高密度沉淀池在钢铁废水处理中的应用

一68一节能ENERGYCONSERVAT10N2016年第9期(总第408期)高密度沉淀池在钢铁废水处理中的应用曹政。刘慧君(1．包钢钢联给水厂，内蒙古包头014010；2．包钢设计研究院，内蒙古包头014010)摘要：污水处理中心来水具有污染物种类多、成分复杂、难以处理等特点。通过总结某污水处理中心深度处理系统工程10个月的运行情况，摸索出了高密度沉淀池基本的运行参数。该工程10个月的运行表明，高密度沉淀池能有效去除浊度、COD和硬度，使出水浊度、COD和硬度达到设计目标，高密度沉淀池对NI-I3．N和铁除去效果不明显。关键词：高密度沉淀池；钢铁废水；硬度；污泥回流中图分类号：X703．1文献标识码：B文章编号：1004—7948(2016)09—0068—03doi：103969／j．issn．1004—7948．2Ol6．09．020引言污水处理中心现有处理工艺为“沉淀+过滤”，处理后作为冷却水回用至厂区。为了提高污水重复利用率、实现节能减排，于2012年9月开始建设污水处理中心深度处理系统工程，于2014年1月投产。该工程预处理采用“调节池+高密度沉淀池+V型滤池”工艺，出水进入膜处理系统。其中高密度沉淀池对来水中的悬浮物、浊度及硬度有很高的去除效果，在整个工艺中有很重要的作用，文中通过分析污水处理车间运行lO个月的出水水质，得出高密度沉淀池的运行情况。1高密度沉淀池1．1原理来水先进入分配区，再均匀地分配给6座高密度沉淀池。在前混合池中投加熟石灰，搅拌机快速搅拌使得熟石灰和污水充分混合反应后进人混合池，在混合池中投加NaCO，和聚铁，搅拌机快速搅拌使得药剂和污水均匀混合。混合池出水进入絮凝区，絮凝区投加PAM，将小颗粒胶体凝聚成大颗粒矾花，絮凝区出水进入沉淀区，在沉淀区，由于容积变大，水流速变慢，矾花快速沉降。沉淀区的偏油刮泥机将沉淀下来的污泥收集到集泥区。同时水面浮油被收集起来排到集油井。沉淀池出水进入后混合区，在后混合区投加硫酸，将水中pH调到中性。沉淀池中搅拌机，不停地转动，将沉淀的污泥收集到集泥坑，集泥区的泥一部分回流至沉淀区，一部分排至污泥储罐。1．2工艺流程图(见图1I图1高密度沉淀池流程图1．3药剂投加(见表1)表1高密度沉淀池投加药剂及作用2来水水质及出水水质2．1废水来源及特征污水处理车间处理的废水主要有循环冷却水系统排污水；脱盐水、软化水及纯水制取设施产生的浓盐水；钢铁厂各工序在生产运行过程中产生的废水等。因此总排来水具有污染物种类多、成分复杂、难以处理等特点。来水水质如表2所示。2016年第9期(总第408期)节能ENERGYCoNSERVATIoN一69一表2来水水质项目数值浊度／NTU总硬度／CaO计氯离子／mg·L硫酸根／mg·L电导／s·cmI1NH3一N／rag·L一‘COD／mg·L一油／mg·L≤30o≤280≤350≤280≤36oO7—45≤10o≤52．2出水水质要求(见表3)表3高密度沉淀池出水水质mg／L项目数值pH悬浮物油总硬度(以CaCO3计)7．0～8．5≤5≤2≤10o2．3污染物的除去对1—9月份浊度、COD、NH一N、铁、硬度、can及Mg的进出水浓度进行了统计，计算每个月的平均值，并做出曲线图便于分析。各月进出水浊度如图2所示。来水浊度在120NTU以上，出水浊度各月均值均低于5NTU。从水质波动范围看，全时段进水浊度波动较大，最大达到170NTU，最低为120NTU；但是，出水浊度稳定在较低水平，未见超过设计控制值5NTU。可见，系统除浊效果好。高密度沉淀池进、出水总铁的月均变化情况如图3所示。进水铁含量波动较大，最大值1．6mg／L，最小值0．27mg／L。由于高密度沉淀池混凝剂为聚铁，可能出水中含有以胶体存在的铁的各种形态，所以出水含铁量有时超过进水的含量。从图中看出，总体上系统对铁有一定的去除能力。进、出水COD和氨氮的月均变化情况如图4、图5所示。与进水相比，来水和出水浓度变化趋势一致，COD去除效果明显，去除率在30％左右，NI-I一N去除率不高。∞宕咖钿807O6O504O誉30820lOO时间图3进出水含铁量图4进出水COD时间图5进出水Nil3-N进出水硬度及Ca、Mg浓度如图6、图7所示。来水硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中投加石灰，可增加水中的氢氧根含量，通过与碳酸氢根反应生成碳酸根，再与ca和Mg结合，形成沉淀，去除硬度。石灰软化法只能去除暂时硬度，对永久硬度没有去除效果。反应方程式如下：Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO3J，+2H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O从图6看出，来水硬度较高，最高为400rog／L，经过投加石灰和碳酸钠，硬度降至100mg／L左右，达864