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某煤矿废水污水处理场高密度沉淀池改造

北极星水处理网  来源:《价值工程》  作者:方球国  2021/1/11 10:43:15  我要投稿  

北极星水处理网讯:通过对现有污水处理工艺分析,找出污水处理场出水水质不能达标原因,通过对高密度沉淀池改造,使污水处理场出水可以稳定达到排放标准,同时降低运行费用。

水资源是人类生存和社会发展所不可或缺的物质。随着国家的经济和工业发展,排放的工业废水量逐年上升,水环境的污染成为制约工业发展的重要因素。因此,对工业废水处理与回用越来越重要。

1 污水处理场改造前概况

1.1 改造前设计水量水质

污水处理场设计水量为200m3/h,工程实际水量为300m3/h,远超设计负荷。本项目处理后的净水需符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准和《煤炭工业给排水设计规范》(MT/T5014-96)中的选煤用水水质标准及业主要求,本项目排水水质要求按各标准及业主要求的最高指标执行,污水处理场进出水主要指标参数见表1。

1.2 改造前处理工艺

污水从矿井提升后进入初沉池,经初沉池沉淀处理后进入调节池,然后通过提升泵提升后进入高密度沉淀池,在高密度沉淀池经过絮凝沉淀处理后进入砂滤和碳滤罐组,经砂滤过滤和碳滤吸附后排入消毒池,消毒后排入回用水池。

改造前处理工艺

1.3 改造前运行情况

由于矿井规模改变,导致实际运行时水量达到300m3/h,一直处于超负荷运行,出水水质无法达到设计出水水质要求。主要超标指标为SS,出水SS浓度长期维持在10mg/L以上。

1.4 污水处理场改造前主要问题

该污水处理场改造前存在的主要问题:混凝剂为聚氯化铝,投加量为200mg/L,絮凝剂为聚丙烯酰胺,投加量为10mg/L,投加量均过大;砂滤和碳滤反冲洗频繁;污泥脱水性能差。

2 升级改造方案

2.1 污水处理场主要问题分析

对于污水处理场改造前存在的主要问题进行分析:①混凝剂和絮凝剂的投加位置为同一位置,混凝剂没有经过与废水剧烈搅拌,导致混凝剂水解、聚合及颗粒脱稳反应不充分。②高密度沉淀池中只有一个搅拌浆,位于导流筒上端,搅拌器功率为0.75kW,搅拌器功率偏小。③实际运行污水量增加,导致高密度沉淀池超负荷运行,同时现场条件限制,无法增加污水处理设施。④由于高密度沉淀池运行效果不佳,导致砂滤和碳滤反冲洗频繁,同时由于混凝剂和絮凝剂投加量过高,导致污泥的脱水性能差。

2.2 高密度沉淀池改造

本项目高密度沉淀池共设两组,设计尺寸:8.5×5.1×5.0m(L×B×H)×2座。导流筒:1.0m×3.0m,反应室:V=39.8m3。

根据改造前运行情况,主要改造内容如下:①更换搅拌机电机,由原来的0.75kW改为4kW,搅拌机转速由原来转速30rpm改成68rpm;②将原有的一层搅拌桨改为两层;③在絮凝反应室中加折流板。

2.3 改造后主要参数

高密度沉淀池由快速混合池、絮凝反应池、沉淀池组成[3]。其中沉淀池部分未做改动,这里主要介绍混合池和絮凝反应池:

①混合池:通过在混合池内的搅拌机,使混凝剂在污水中快速分散,与污水混合均匀,以形成小的絮体。

由于原设计没有专门的混合池,此次改造将导流筒改成混合反应区,混合反应时间设为56s,搅拌速度梯度G值为990s-1,符合混合池停留时和速度梯度间要求。

②絮凝反应池:在导流筒内混凝的污水流至絮凝反应池内,由上至下通过折板絮凝反应,使细小的絮体形成为较大的絮体,污水流入沉淀池,絮体经过沉淀被去除[4]。

改造后的絮凝池絮凝反应时间为16min,满足一般污水处理对絮凝池反应时间的要求。

3 改造后处理效果及效益分析

3.1 改造后处理效果

通过改造后,混凝剂为聚氯化铝,投加量为80mg/L,相比改造前,混凝剂投加量减少了120mg/L;絮凝剂为聚丙烯酰胺,投加量为3mg/L,相比改造前絮凝剂投加量减少7mg/L。通过高密度沉淀池改造,混凝剂和絮凝剂投加量均有较大幅度的降低,处理效果反而更好,处理后的出水可以稳定达标排放。由于混凝剂和絮凝剂投加量减少,污泥的脱水性能有所提高,同时,由于高密度沉淀池处理效果变好,减少砂滤和碳滤反冲洗频率。

改造后,该污水处理场2010年10月~2010年11月期间出水SS浓度分布见图3。

从图3可以看出,该污水处理场经升级改造后,其出水SS浓度可达到排放标准。

3.2 效益分析

高密度沉淀池改造前每天耗电总量包括搅拌机和刮泥机(2.2kW)的耗电,为141.6kWh/d,电费按0.65元/kWh计,则每天耗电费用为92元;混凝剂投加量约200mg/L,单价1.5元/kg,每吨废水处理费用为0.30元,每天的费用为2160元;絮凝剂投加量约10mg/L,单价16元/kg,每吨废水处理费用为0.16元,每天的费用为1152元;每天合计费用3404元。

高密度沉淀池改造后每天耗电量为297.6kWh/d,电费按0.65元/kWh计,则每天耗电费用为193.4元;混凝剂投加量约80mg/L,单价1.5元/kg,每吨废水处理费用为0.12元,每天的费用为864元;絮凝剂投加量约3mg/L,单价16元/kg,每吨废水处理费用为0.048元,每天的费用为345.6元;每天合计费用1403元。

综上,通过对高密度沉淀池进行改造后,高密度沉淀池运行费用有较大的降低。

4 结论

本项目在不增加构筑物的情况下,通过对高密度沉淀池进行改造,使其出水能稳定达标排放。通过对其改造前后的出水水质、能耗、吨水处理费用等进行比较分析,出水水质较改造前有了明显提升,能耗有所增加,药剂费明显降低,总运行费用较改造之前有了较大幅度的降低。

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