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印染工业园污水处理厂运行中的问题解决

印染工业园污水处理厂运行中的问题解决

印染废水中纤维较多,污染物成分复杂,水质波动大,处理难度(difficulty)较大,而且随着园区的发展, 水质和水量发生变化, 在运行过程中可能会发生一系列问题,主要有:

一、加酸(Acerbity)系统设计(Design)容量(Capacity)偏小,加酸量不够;加酸泵容易被腐蚀。城镇生活污水处理技术按水污的质性来分,水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染,当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有:⑴未经处理而排放的工业废水;⑵未经处理而排放的生活污水;⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水;⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾;⑸水土流失;⑹矿山污水。污水处理技术和原理按污水来源分类,污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等,而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物,包括:①漂浮和悬浮的大小固体颗粒;②胶状和凝胶状扩散物;③纯溶液。工业黑液废水处理工业废水的处理虽然早在19世纪末已经开始,但由于许多工业废水成分复杂,性质多变,仍有一些技术问题没有完全解决。

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当园区印染废水增大,加酸量不足,且加酸泵螺杆经常被腐蚀,导致加酸不稳定(解释:稳固安定;没有变动),不能使pH 值降低到11.0,生化系统活性污泥开始失去活性,原生动物灭绝,处理效率降低,出水pH 值波动较大,不能持续稳定达标。

解决方案:

1 增加储罐(材质(The material):8mmFRP,内衬10mmPVC),安装(ān zhuāng)在平流沉砂池东侧,采用2 台PVC 泵头离心卸酸泵,一用一备,储罐高位布置,自流到加药点,并在初沉池进水口增加pH 计, 管材均采用耐浓硫酸材质UPVC,采用电动调节阀(材质:聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene))根据中和反应后的pH 值(安装在线pH 计于调节沉淀池进口)来控制加酸量,并把调节阀和酸储罐液位信号接入PLC 自控系统中。

2 把螺杆泵改为PVC 泵头隔膜式计量泵,对原有加酸系统管路进行变更,改为对絮凝平流沉淀池和辐流式絮凝沉淀池加酸,并在出水口安装在线pH 计,通过监测出水pH 值来控制计量泵的加酸流量,为出水pH 值达标起到保障作用。

通过以上改造基本解决了加酸量不够、加酸泵腐蚀及pH 值调节不稳定等问题。

二、预处理系统容易发生堵塞现象,例如进厂污水管道容易淤积泥沙,清淤工作量大;粗细格栅捞渣效果差且易被棉纱、纤维等缠绕和堵塞;平流沉砂池吸砂泵经常发生堵塞;砂水分离器出啥效果差;调节沉淀池吸泥泵与排泥泵易堵塞等。

1 进厂污水管道容易淤积泥沙。若园区采用雨污分流制重力自流式收集管网,主干管渠设计流量为30.0×104 m3/d,牛仔服洗漂企业生产过程中产生大量的沸石与沸石粉末,沸石最大的直径约20mm,沸石粉末直径约0.1mm,为了节省一级提升泵电耗,保持管网高液位运行,导致主干管网流速很慢,大量沸石和沸石粉在进厂污水管道中淤积,主干管渠内沉积(sedimentation)固体物质(material)厚度约1m 以上,每年需要人工清理管网2 次,清淤工作量大,费用远远超过一级提升泵节省的电费。

可以通过把一级提升泵房运行液位从原来的5 ~ 8m 降低到2.8 ~ 5 m,使得管网液味大幅降低,管网流速增大,使管网的沸石、泥沙全部冲入粗格栅池前端的初沉砂池,同时加大粗格栅前端抓斗工作频率,24 小时派人不停的进行捞沙。

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2 粗格栅易被缠绕和堵塞。因牛仔服洗漂加药过程中使用大量的塑料(结构:合成树脂、增塑剂、稳定剂、色料)袋进行量和投药,导致外排废水中含有大量丢弃塑料袋,同时,洗漂和印染过程中都会产生大量棉纱和纤维,而园区各用户排水预处理设施比较简陋,有些厂甚至没有设置预处理设施,直接对管网进行排污,导致大量的沸石、塑料袋、棉纱和纤维随污水一起排入污水厂。若粗格栅为高链式格栅,底部为20mm 间隙固定栅条,比较长的棉纱与塑料袋很容易两头穿过栅条,而中间部位挂在栅条上,发生缠绕,而高链捞渣耙无法把这些缠绕物抓上来,导致粗格栅经常堵塞,尽管有4 台粗格栅,但格栅前后液位差经常超过1m,对安全运行造成严重威胁。为了维持运行,开始采取定期人工清理栅条的办法,后来发现栅条因棉纱缠绕和沸石堵塞,捞渣耙落耙不到位,导致栅条和捞渣耙严重变形。

通过与设备厂家联合现场试验,发现齿耙回转式格栅比较适合该厂预处理,最终废除原来4 台高链式格栅机,更换为齿耙回转式格栅,耙齿为尼龙材料(Material),间隙为3mm,2 用2备,经过半年的使用,格栅运行良好,捞起棉纱、塑料袋、沸石,栅渣量是原来的3 倍,没有发生任何堵塞,前后液位差保持在0.1m 以内,证明该项改造十分成功。

3 转鼓细格栅容易发生堵塞,污水倒流。细格栅采用 4 台1mm 间隙转鼓细格栅,直径3m,由于该设备属于某国内厂家新开发生产的第一代产品(Product),使用初期因细小棉纱和毛绒较多,格栅间隙经常发生缠绕和堵塞,4 台全部开启后,前后液位差仍然达到0.3m,且出渣量少,效果较差,导致污水从平流沉砂池前端倒流至一级提升泵池,运行半年后发现栅条变形、脱落,经过增加内部支撑钢筋(英文:steel bar)后得到解决,但是需要人工用高压水枪间歇性的反冲格栅才能保证过流能力。后来在平流沉砂池前端增加了细格栅后,对转鼓细格栅进行了废除,没有对后续处理造成不良影响,而且确保了系统的过流能力。

4 平流沉砂池吸砂泵经常发生堵塞。吸砂泵采用抗缠绕、防堵塞泵,流量为35 m3/h,扬程8m,但依然发生叶轮被缠绕,发生堵塞现象,主要原因是依然有不少长条棉纱能通过粗格栅,而平流沉砂池前端没有细格栅,长条纤维被吸砂泵吸入,发生缠绕。后来我们试用了2 种形式的细格栅,均安装在平流沉砂池前端,一种为间隙为1mm 的齿耙回转式格栅,另一种为滤布式固液分离机,经过现场运行,发现2 种格栅均能有效去除棉纱,滤布式固液分离机分离效果尤为明显,吸砂泵再也没有出现过堵塞现象。

5 砂水分离器出砂效果差。经过调试,发现平流沉砂池沉淀下来的固体悬浮物大部分是不溶性染料和沸石粉末(密度(单位:g/cm3或kg/m3)小于河沙),而该厂采用的无轴螺旋式砂水分离器沉淀空间(Space)较小,沸石粉末没有在分离器内充分沉淀,无法把沸石粉末从染料中分离出来,造成大量染料和沸石粉又回流到平流沉砂池,发生淤积。后来废弃了砂水分离器,在调节沉淀池排泥泵池前端制作了一个人工砂水分离器,让沸石粉末在分离器内充分沉淀,再通过人工定期捞砂得以有效去除,没有沉淀下来的不溶性染料流入排泥泵池,最后泵入污泥池,避免了平流沉砂池淤积泥沙。

6 调节沉淀池吸泥泵与排泥泵易堵塞,行车滑触线易腐蚀。调节沉淀池分3 格,各配吸泥行车1 台,每台行车均配滑触线和4 台吸泥泵,吸泥泵流量10 m3/h,扬程8m,因调节沉淀池内沉淀的污泥较浓,伴有棉纱、纤维等悬浮物,导致吸泥泵经常堵塞,需要把池抽干再进行泵体拆卸,进行叶轮的清理,严重影响稳定运行。通过试用35 m3/h,70 m3/h 等不同流量和型号的吸泥泵,观察发现70 m3/h 流量的泵流量太大,吸上来的污泥含水率太高,最终改造选定流量为35 m3/h,扬程10m 的抗缠绕、防堵塞吸泥泵,既能避免缠绕和堵塞,又能保证吸上来的污泥浓度适中,方便连续(Continuity)运行。

吸泥泵抽取的污泥流入排泥泵池,再通过排泥泵(70m3/h,扬程15m)泵入污泥池,排泥泵也发生同样的棉纱缠绕和堵塞问题,还经常导致排泥泵电机烧坏,通过把排泥泵更换为150m3/h,扬程15m 的带自动切割抗缠绕、防堵塞潜污泵,问题得以有效解决。改造更换下来的排泥泵可用于网格絮凝平流沉淀池排泥(该处排泥泵仅设计2 台10 m3/h 的排泥泵,造成沉淀池排泥不畅)。

通过以上运行调整和设备改造,预处理系统各环节堵塞问题得以有效解决。

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三、水量波动大,导致曝气池易受到负荷冲击,活性污泥活性变差,出水水质易发生波动。

进水量少,水量波动大,不能满负荷运行,导致曝气池易受到负荷冲击,活性污泥活性变差,出水水质易发生波动。利用氧(Oxygen)化沟系统耐冲击负荷强的特点,通过两套生化系统水量合理调配,使曝气池系统保持相对稳定的进水量,增加或者减少的水量由氧化沟系统承担,通过开停表曝机的台数来调整溶解(solubility)氧,以应对水量变化。通过长期监测,发现系统能稳定运行,且运行操作简便。

四、 氧化沟曝气量不足,表面曝气机容易跳闸(zhá),且水量大时易超电流。

开始调试时,氧化沟表曝机容易跳闸,且水量大时易超电流,曝气量不足。通过对表曝机各部分零件排查和检测,最后发现容易跳闸的原因是变速箱油压保护器有故障,通过更换油压保护器得以解决。通过分析,发现水量大容易跳闸的主要原因是出水调节闸门在安装时安装位置太高,当闸门调至最低,氧化沟液位仍然超过表曝机运行液位,最后通过调节表曝机基座螺丝,填充基础钢板和混凝土,把表曝机抬高了80mm,超电流问题得到解决。

当水量逐渐增大,污水浓度逐渐增高,发现氧化沟曝气量明显不足,不能满足满负荷时的溶解氧需求,经分析发现主要是因为仅设计3 台160kW 表曝机,即使表曝机效率能达到设备设计效率,也很难满足满负荷时(进水COD 约450 mg .L-1),且该厂废水温度高,导致充氧效率低,故需要增加曝气设备才能使氧化沟满负荷时具有较好的处理效率。

五、鼓风机(Draught Fan)曝气系统故障多,例如鼓风机基础下沉,导致鼓风机机身倾斜;鼓风机滤网易堵塞,经常发生喘振现象。

运行一段时间后,发现鼓风机基础下沉,特别在雨季的时候下沉速率最快,导致鼓风机在3 个月雨天后发生机身倾斜。经观察发现,基础下沉的主要原因是鼓风机地基土质属于淤泥质土,既没有硬化处理也没有打木桩处理;次要原因是鼓风机房周边没有设计雨水排水沟,雨季时大量雨水渗入基座底部泥土中,造成泥土流失。通过认真研究,决定采取在鼓风机房周围开挖雨水沟,把该区域雨水引流到排水渠道(channel),再对基础进行灌浆硬化处理,目前鼓风机下沉现象基本得到控制。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术(Technology)文档。

因该污水厂地处工业区,空气中粉尘量较大,且鼓风机房门窗没有防尘功能,导致鼓风机进风口滤网易堵塞,风量(定义:单位时间内空气的流通量)下降,压差增大,最后导致喘振现象的发生。通过对这种现象的频率统计,发现需要对滤网进行每周至少2 次的清洗才能保证正常运转,最终决定对鼓风机房门窗进行防尘改造,通过在窗户外加装百叶窗,内附过滤网等措施,彻底解决鼓风机因进风口堵塞发生喘振问题。

⑥ 水解酸化池潜水搅拌(stir)机功率偏小,发生污泥沉积。

运行一段时间后发现曝气池前段水解酸化池发生污泥沉积在池内,最严重时甚至整个池内全是污泥,并有部分死泥上浮。经分析发现主要原因是水解酸化池潜水搅拌机功率太小,再加上污泥回流量过大,池内介质(起决定作用的物质)密度太大,潜水搅拌机无法使整池泥水混合物翻滚起来,导致发生污泥沉积现象。

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通过降低水解酸化池污泥回流量至10%以下,能基本解决污泥沉积问题,但系统除磷效率和水解酸化功能明显降低,最好的解决办法是把潜水搅拌器更换为大功率(High-power)潜水搅拌器。

七、 SVI 值偏高,二沉池时有细小污泥外漂现象。

经过运行监测,发现SV30 高达90%,SVI 值高达200 以上,二沉池时有细小污泥外漂现象,但出水仍然达标。

最初怀疑是污泥膨胀,但通过长时间显微镜观察,没有发现丝状菌膨胀的迹象,只有少量钟虫活动,静置3 小时后 SV30 可降低至50%以下,通过分析,我们认为生化系统进水pH 太高,有时高达11.2,且夏季水温高达39℃,累枝虫、轮虫等原生动物和后生动物不活跃是导致SVI 值偏高的主要原因。在实验室通过降低pH 和水温运行发现SVI 值很快降低至150 以下,累枝虫是优势(解释:能压倒对方的有利形势)菌落,非常活跃。所以在实际运行中既要减少加酸量,经济运行,又要避免pH 值太高(最好控制在11.0 以下)使生化系统受到影响。

八、 污泥脱水机滤带经常破损,污泥脱水机效率低。

某厂采用4 台3m 宽带式浓缩压滤一体化污泥脱水机,是国内某厂家新开发生产的第一代产品。刚开始调试期间,发现滤布过水能力差,滤布两边经常跑泥,效率很低,且纠偏装置失灵导致滤布被撕裂。经过更换滤布、把机械纠偏器全部改为光电感应纠偏器等改造之后,基本能运转,再通过把在3m 浓缩带两侧加装挡板(Tailgate),使污泥浓缩缩小到浓缩带中间2.7m 范围内,防止污泥在压滤带上扩散到滤带外面,解决了跑泥问题。

经运行2 个月后发现浓缩滤带破损严重,主要原因是滤带下方的固定式托辊磨擦引起的,有的托辊被磨得非常锋利,容易把滤带刮破,通过把固定式托辊改造为带轴承的滚动式托辊,减少滤带下方托辊的磨擦力,问题得到有效解决。通过对更换下来的滤布进行分析,发现滤布上有很厚一层PAM 药剂(pharmaceutics)黏附在滤布上,造成堵塞,这也是滤布过水能力差的原因,根本原因是PAM 配药系统熟化区域容积太小,药剂没有得到完全溶解就加入到污泥浓缩罐,导致药剂黏附在滤布上,在运行过程中还发现上下压滤带上PAM 有拉丝现象,通过增设2 个3m3 容积的熟化罐,使药剂溶解后充分搅拌熟化,使该问题得到有效解决,目前4 台脱水机运行良好,已运行1 年没有更换任何主要配件。

印染工业园污水处理厂运行中的问题解决

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