污水處理沉淀池進水系統(tǒng)的改進運用

葉春香，趙紅梅，余孝琪，孟澤偉

（1.云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655000；2.云南馳宏資源綜合利用有限公司，云南 655011）

冶煉生產(chǎn)產(chǎn)生大量的污水，這些污水含有重金屬元素和有害雜質(zhì)，需要進行處理達標才能外排和循環(huán)使用。公司曲靖冶煉生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)污水由污水處理站處理，經(jīng)過一級、二級中和處理后進入沉淀池，沉淀池在化學(xué)試劑PAM的作用下使固液分離，清液通過沉淀池的溢流槽流到進水池處理，底泥通過壓濾后濾液返回到沉淀池，濾渣堆渣場。進入沉淀池的污水是利用沉淀池與二級中和槽高度差，從PPR管中自流到沉淀池中心的進水管，從進水管底部到頂部出水口流入沉淀池中，由于從二級中和槽到沉淀池的污水含Ca、Mg離子比較高，PH值為10.5左右，管道容易結(jié)晶堵塞，影響污水的處理量，堵塞嚴重時會造成整個污水處理系統(tǒng)癱瘓，影響生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)。

1 改進前沉淀池進水系統(tǒng)

1.1 改進前沉淀池結(jié)構(gòu)及工作過程

公司污水處理進水系統(tǒng)改進前的沉淀池如圖1所示，沉淀池是一環(huán)形錐底圓柱形桶狀結(jié)構(gòu)，由八個立柱8支撐，濃密機1在池子中央的立柱上，立柱上有軸承11來支撐濃密機，使得濃密機1在調(diào)速電機14的帶動下可以沿池壁4的上沿緩慢轉(zhuǎn)動，耙臂5和耙齒6也緩慢轉(zhuǎn)動，把沉淀池中的污泥刮到排泥口10。用壓濾機泵把底泥打至壓濾機壓濾，確保沉淀池中的污泥不至于長時間的不動凝死。

污水從沉淀池中央進口7流入，從出口2流到緩沖槽3里面，緩沖槽周圍有多個孔，污水就從這些孔流出到圓環(huán)型沉淀池中，在化學(xué)試劑的作用下經(jīng)過緩慢沉淀，清液從液面12溢流到溢流槽13中，沉淀物經(jīng)過濃密機1在耙齒6的緩慢攪拌下從底泥排除口10用泵輸送到下步工藝處理。

圖1 改進前沉淀池結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 改進前沉淀池進水系統(tǒng)存在的問題

改進前的沉淀池進水系統(tǒng)存在四方面問題：一是進水管道內(nèi)經(jīng)常發(fā)生結(jié)晶，使管道流通直徑減小，沉淀池進水量減小，結(jié)晶嚴重時影響整個污水處理系統(tǒng)，以至于影響到冶煉生產(chǎn)；二是管道內(nèi)的結(jié)晶無法清除，處理辦法只能是停止沉淀池進水，拆除結(jié)晶堵塞的管道，更換成新管道；三是頻繁更換新的管道，材料成本和檢修人工成本高，勞動強度大；四是沉淀池進水是利用沉淀池與二級中和槽高度差，從沉淀池進水管底部到頂部出水口流入沉淀池中，管道進水時要克服沉淀池中原有水的壓力，自流性不好。

2 進水系統(tǒng)的改進與運用

2.1 進水系統(tǒng)改進的方案選擇

2.1.1 增大進水管的通徑

原進水管所采用的是DN200的PPR管，若通過增大管的通徑增加流量，需要更換成套的設(shè)備和設(shè)施，并且沉淀池中央進水管用鋼筋混泥土澆灌在其中，要增大通徑得把沉淀池中央部位鋼筋混泥土拆除后重新建造，需要時間長，而整個生產(chǎn)不允許長時間停工處理，并且增大管徑后后結(jié)晶的清除同樣難，更換管道時會帶來的問題也不能得到解決，自流性不好的問題也不能得到解決，所以不能選擇本方案。

2.1.2 改變進水方式

在原來設(shè)備設(shè)施的基礎(chǔ)上改變進水方式，把原來的從下部用管道進水改為從上部用明槽進水，明槽走向見圖2，優(yōu)點是用明槽可以實時觀察到結(jié)晶情況，明槽壁上的結(jié)晶容易清理，清理時間可結(jié)合生產(chǎn)靈活安排，清理方便，需要的檢修人員少，結(jié)晶清理后明槽可繼續(xù)使用，節(jié)省材料費，降低檢修費，減輕勞動強度，而且不會影響污水處理和冶煉生產(chǎn)。缺點是需要新建一個基礎(chǔ)支架，并且使用鋼材的會比較多，但是，一次投入就可解決存在的四個問題，并且一次建成可長時間用，綜合考慮，選擇本方案。

圖2 明槽走向示意圖

2.2 進水系統(tǒng)改進方案的實施

2.2.1 沉淀池進水系統(tǒng)的改進

如圖1改進前整個沉淀池上部無支撐點，并且沉淀池直徑比較大，沉淀池最大外徑有φ27.6m，所以如圖3，改進需要用鋼架16來支撐沉淀池上部的明槽17，那么就得在沉淀池兩側(cè)建支撐立柱15來支撐長29m的鋼架，沉淀池池壁上部有濃密機1在調(diào)速電機14的牽引下沿沉淀池上邊沿運動，無法運用中心支撐點，所以必須用鋼架來支撐明槽，在沉淀池中心濃密機1的頂部做一個環(huán)型接液槽18焊接在濃密機上隨濃密機一起轉(zhuǎn)動，其出液口插入原來的緩沖槽3中，沉淀池原來的進水口7用法蘭9堵住。

圖3 改進后沉淀池結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.2 新增加的設(shè)施尺寸的確定

（1）確定明槽的支撐

如圖4，Ⅰ段明槽平放在二樓的鋼架平臺上；Ⅱ段明槽用三個支架安裝在墻上，如圖5安裝支撐；Ⅲ、Ⅳ段明槽用門行架支撐，門行架固定在沉淀池邊沿上，明槽支在門行架上，不影響人在沉淀池邊上行走；Ⅴ段明槽用鋼架支撐，明槽放在鋼架低層，人也可在鋼架上的明槽邊走，也不影響濃密機的運轉(zhuǎn)。

圖4 改進后沉淀池進水系統(tǒng)平面圖

圖5 支架安裝圖

（2）鋼架和支柱的確定

因沉淀池的外徑為φ37.6m，所以鋼架長需大于37.6m，因鋼架要用鋼筋混泥土支柱來支撐，支柱通過土建結(jié)構(gòu)專業(yè)校核為0.5m×0.5m，鋼架長27.6+0.5×2=28.6m，取為29m；因沉淀池邊上是走道，又有濃密機在運行，鋼架底面離沉淀池邊必須大于2m，取2.4m，沉淀池邊離地面7.1m，所以支柱高為2.4+7.1=9.5m。

（3）接液槽的確定

從Ⅴ段明槽流來的污水通過Ⅴ段明槽出水道流到接液槽里，再通過接液槽出水道到濃密機正下面的緩沖槽。接液槽焊接在濃密機上，隨著濃密機一起運轉(zhuǎn)。所以根據(jù)二級中和槽出口的最大流量，緩沖槽和小車尺寸，確定接液槽及接液槽出水道的尺寸，如圖6，外徑φ2550mm，內(nèi)徑φ1950mm，接液槽出水道長1000mm，總長1500mm。

圖6 接液槽示意圖

3 改進后的進水系統(tǒng)的運行及效果

3.1 改進后工作過程

見圖3改進后沉淀池結(jié)構(gòu)示意圖和圖4改進后沉淀池進水系統(tǒng)平面圖，污水從進水槽2自流到隨濃密機6繞沉淀池6的中央支柱8轉(zhuǎn)動的接液槽3中，又流入沉淀池6的中央支柱8頂部的緩沖槽5內(nèi)緩沖后，污水從緩沖槽5壁上的孔流出到沉淀池6中，流入沉淀池6中的污水在化學(xué)試劑PAM的作用下固液分離，經(jīng)過緩慢沉淀，清液從液面溢流到沉淀池6的溢流槽11中，濃密機4在沿沉淀池6的中央支柱8轉(zhuǎn)動的過程中，濃密機4的刮耙10也緩慢轉(zhuǎn)動，將沉淀池6中沉淀的沉淀污泥刮到排泥口9，用泵輸送到下步工藝系統(tǒng)進行處理。

3.2 改進后運行效果

進水系統(tǒng)改為上進水方式后，通過高差就可實現(xiàn)自流式上進水，自流性非常好，而且不需要停污水系統(tǒng)就可清理結(jié)晶。采用鋼板制作的明槽作為進水槽進水，易觀察到結(jié)晶情況，檢修方便，污水結(jié)晶在進水槽的表面極容易人工清除，不會造成堵塞，確保了污水處理工藝的穩(wěn)定運行。進水明槽順著污水流向有1°～3°的斜度安裝在沉淀池上方，從上往下進水，無管阻影響，確保了污水自流進水的順暢和穩(wěn)定。

通過對沉淀池進水系統(tǒng)的改進，解決了結(jié)晶堵塞的問題，而且改進后沉淀池進水系統(tǒng)比改進前的年檢修次數(shù)、每次檢修人數(shù)時間、每次檢修用時都明顯減少，見表1，因而減少了勞動強度，降低了檢修和生產(chǎn)成本。

表1 沉淀池進水系統(tǒng)檢修情況表

改進后的沉淀池進水系統(tǒng)能長時間穩(wěn)定運行，效果非常好，確保公司曲靖冶煉生產(chǎn)區(qū)污水處理工藝的順暢穩(wěn)定運行，提高了冶煉生產(chǎn)污水處理效率，保證了曲靖生產(chǎn)區(qū)污水的處理達標，確保污水處理完全達到“零排放”的目標，保障公司的生產(chǎn)、環(huán)保、發(fā)展前景和聲譽。