污水处理技术工艺

钢铁企业的钢厂污水处理问题及对策

斜管和斜板沉降技术具有表面负荷高,去除率高,停留时间短,占地面积小的优点。逆流斜管(斜板)沉淀技术已广泛应用于钢厂转炉煤气洗涤水,连铸二冷水,热轧浑水,冷轧废水,全厂综合废水。在钢厂水处理设施的运行和调试中,作者发现许多采用斜管和斜板沉降技术的沉淀设施在运行过程中存在一些共性问题。根据分析,这些问题的发生与斜管和斜板沉降设施的结构以及钢厂的水质特征密切相关。根据实践经验,笔者建议从技术和管理两方面采取改进措施,以避免这些问题。

1 问题情况描述

斜板(斜管)沉淀池是利用“浅层理论”在沉淀池中增设斜板或蜂窝斜管以提高沉淀效率的一种沉淀池。在钢铁厂水处理设施的实际运行中,斜板(斜管)沉淀池在不同工艺中的应用可能会出现以下问题:(1)污泥堵塞在斜板或斜管内,并沉积在顶部。如果不及时采取适当措施,污泥将沉积在斜板和斜管的顶部,并扩散到周围区域,污泥不能正常从斗中排出;(2)污泥不能从斗中排出。沉淀池表面有气泡,浮渣大量漂浮,使出水中含有大量颗粒物,造成出水水质恶化;(3)斜板、斜管压缩变形,严重时甚至倒塌,造成在设备出水水质不断恶化的情况下,甚至需要关闭设备,冲洗甚至更换斜板(斜管),都会影响生产的稳定性。

2 实例介绍

2.1滚烫浊水系统

唐山钢铁厂在热轧异型材混浊环水系统中设置了五组斜管沉淀池。旋流井去除氧化铁结垢后,将原水送入机械反应池,再加入无机絮凝剂和有机絮凝剂,流入斜管沉淀池。设备投运1年后,斜管沉淀池出水悬浮物由运行初期的<10 mg/L逐渐增加到20 mg/L以上。通过现场调查,发现异型材的生产品种和产量没有明显变化,在此期间调整药剂投加量不能降低设备出水中的悬浮物。通过对斜管上部水质的连续观测,发现沉淀池前端出水浑浊,末端比前端清晰,前端局部斜管上部有明显的高浊度水“泉涌”现象。这种高浊度水携带的部分悬浮物在斜管顶部扩散并沉降,沉淀池出水中的部分悬浮物随着出水的流出而增加。经分析认为,斜管上部高浊度水的“弹簧”现象是由于斜管底部淤泥堆积到一定高度,导致局部流动方向发生改变,水量增加所致。其中一个斜管沉淀池的水位降至斜管顶部,发现斜管顶部已有淤泥淤积,部分斜管被淤泥堵塞,水位继续降至斜管底部,斜管被移出沉淀池,发现第一桶内满是淤泥,淤泥堆积在斜管底部附近。第二桶也有大量的淤泥,其他桶中的泥量逐渐减少。这一现象正好证实了先前的判断。

2.2冷轧酸碱废水处理系统

本溪某钢厂冷轧废水处理站酸碱处理系统共有4套斜板沉淀池。在设备运行期间,经常发现大块板浮在斜板沉淀池的表面上,尽管沉淀池的倾斜板上有流出物。整体外观相对清晰,但由于表面浮出水面而难以沉降的絮凝,出水悬浮液仍超标。连续观察斜板沉淀池,发现浮絮沉淀池前端有一个局部区域的斜板,特别是大量的红棕色污泥从间隙中出现在斜板和壁之间,向上的流速很高。由于污泥的高密度,其大部分扩散到周围区域并在倾斜板的顶部经历二次沉降,并且浮动表面的一小部分形成浮动物体并朝向出口端流动。判断上述现象是由沉淀池前端的污泥槽中的污泥过量积累引起的。在沉淀池中的水位降低后,可以看到许多斜板与不落入泥桶的污泥混合;通过斜板之间的间隙可以看出,斜板下方的污泥已累积到斜板的底部。 ,影响水流的分布和流动。

2.3污水综合处理系统

天津市某钢铁厂综合污水处理厂共设置4组斜管沉淀池。经过几个月的设备输送,沉淀池的水逐渐变浊,斜管的上水面出现了渣滓和小铝土岩花。有一群沉淀物。斜管顶端有污泥堆积。此外,流出水的水质恶化。业主决定清理沉淀池中斜管表面的污泥,并冲洗堵塞的斜管。当泥沙槽被清空时,随水位降低,污泥堆因浮力损失而四处扩散,使斜管变形,整个斜管表面呈塌陷状。分析表明,造成这一问题的原因是沉淀池最靠近凝结反应池,在运行过程中忽略了四个沉淀池的进气均匀分布,导致沉淀池中的水量最大。在4个沉淀池中,水力负荷和固体负荷最高,因此在同一污泥处置作业系统下,沉淀池污泥量最大,停留时间最短,而未及时排放的污泥则逐渐累积。部分污泥附着在斜管内部,使斜管堵塞。部分污泥在倾斜管道顶部二次沉淀,形成蓄积器。此外,选用的材料强度和厚度都较低,这也是斜管快速塌缩的重要原因。

3 问题分析

3.1 污水特点

钢铁厂污水具有以下特点:(1)悬浮物含量高,悬浮物所占比例大。虽然部分原水中悬浮物含量不高,但经过中和处理和石灰软化处理后,容易形成高浓度、比重大的固体颗粒,使悬浮颗粒容易沉淀成比重较大的污泥。(2)油和有机质。连铸、热轧、冷轧等含油废水,通常是通过混凝与水中悬浮颗粒结合形成絮体来去除沉淀池中的油。全厂综合废水通常含有有机物,有些需要通过混凝沉淀去除。用斜管或斜板沉淀池处理含油污水和有机污水时,污泥容易附着在斜管或斜板上。此外,如果污泥存放时间过长,油类和有机物会产生厌氧反应,形成气泡,将污泥带到沉淀池的表面。

3.2 设备构造

有问题的沉淀池截面是矩形的,在水流方向上有多个泥浆桶。水流进入沉淀池后有两种主要流动状态,一种是沿倾斜管或倾斜板向上游流动的状态,另一种是水流处于水平流向沉淀池末端的状态。如图1所示,水中污泥絮体主要沉淀在斜管或倾斜板上,当污泥积累到一定程度后,污泥絮体自动降低,而倾斜管或倾斜板中的水流向与流量1方向不同。

图1倾斜管(斜板)沉淀池中污泥的示意图

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根据图1和钢厂污水的特点,在矩形沉淀池中,一些大而重的絮体直接沉积在流经水中的第一个泥斗中。由于进水端附近颗粒物浓度较高,进水端斜管或斜板产生的污泥量也较大,因此第一个泥斗中流经水中的污泥量最大;随着颗粒物流经水中,第一个泥斗中的污泥量也最大。一级泥斗是指流经其它水泥斗的水中颗粒物浓度逐渐降低,导致泥斗前后污泥体积大的现象。当排泥量不足时,前端积泥量越大,污泥逐渐“接触”斜管或斜板的底部,部分斜管或斜板被污泥堵塞,改变了水流分布的均匀性,导致处理负荷和流量增大。剩余的斜管或斜板,使部分污泥在进入斜管或斜板之前被带到出水区。由于出水区断面扩大,流速突然下降,出水区未沉淀的颗粒物再次沉淀,落入被堵塞的斜管或斜板表面,有的甚至逐渐堆积在斜管或斜板上。仍在流出物中的板表面。絮体的二次沉淀加剧了斜管或斜板的堵塞,形成恶性循环,最终在斜管或斜板填料顶部形成污泥堆。

3.3 运营管理

由于斜管或斜板沉淀池在产生的污泥量低之前是高的,在这种情况下,如果每组沉淀池的斜板槽都同时被疏浚,排水前端和后端排水的不均匀性不仅会影响沉淀池的正常运行,也无助于降低污泥的含水量。目前许多钢厂在设置斜管或斜板沉淀池的自动排泥程序时,均采用同一时间间隔、同一时间进行一次排泥,忽略了上述情况。

3.4 危害分析

斜管或斜板沉淀池一旦发生填料堵塞,将导致斜管或斜板早期沉淀效果的下降。由于污泥积累不能完全排出,沉淀池的有效容积会减小,停留时间会缩短,沉淀池的处理效果会降低,沉淀池的出水质量会变差。然后逐渐发展成大量的斜管或斜板堵塞,在斜管或斜板顶部淤积污泥后,对填料施加较大的压力,造成斜管或斜板的压缩变形、倾斜、平底和顶塌。经过斜管或斜板间隙的挤压减小、倾斜角减小、底部支撑变平、顶部凹陷变形等一系列问题后,将进一步防止污泥滑向泥桶,加剧填料表面的淤泥堆积。斜管或斜板大面积报废,可能影响生产的稳定运行,甚至导致停产。

4.解决方案4.1改进设计4.1.1池型选择

基于矩形斜管或斜板沉淀池,处理负荷分布不均有缺陷。在设计和选择中,应充分考虑水质特征。如果可以预见,沉淀池的前端处理负荷可能太高,导致填料堵塞和泥浆积聚。问题是最好避免选择矩形池类型。

4.1.2斗锥

现场发现多组沉积设备有小型的疏浚,其中有些甚至小于45°,比污泥的堆积角度小,使沉积在挖泥墙表面的污泥不易滑入挖泥机。对油性和有机污泥的处理,粘附性强,影响排水效果。因此,在设备的设计和选择过程中,可以适当增加泥桶的锥度。对于那些由于空间限制而不能增加泥桶锥度的人,可以通过增加泥桶的数量来增加锥度。虽然设计改进后的项目成本会相应增加,但可以达到降低后期运营成本的目的。

4.1.3斜板(斜管)的设计

在不影响出水效果的前提下,适当增加斜管或斜板的倾斜角,既能使泥沙顺利滑入泥桶,又能减少填料顶部污泥的二次沉降。此外,在选择斜板或斜管时,应避免斜管或斜板与沉淀池内壁之间的间隙,并应注意材料的强度和厚度。

4.1.4均匀配水

在斜管或斜板沉淀池的设计中,保证了配水的均匀性。从设备外部保证每组沉淀池取水口的均匀分布,从设备内部保证沉淀池水流的均匀分布,避免局部负荷过大。

4.1.5装载管设置

在一组平行沉淀池之间,每个沉淀池中多个泥桶的排泥口往往通过排泥管串联而成,由于单个沉淀池中不同泥桶之间的污泥量不同,这种设计容易造成单个沉淀池中不同泥桶之间的排泥不均匀。该设计可将泥浆桶串联在不同并列装置之间的相同位置,更有利于排泥的控制。

4.2加强管理措施

4.2.1水质管理和检查

在设备运行过程中,通过对沉淀池进出水水质的日常监测,及时掌握水质变化规律,加强对设备的检查,定期观察沉淀池斜管或斜板出水区的水质。沉淀池。如果在偏斜管或斜板中发现大量颗粒物或气泡,应特别注意潜在的故障,并及时排除。除了。

4.2.2改进污泥管理

在设备运行过程中,要找出适合每个泥桶的排泥周期和时间,不同的泥桶应设置不同的排泥作业系统,并根据沉淀池的运行情况及时调整排泥作业系统。

4.2.3斜板定期清洗(斜管)

对于已经运行的沉淀池,如果发现倾斜管道或斜板的堵塞以及填料顶部的污泥沉积难以避免,倾斜管道或斜板应在操作期间的时间。在斜管或斜板沉淀池顶部的操作平台上设置方便有效的辅助冲洗设施,及时冲洗填料。在漂洗过程中,应首先排出污泥,然后连续进行少量排水,使水位缓慢下降,填料顶部的污泥缓慢扩散;同时,辅助水用高压水洗涤。不能采取快速排水和排气处理措施,否则填料顶部的污泥会因浮力损失而使填料坍塌,造成经济损失。

4.2.4其他辅助措施

由于钢铁厂污水中含有石油和有机物,有时泥桶中的污泥无法及时排出或排出,导致污泥中的石油和有机物发生厌氧反应产生气体。在上升气体的过程中,一些污泥颗粒可以被吸附并带到水面,在沉淀池的清澈水域形成一层浮渣,水流会流出堰内,会严重影响水质。在这种情况下,为了避免经过处理的清洁水产生二次污染,可以水平设置一个可移动的渣板,以拦截浮渣。有些渣滓可以在挡板变大后沿着挡板往下沉。另一个部分可以手动移除。

5 结论

钢铁企业的生产是连续的,这就要求水处理设施在运行过程中保持连续稳定。一般情况下,斜管和斜板沉淀池是处理工艺的核心环节,其出水水质直接影响到生产用水的质量。因此,有必要对斜管、斜板降水设施给予足够的重视,并采取必要的措施,保证斜管、斜板降水设施的稳定运行和处理效果。

钢铁企业的钢厂污水处理问题及对策

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