污水處理工程建設(shè)是企業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要條件，也是企業(yè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。鋼鐵工業(yè)是用水大戶，盡管工藝采取各種措施和技術(shù)革新，使噸鋼生產(chǎn)用新水量較以前有較大幅度下降，但生產(chǎn)用新水量仍然很大，同時(shí)排出的大量生產(chǎn)污(廢)水目前仍未全部得到妥善處理和回用，從而對(duì)水資源造成較大的浪費(fèi)并對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一定程度的污染。因此，建設(shè)污水處理回用工程，完善企業(yè)排水體系，充分利用水資源對(duì)促進(jìn)鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展是十分迫切和必要的。
近年來，首鋼國際工程公司水處理專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)鋼鐵冶金綜合污水處理技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和應(yīng)用。由于鋼鐵行業(yè)污水成分較復(fù)雜，進(jìn)水主要特點(diǎn)為水質(zhì)不穩(wěn)定且水量沖擊負(fù)荷高等，污染物以無機(jī)成分為主，主要污染物為CODCr、SS、油類等。同時(shí)考慮到回用至工業(yè)水系統(tǒng)，出水需要對(duì)暫時(shí)硬度、鐵離子等進(jìn)行適當(dāng)控制。另外，工藝流程的確定還需綜合考慮下列因素：污染物的形成及其發(fā)展趨勢(shì);進(jìn)出水水質(zhì)的要求等差異;操作人員的經(jīng)驗(yàn)和管理水平;場(chǎng)地的建設(shè)條件及今后發(fā)展空間;實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件。根據(jù)行業(yè)來水水質(zhì)數(shù)據(jù)分析，該類水源屬于典型的鋼鐵尾部綜合污水，結(jié)合國內(nèi)鋼鐵行業(yè)尾部污水普遍運(yùn)行狀況，采用物理化學(xué)法原理，優(yōu)化水處理工藝，實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)控制指標(biāo)是完全可行的。
由于采用物理化學(xué)方法處理鋼鐵綜合污水，故需要選用簡(jiǎn)單實(shí)用的處理技術(shù)，滿足最終用戶對(duì)水質(zhì)的要求，下面重點(diǎn)研究高效澄清池處理技術(shù)。
高效澄清池的研究與應(yīng)用
我國沉淀池在經(jīng)歷了平流沉淀池，斜板(管)沉淀池和機(jī)械加速(脈沖)澄清池之后，一種稱做高密度澄清池的新型澄清池問世了。該池型是由國外水處理公司推廣適用于市政的新型澄清池，2000年左右進(jìn)入中國市場(chǎng)。在中國各城市用地日益短缺的情況下，由于高密度澄清池技術(shù)效率高，適用性廣，因而是適宜的選擇。
高密度沉淀池與斜管(斜板)沉淀池的機(jī)理基本一致，其最大區(qū)別在于將活性泥渣進(jìn)行回流，以增強(qiáng)絮凝體的活性和沉淀效果，其主要優(yōu)點(diǎn)在于：(1)處理效率高，占地面積小，池體面積僅為脈沖澄清池的1/4;(2)活性泥渣回流、絮凝效果增強(qiáng)，可節(jié)省藥劑30%左右;(3)剩余泥渣濃度高(可達(dá)20—30g/l)，脫水容易;(4)出水水質(zhì)好;(5)適應(yīng)處理高濁度且濁度變化較大的原水;(6)全自動(dòng)控制系統(tǒng)，啟動(dòng)、停止、污泥排放等自動(dòng)控制;(7)根據(jù)水量、水質(zhì)自動(dòng)加藥，運(yùn)行成本低;(8)系統(tǒng)使用體系內(nèi)絮凝泥渣回流，無需投加細(xì)砂等體系外載體物質(zhì)。
首鋼國際工程公司密切關(guān)注該項(xiàng)技術(shù)，并在原雛形基礎(chǔ)上自主研發(fā)和自主集成，并命名為高效澄清池，成功應(yīng)用于遷鋼、通鋼和酒鋼工程項(xiàng)目中，取得較好的社會(huì)效益和環(huán)保效益。
高效沉淀池池型及結(jié)構(gòu)介紹
高效沉淀池是一種采用斜管沉淀及污泥外循環(huán)方式的高速澄清池。其工作原理基于以下五個(gè)方面：原始概念上的整體化的循環(huán)式絮凝反應(yīng)池;推流式反應(yīng)池至沉淀池之間的慢速傳輸;污泥的外部回流再循環(huán)系統(tǒng);斜管(斜板)和成層沉淀濃縮區(qū)一體化;采用合成絮凝劑+高分子助凝劑。
由以上機(jī)理決定了高效沉淀池具有的優(yōu)點(diǎn)為：污泥循環(huán)提高了進(jìn)泥的絮凝能力，使絮狀物更均勻密實(shí);斜管(斜板)布置提高了沉淀效果，具有較高的沉淀速度，可高達(dá)20—40m/h;澄清水質(zhì)量較高;對(duì)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)不敏感，并可承受較大范圍的流量變化。
高效沉淀池可在流速波動(dòng)范圍大的情況下工作。它主要由三個(gè)部分組成：一個(gè)反應(yīng)池、一個(gè)預(yù)沉池——濃縮池和一個(gè)斜管分離池。
采用以高效澄清池處理為核心工藝的系統(tǒng)，其處理運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可作為生產(chǎn)水的補(bǔ)充水回用。其中，高效澄清池為帶泥渣外回流型、具有高吸附底物濃度的性能、組合式功能空間各具水力特性和能量差異，大大提高了該類污水的處理效果。通過工程實(shí)踐證明高效澄清池處理工藝是適合于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)污水的工藝流程。
十幾年來，首鋼國際工程公司水處理專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)積極汲取、消化吸收國內(nèi)外給排水、工業(yè)用水領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，在工程設(shè)計(jì)中大力推行節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、降低水耗和確保工藝用水安全等設(shè)計(jì)理念。技術(shù)團(tuán)隊(duì)基于在眾多鋼鐵廠公輔設(shè)施工程中的豐富實(shí)踐歷練，熟練掌握冶金工藝中各用戶用水工況細(xì)節(jié)、差別及阻礙充分釋放潛力的關(guān)鍵點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確理解客戶需求，在不斷改進(jìn)既有用水工藝路線和裝備的同時(shí)，綜合考慮水處理技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并首次將市政領(lǐng)域新工藝、新設(shè)備適度改造后超前植入冶金工業(yè)和其公輔用水領(lǐng)域中。首鋼國際工程公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)完成了從十多年前單純項(xiàng)目設(shè)計(jì)向項(xiàng)目設(shè)計(jì)、研發(fā)、技術(shù)咨詢、工程總承包于一體的轉(zhuǎn)型，今后，將進(jìn)一步關(guān)注水處理工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，為冶金工業(yè)安全用水和科學(xué)用水做出不懈努力。
高效沉淀池結(jié)構(gòu)介紹
斜管分離池
逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集槽下側(cè)的縱向板進(jìn)行水力分布。這些板有效地將斜管分為獨(dú)立的幾組以提高水流均勻分配。不必使用任何優(yōu)先渠道，使沉淀可在最佳狀態(tài)下完成。澄清水由一個(gè)集水槽系統(tǒng)回收，絮凝物堆積在澄清池的下部濃縮區(qū)，進(jìn)行成層沉淀(濃縮)。
反應(yīng)池
在該池中進(jìn)行物理——化學(xué)反應(yīng)，或在池中進(jìn)行其他特殊凝聚反應(yīng)。反應(yīng)池分為兩部分：一個(gè)是快速混凝攪拌反應(yīng)池，另一個(gè)是慢速混凝推流式反應(yīng)池。快速混凝攪拌反應(yīng)池區(qū)是將原水(通常已經(jīng)過預(yù)混凝)引入到反應(yīng)池底板的中央。一個(gè)葉輪位于中心穩(wěn)流型的圓筒內(nèi)，該葉輪的作用是使反應(yīng)池內(nèi)水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質(zhì)的分配提供所需的動(dòng)能量。混合反應(yīng)池中懸浮絮狀或晶狀固體顆粒的濃度保持在最佳狀態(tài)，該狀態(tài)取決于所采用的處理方式。通過來自污泥濃縮區(qū)的濃縮污泥的外部再循環(huán)系統(tǒng)使池中污泥濃度得以保障。
慢速混凝推流式反應(yīng)池是一個(gè)慢速絮凝池，其作用就是連續(xù)不斷地使礬花顆粒增大。因此，整個(gè)反應(yīng)池(混合和推流式反應(yīng)池)可獲得大量高密度、均質(zhì)的礬花，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
預(yù)沉池——濃縮池
礬花慢速地從一個(gè)大的預(yù)沉區(qū)進(jìn)入到澄清區(qū)，這樣可避免損壞礬花或產(chǎn)生旋渦，確保大量懸浮固體顆粒在該區(qū)均勻沉積。礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分為兩層：一層位于排泥斗上部，一層位于其下部。上層為再循環(huán)污泥的濃縮，即活性泥渣。污泥在這層的停留時(shí)間為幾小時(shí)，然后排入到排泥斗內(nèi)。在某些特殊情況下 (如流速不同或負(fù)荷不同等)，可調(diào)整再循環(huán)區(qū)的高度。由于高度的調(diào)整，必會(huì)影響污泥停留時(shí)間及其濃度的變化。部分濃縮污泥自濃縮區(qū)用污泥泵排出，循環(huán)至反應(yīng)池入口。下層是產(chǎn)生大量更為致密的濃縮污泥的地方。濃縮污泥濃度至少為20克/升(澄清工藝)。
用污泥泵從預(yù)沉池——濃縮池底部抽出剩余污泥，送至污泥脫水間進(jìn)行處理。