消泡系統(tǒng)改造前后的工藝流程對比

2.3 斜板沉降池的改造

原有的斜板沉降池是由倆個(gè)上方下園錐體斜板沉淀池連體組成，采用同時(shí)進(jìn)水、各自沉淀、同時(shí)出水的方法運(yùn)行。此設(shè)備的混凝效果和運(yùn)行操作控制極差，具體表現(xiàn)是;混凝物與水不能撤底分離，沉降物在池局部地方有嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象，在斜板清水區(qū)上方可以明顯地看到白色堆積物，翻池現(xiàn)象嚴(yán)重，排泥和出水不暢。污水進(jìn)入斜板沉降池的進(jìn)水口(排泥口)均在沉降池的邊角中，因沉降池中的污泥流動性不好，且沉降池的沉降效果不佳，部分污泥極易聚集在沉降池邊角，很快就堵塞了邊界的兩個(gè)進(jìn)水口(排泥口)，導(dǎo)致無法進(jìn)水(排泥)，影響了除磷及排磷工序的正常運(yùn)行。而且由于沉降池不能實(shí)現(xiàn)污泥的順利沉淀和排泥，很多漂浮的污泥隨著沉降池上清液進(jìn)入清水池，從而影響了中水的回用。

針對此情況，班組成員在斜板沉降池上面“大做文章”，進(jìn)行了各種嘗試，最終“撥開云霧見青天”，具體改造方案如下為：現(xiàn)改為“一體式水力循環(huán)微渦流高效澄清池”。即一個(gè)以澄清為主另一個(gè)以沉淀為輔的整體結(jié)構(gòu)。這樣可以達(dá)到既不變動整體土建構(gòu)造，又能達(dá)到改造之目的，將其中一個(gè)斜板沉降池作為主沉降池，另外一個(gè)斜板沉降池作為副沉降池，副沉降池的斜板放入主沉降池。在主沉降池中安裝擋泥板，沉降后的水經(jīng)擋泥板上方進(jìn)入副沉降池，沉降池排水口安裝在副沉降池中。除磷罐進(jìn)入斜板沉降池的進(jìn)水口(排泥口)由原來的兩個(gè)合并為一個(gè)，在增加管徑的同時(shí)將進(jìn)水口由原來的邊角位置改在主沉降池相對的中心位置。同時(shí)，在主沉降池的進(jìn)水管路(排泥管路)中安裝水管定期進(jìn)行管道的沖洗，確保了排泥管道的暢通。

斜板沉降池改造前后的工藝流程圖對比詳見圖3。

圖3 斜板沉降池改造前后的工藝流程對比

3 改造效果分析

通過改造，累計(jì)投入改造費(fèi)用8600元(含材料及加工費(fèi))。據(jù)初步估算，僅消泡系統(tǒng)改造這一項(xiàng)，每天可節(jié)省消泡劑6 kg、節(jié)水1.5 t，則全年可節(jié)省消泡劑近2 t，節(jié)水500 t，合計(jì)年節(jié)約費(fèi)用近18萬元，經(jīng)濟(jì)收益可觀。同時(shí)，由于加藥系統(tǒng)、消泡系統(tǒng)及沉淀系統(tǒng)的改造，大幅降低了生產(chǎn)勞動強(qiáng)度，同時(shí)保障了污水車間的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)論

有效杜絕了車間內(nèi)現(xiàn)存的管路堵塞、排泥不暢、中水渾濁等現(xiàn)象，對現(xiàn)有處理工藝進(jìn)一步進(jìn)行了優(yōu)化、調(diào)整，確保了加藥系統(tǒng)、生化系統(tǒng)、污泥沉淀系統(tǒng)及排泥系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，真正做到了“工期短、費(fèi)用少、效果好”。