高密度澄清池在鋼鐵污水處理廠的應用

趙丹(丹東北方環保工程有限公司 118002)

前言

伴隨著工業的快速發展，水污染問題日益突出，不論是從環境保護還是社會效益的角度來說，工業廢水尤其是鋼鐵污水的處理問題都亟待解決。鋼鐵污水的合理處理不僅可以生產具有高附加值的產品，增加經濟效益，同時有利于資源的高效利用以及相關企業自身的可持續發展性。高密度澄清池技術因具有處理效率較高、適應能力較強并且效果相當穩定的特點而成為大多工程領域進行污水處理的適當選擇。在冬季氣候極為寒冷的北方，某鋼鐵企業的工業廢水處理項目在綜合多種因素后需對每個構筑物加蓋房子，最后采用高效率的澄清池來節省土建成本并達到了預期的效果。

一、高密度澄清池工作機理

高密度澄清池即DENSADEG,包括澄清區、反應區兩個部分，是采用污泥循環系統、斜管沉淀的一種高速、高效的澄清池。其澄清區的組成包括濃縮區、斜管沉淀和入口，反應區是由混合反應區、推流反應區構成。高密度澄清池工作機理的實現包括以下五個方面：

1.可以通過外部的污泥循環系統使污泥轉移到反應池的進水管。

2.原始意義上的整體化絮凝反應池。

3.反應池和沉淀池之間的運輸緩慢而穩定。

4.采用有機絮凝劑等物品。

5.高效快速的斜管沉淀。

該澄清池可以保持習慣沉淀區到低俗反應區之間的礬花保持完整、勻質性及高密度，并能夠利用斜管得到良好的沉淀，此外，還可以有效的進行污泥的濃縮，具有穩定的出水水質。高密度澄清池應用范圍廣，在飲用水、工業用水、城市生活用水的澄清處理及工業用水的特殊處理等方面都可以使用。

二、高密度澄清池優點

1.高密度澄清池有如下五個優勢：

(1)混合和推流式反應區所獲得的允許斜管分離并快速下沉的礬花不影響出水品質。

(2)具有抗沖擊性能，一定的水質符合或者流量發生改變時可以經受沖擊而不受影響。

(3)與傳統方式比較，具有較低的運行成本。

(4)高濃度的污泥排放簡化了后續的處理工藝，比靜態沉淀池的水利用率高。

(5)沉淀速度較快，效率得到了提高并降低了土建投資。

由于具備上述優點，具有強適應能力、高效率的高密度澄清池必將在給水排水以及污水、工業廢水處理中擁有更為廣闊的應用和發展前景。

四、高密度澄清池的分類

高密度澄清池主要有RL、RP及RPL三種，它們具有不同的應用范圍。其中RL型高密度澄清池在處理生活中產生的廢水的工藝中應用較多，覆蓋范圍最廣。遵照斜管的沉淀機理，該類型的澄清池利用斜管將泥水混合物沉淀至其底部并加以分離得到阻礙沉淀，同時截留剩余的絮片。所以，同一個構筑物內部的沉淀過程包括深層阻礙沉淀及淺層斜管沉淀兩個階段。斜管區覆蓋面積決定了RL型的高密度澄清池的上升流速(23m/h);RP型澄清池適用于濾池清洗污水帶排放上清液的濃縮，一般的生活污水處理中極少采用。這類澄清池在出水排放標準較低時使用效果比較理想，安裝時沒有斜管而較為簡便；RPL型高密度澄清池在城市、工業污水處理工藝中應用較廣。該類型的澄清池僅限于集中貯泥并且不影響處理過程時才會采用，因此RPL型高密度澄清池的應用局限于非飲用水、工業污水處理過程中的沉淀工藝。

五、高密度澄清池的運行條件

為保證高密度澄清池的正常工作及運行的出水品質，必須對運行的各項參數進行協調及控制，主要有以下幾個方面：

(1)對澄清池進水水質變化具有動態的掌握，針對不同的溫度、水濁度、pH值采用合理的混凝劑用量。

(2)配置溶液的過程中絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)加入速度要緩慢保證其充分溶解熟化，所得到的PAM盡快使用防止其失效變質且用量合理。

(3)澄清池進水流量的波動比較明顯，起初的注水流量需控制在一定范圍內再逐步提升。

(4)攪拌機的轉速需要根據澄清池底部及第二反應室頂部的泥渣沉降比而進行適當的調整。

(5)控制好排泥量以保證澄清池內泥渣層的相對平衡。(6)實時的工況監控

六、高密度澄清池在鋼鐵污水處理廠的應用

1.處理方案

某鋼鐵公司該項目收集的鋼鐵污水包括下水道及高爐區域的排水，經提升泵站加壓后輸送到第二污水廠處理。

總硬度為:160 mg/L~580 mg/L以CaCO 3計;暫時硬度為:110 mg/L~180 mg/L以 CaCO3計。處理的過程采用“V”型濾池和基于得利滿技術的高密度澄清池

2.主要設計參數

由于生產工藝需要，某鋼鐵企業污水處理廠需設如下參數的2座高密度澄清池。

(1)土建工程設計:

總流量:(80000+10%)m3/d;

單位流量:3200m3/h。

(2)反應池單位尺寸:

長度:5.30m;

寬度:7.70m;

水深:6.50m。

(3)預沉池/濃縮池單位尺寸:

長度:13.80m;

寬度:13.80m;

水深:4.40m。

(4)斜管分離區單位尺寸:

長度:13.80m;

寬度:12.00m;

水深:2.10m。

(5)單位面積:

總面積:190m2;

斜管面積:165m2。

(6)表面負荷:

斜管上:19.40m3/m2/h;

總面積上:16.84m3/m2/h。

3.自動控制實現

PLC系統利用收集的來自污泥界面探測器和刮泥力矩開關的信息控制排泥泵和刮泥機的工作。澄清池黃總安放的濁度計可以檢測澄清水濁度并將信號傳遞給控制混凝反應區的PLC系統，從而實時調整混凝劑、助凝劑的加入量。

結束語

高密度澄清池技術的研發雖在國內尚且處于起步階段，不過由于其特殊的作用一定會推動為企業經濟的發展，而且在給水排水、廢水處理等領域中也具有廣闊的應用前景。

[1]陽紅，陳倆，冉曉妮，等.鋼鐵廢水混凝處理試驗研究[J].環境科學與技術，2006，29(2).

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