高密度沉淀-活性砂过滤工艺在钢铁工业废水处理中应用 3页

第25卷3期城市环境与城市生态Vol．25No．3402012年6月URBANENVIRONMENT＆URBANECOLOGYJun．2012高密度沉淀-活性砂过滤工艺在钢铁工业废水处理中的应用1，2321，21张志扬，魏铮，田泽祥，庞维亮，季民(1．天津大学，天津300192;2．天津市环境保护科学研究院，天津300191;3．天津市联合环保工程设计有限公司，天津300191)摘要:采用调节池－高密度沉淀池－活性砂滤池－消毒为主要处理工艺，处理钢铁工业废水并回用，介绍该工艺技术特点、主要构筑物的技术参数以及运行效果。工程监测结果表明，该工艺对总硬度、浊度及COD的去除率分别达到60%、85%及62%以上，出水水质各项指标均达到《城市污水再生利用工业用水水质标准》(GB/T19923－2005)要求。处理系统运行稳定，耐冲击能力强。关键词:高密度沉淀池;活性砂滤池;钢铁工业废水中图分类号:X703．1文献标识码:A文章编号:(K)12088(原1002－1264)(2012)03－0040－03ApplicationofProcessesofHighDensitySedimentationandActiveSandFiltrationinIronandSteelIndustrialWastewaterTreatment1，2321，21ZHANGZhi-yang，WEIZheng，TIANZe-xiang，PANGWei-liang，JIMin(1．TianjinUuniversity，Tianjin300192，China;2．TianjinAcademyofEnvironmentalSciences，Tianjin300191，China;3．TianjinUnitedEnvironmentalProtectionEngineeringDesignCo．，Ltd，Tianjin300191，China)Abstract:Thecombinedprocessofequalizingtank－highdensitysedimentation－activesandfilter－disinfectionwasusedtotreatironandsteelwastewater，andthetreatedeffluentwasusedasfreshproductionwater．Thetechnicalparametersofmainstructureswereprovidedandoperationefficiencyoftheprojectwasintroducedforreference．Theresultshowedthattheremovalratesoftotalhardness，turbidityandCODweremorethan60%、85%and62%respectively．Thevariouseffluentindexesreachedthereuseofurbanrecyclingwater－accordingWaterQualityStandardforIndustrialUses(GB/T19923－2005)．Thesystemoperatedstablyandhadstrongerresistancetoshockloading．Keywords:highdensitysedimentationtank;activesandfilter;ironandsteelwastewater某大型钢铁企业年产钢300万t，其生产过程中浊度及少量微生物污泥，废水中有机污染物含量低，循环冷却水排放的污水为清净废水，日排放废水量无需生化。根据回用要求，污水暂硬较高，容易导致320000m。根据国家节能减排政策及水资源不足的情冷却水系统结垢，同时易造成设备腐蚀的腐，因此，选况，该公司决定建设清净废水处理系统。根据同类废择处理工艺时着重考虑暂时硬度和浊度的去除。水处理经验，处理系统采用高密度沉淀－活性砂过滤表1设计进出水水质为主要处理工艺的组合处理工艺路线。高密度沉淀总硬度总碱度CODCr浊度项目pH池是一种高效、紧凑、灵活的新型污水处理工艺，目前(mg/L)(mg/L)(mg/L)(NTU)设计进水水质9．685050012040在国内外钢铁行业中已得到广泛应用。活性砂过滤回用最高浓度6．5～8．5450350605是集絮凝、澄清和生化处理功能为一体的连续运行处理工艺，广泛应用于微污染水的净化、污水深度处理2废水处理工艺介绍及中水回用等领域。2．1工艺流程图经高密度沉淀－活性砂过滤工艺处理后，出水达基于废水特点和回用要求，采用高密度沉淀池和《城市污水再生利用工业用水水质标准》(GB/T19923活性砂滤池主体处理工艺。高密度沉淀池结合石灰－2005)中敞开式循环冷却水系统补充水水质要求后软化的处理原理，去除废水中的暂时硬度及SS。活性回用。砂滤池进一步去除SS及其它污染物质。工艺流程详1废水水质特点见图1。废水水质见表1，废水主要污染物为pH、总硬度、收稿日期:2012－04－25n张志扬，等高密度沉淀-活性砂过滤工艺在钢铁工业废水处理中的应用41图1废水处理工艺流程图图2高密度沉淀池2．2高密度沉淀池料清洗两个独立又同时进行的运行过程组成。原水结合同类工程实践经验，高密度沉淀池经优化组通过进水管进入滤池内部，经布水器均匀分配后上向合设计成一体化结构，主要由混合池、反应池、斜管分逆流通过滤料层，在此过程中，原水中的污染物被砂离池及污泥回流池构成，详见图2。进水与回流污泥床截留和吸附，滤后水在过滤池顶端汇集并通过溢流及投加药剂在混合池中混合，然后进入反应池搅拌反堰流出过滤器。原水被过滤的同时石英砂滤料中污应后，废水由斜管填料下部进入斜管分离池，水与颗染物含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上粒逆向流动而分离。水通过斜管，实现浅层沉淀。由层滤料。位于过滤器中央的空气提升泵在空压机的于回流污泥及药剂调理，沉淀区污泥浓度升高，悬浮作用下将底层的石英砂滤料提至过滤器顶部的洗沙颗粒形成絮凝体，矾花半径增大，沉降速度加快，絮凝器，通过紊流作用使污染颗粒从滤砂中分离出来，杂［1］体沉淀方式由常规自由沉淀转为拥挤沉淀。因此质通过清洗水出口排出，清洗后的滤砂落到砂床［2，3］。高密度沉淀池较常规沉淀池具有分离速度快，效果系统采用单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，能够好，池容小的特点。24h连续自动运行，无需停机反冲洗，巧妙的提砂和洗2．3活性砂过滤池砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗低，维护活性砂过滤系统工作原理见图3。管理简便。3废水处理构筑物设计主要处理工艺构筑物设计参数见表2。表2污水处理厂构筑物及设计参数序号名称主要设计参数数量工艺尺寸:17．2m×26．5m×2．5－4m1格栅井调节池31座HRT=1h，有效容积:1250m工艺尺寸:44．6m×18．9m×6．7m2高密度沉淀池321座表面负荷:1．5m/(m·h)停留时间:1．7h工艺尺寸:21．7m×8．14m×6．5m3活性砂滤池21座设计滤速:7m/h，过滤面积:144m工艺尺寸:31．7m×21．8m×6．1m4接触池清水池1座接触时间:0．5h5供水泵房平面尺寸:14．6m×8．4m1座图3活性砂滤池6加药车间平面尺寸:11．2m×10．4m1座活性砂过滤系统基于逆流原理，由原水过滤和滤7处理车间平面尺寸:44．2m×11．1m1座n42城市环境与城市生态25卷3期2012年作用。4运行效果5讨论工程自2012年4月正常运行以来出水水质稳定，各项指标均优于设计指标，可作为循环冷却水补5．1工艺先进，处理效果好充水回用。进出水水质总硬度、浊度、COD指标运行高密度沉淀池及活性砂滤池均为水处理领域的观测结果见图4、图5及图6。先进技术。高密度沉淀池是集合斜管沉淀池及辐流式沉淀池的优点，并在此基础之上强化而成的新型技术。污泥外部循环技术，使絮凝后的污泥作为一种催化剂，改善絮凝和沉淀效果，使出水水质远远好于常规沉淀池。活性砂滤池反冲洗技术，其既保留了滤池的高效过滤能力，又比传统的砂滤池少了繁杂的操作。二者的组合是出水水质稳定达标的双重保证。5．2占地面积小，投资小高密度沉淀池沉淀速度高，所需面积小，且结构图4总硬度去除效果紧凑，布置合理，在保证处理效果的前提下，实现了占地最小化，节约建设投资。活性砂滤池比V型滤池等常规工艺省去了反冲洗水池、反冲洗水泵、风机等，反冲洗过程均由内部空气提升泵、洗沙器等在线冲洗完成，节约土建投资的同时，也减少了设备及安装费用。5．3运行费用低高密度沉淀池由于循环污泥与水接触时间较长，药剂消耗量低于常规沉淀池，运行良好时可节省用药图5浊度去除效果30%［4］。活性砂滤池设备简单，装机功率低，能耗低。本项目年经营成本为630．48万元，单位经营成本为30．86元/m。吨水耗电指标0．38kw·h。按当地自来3水价5．84元/m计算，则回用后每日可节约水费9．58万元，年节约成本2874万元。参考文献［1］宋小鹏，关莹，祝群力．高密度沉淀池/V型滤池处理钢铁工业废水并回用［J］．中国给排水，2010，27(6):86－89．［2］梅从明，魏思宇，刘锋．活性砂滤池在污水处理厂提标改造中的图6COD去除效果应用［J］．环境科技，2009，22(4):44－47．由图4、图5及图6结果可知，总硬度去除率可达［3］李俊生．活性砂过滤器在城镇污水池节能减排中的应用［J］．中60%，出水值均在400mg/L以下;浊度去除率可达国给排水，2010，26(1):57－59．85%，出水浊度值在4．6NTU以下，COD去除率达［4］吴作成．高密度沉淀池技术浅析［C］．2006全国水处理技术研讨会论文集，618－621．62%，出水CODcr在40mg/L以下，出水水质各项指标均优于回用标准要求。工程运行后每天可减少作者简介:张志扬(1975－)，男，甘肃通渭人，高级工程师，博士在读，主320000m的外排废水量，排放污染物COD削减量达要从事污染防治与控制技术以及生态修复技术的研究，已发表论文207．3t/a，对改善和保护所在地水环境质量起到了积极余篇。