煤化工廢水處理的高效混凝沉淀技術(shù)

煤化工企業(yè)產(chǎn)生的廢水主要是煤炭高溫干餾、氣體凈化及相關(guān)化工產(chǎn)品精制產(chǎn)生的工業(yè)廢水。目前煤化工廢水的處理工藝很多，需要根據(jù)其進(jìn)水指標(biāo)來(lái)確定。但基本上，所采用的處理方法的工藝原理是生物法中厭氧和好氧相結(jié)合的原理。許多工藝在實(shí)際應(yīng)用中存在成本高或處理效果差的問(wèn)題，高效混凝沉淀技術(shù)的應(yīng)用具有很好的優(yōu)勢(shì)。除了解決成本和效果的問(wèn)題，還能顯著提高出水指標(biāo)。

1.高效混凝沉淀技術(shù)的主要特點(diǎn)

1.1高效混凝沉淀技術(shù)中的高效混合

在廢水處理的反應(yīng)過(guò)程中，起重要決定作用的動(dòng)力學(xué)因素是亞微觀擴(kuò)散。亞微觀傳質(zhì)過(guò)程阻力大。這時(shí)候就需要利用微渦的離心慣性效應(yīng)來(lái)服務(wù)于阻力，但必須要有較高的比重和較高的強(qiáng)度，以強(qiáng)化亞微觀傳質(zhì)速率，促進(jìn)混凝劑水解過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)在水體中快速擴(kuò)散，更大程度地保證水體中所有膠體顆粒能在同一時(shí)刻脫穩(wěn)并快速混凝，這是獲得較好絮凝效果和節(jié)省大量用藥的必然條件。該技術(shù)的高效混合原理主要是通過(guò)高強(qiáng)度的微渦流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，保證了混合的充分性和快速性。這是其他靜態(tài)混合器很難達(dá)到的混合效果。

1.2高效混凝沉淀技術(shù)中的高效絮凝

絮凝是廢水處理過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，絮凝效果對(duì)濾池出水的水質(zhì)起著決定性的作用。傳統(tǒng)的絮凝工藝通常將廢水在設(shè)備中停留20 ~ 30分鐘，但絮凝效果不佳，水中仍有許多絮凝不完全的小顆粒。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的不斷研究，常見(jiàn)的格柵反應(yīng)、折板反應(yīng)、波紋板反應(yīng)裝置不斷出現(xiàn)，大大提高了絮凝效果。它主要是充分利用湍流中形成的微旋渦所產(chǎn)生的離心慣性效應(yīng)，這是絮凝形成所需要的重要?jiǎng)恿W(xué)原理。通過(guò)增加高強(qiáng)度絮凝池中廢水的湍流微渦比例，湍流微渦比例的增加可以通過(guò)增加多層小孔格柵或微渦折板來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要作用于絮凝流道。這種方法增加了粒子之間的碰撞次數(shù)。多層網(wǎng)格的合理設(shè)置結(jié)合弗勞德數(shù)相似準(zhǔn)則，可以控制絮凝過(guò)程中水流所需的剪切力和湍流，從而形成致密的礬花，具有良好的沉降性，可以促進(jìn)絮凝效果達(dá)到需求，其反應(yīng)時(shí)間僅需5 ~ 10分鐘左右。

1.3高效混凝沉淀技術(shù)中的高效沉淀

在傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)中，所需的相關(guān)設(shè)備設(shè)施占地面積非常大，如平流沉淀池、機(jī)械攪拌澄清池、無(wú)閥重力過(guò)濾器等設(shè)施，對(duì)廢水的處理效率非常低，水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)。隨著近年來(lái)斜管和斜板沉淀池的使用，沉淀效率得到了一定程度的提高，但污水在高濁度、低溫、低濁度時(shí)期沉淀效果相對(duì)較差，容易出現(xiàn)污泥堆積，造成水質(zhì)嚴(yán)重惡化。高效沉淀技術(shù)理論中的低脈動(dòng)理論打破了斜管斜板沉淀池水流狀態(tài)為層流的傳統(tǒng)理論。通過(guò)相關(guān)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水中顆粒較大的礬花沉積在斜管的斜板上時(shí)，會(huì)與水形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)礬花顆粒后面會(huì)產(chǎn)生小的漩渦，而無(wú)數(shù)的漩渦和相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致水流的脈動(dòng)。這些脈動(dòng)現(xiàn)象不影響大顆粒明礬的沉淀，而那些反應(yīng)不完全的小顆粒在脈動(dòng)下很難沉淀，所以對(duì)出水水質(zhì)有影響。為了抑制水流的脈動(dòng)，采用了高效小間距復(fù)合斜板的專(zhuān)利沉淀設(shè)備，沉淀槽向上流速達(dá)到2.5~3.5mm/s，不存在堵塞問(wèn)題，任何時(shí)候排泥都不會(huì)受阻，保證了出水水質(zhì)。

2.高效混凝沉淀技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1高效混凝沉淀技術(shù)的應(yīng)用流程

廢水站有大量的廢水要處理。采用高效混凝沉淀技術(shù)處理200t/h時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程主要是通過(guò)集水泵進(jìn)入處理系統(tǒng)中的微渦流管混合設(shè)備，通過(guò)該設(shè)備進(jìn)行第一級(jí)混合，然后流入微渦流折板絮凝池。在池中需要加入適量的混凝劑，通過(guò)混凝劑和絮凝池的作用完成絮凝過(guò)程，然后流入復(fù)合斜板沉淀池，進(jìn)一步完成沉淀。與傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)相比，整個(gè)工藝更簡(jiǎn)單、更高效，是當(dāng)前時(shí)期先進(jìn)的廢水處理技術(shù)。

2.2高效混凝沉淀技術(shù)參數(shù)

①在混合過(guò)程中，在反應(yīng)池前部的進(jìn)水管上安裝一個(gè)DN300微渦流管混合裝置，不銹鋼材質(zhì)，長(zhǎng)度3000mm，法蘭連接，混合時(shí)間3s，水流速1 m/s

②絮凝工藝采用的微渦折板絮凝池為系列，水量200t/h，尺寸4.2m×2.43m，有效水深3.33m，反應(yīng)時(shí)間11min。

③沉淀過(guò)程采用復(fù)合斜板沉淀池，水量為200t/h，斜板材質(zhì)為乙丙共聚物，安裝角度為60°，清水區(qū)水流上升速度為2.6mm/s，池體尺寸為5.6m×4.2m，池體有效水深為3.13m，分布區(qū)水深為1.83m，清水區(qū)水深為1.10m，斗式重力排泥的斗體尺寸為144

3.結(jié)論

將高效混凝沉淀技術(shù)應(yīng)用于當(dāng)前的煤化工廢水處理中，可以達(dá)到很好的處理效果。該技術(shù)出水濁度可控制在3以下，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)工藝，減輕了后續(xù)過(guò)濾處理的壓力?？梢?jiàn)，高效混凝沉淀技術(shù)在煤化工廢水處理中的應(yīng)用是非?？尚械模湔嫉孛娣e小、投資低的優(yōu)勢(shì)是明顯的。(來(lái)源:浙江天正設(shè)計(jì)工程有限公司)

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