高效沉淀裝置在中藥廢水處理工程上的應用

陳永兵　李布青　樊瓊　楊勇　楊向陽　楊永杰　侯展昭　王峰　李暉

摘 要：通過對高效沉淀專利裝置的介紹，同時結合工程應用實際案例，論述了該裝置在污水處理過程中的運行情況。結果證實該裝置在中藥提取廢水處理應用中泥水分離效果顯著，具有良好的經濟和環境效益。

關鍵詞：高效沉淀裝置；泥水分離；凈化技術

中圖分類號：S-3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170601002

高效沉淀裝置是集加藥、絮凝、沉淀等多種功能為一體的污水處理裝置。相比于傳統工藝，該裝置能有效的增加顆粒的沉淀效率，但占地面積大、土建成本高、運行維護成本高。同時還部分存在沉淀速度較慢，出水水質穩定性差等一系列問題[1-3]。

針對上述問題，蚌埠市清泉環保有限責任公司經過多年研究和反復實踐，攻克了泥水分離的技術難題，研發出結構簡單合理、投資少、沉淀時間短、出水效果好的高效沉淀裝置，并獲得國家專利。本文重點論述該裝置在中藥提取廢水處理中進行應用。

1 高效沉淀裝置

1.1 裝置結構

高效沉淀裝置由快速混合系統、絮凝沉淀系統、加藥系統及自控系統組成。其特征在于：沉降池底端制有多個泥斗，泥斗上方設置有多個相互平行的斜擋板，所述沉降池被斜擋板分割成上部的澄清區、斜擋板左側的混凝區和斜擋板下方的沉淀區，混凝區和沉淀區通過擋板隔開。

1.2 快速混合系統

在混合池的進水管道中加入混凝劑，攪拌機使混凝劑與原水充分混合，混合液由管道從底部進入絮凝池。絮凝沉淀系統具有絮凝、沉淀及污泥濃縮的功能，是整個裝置的核心。

1.3 絮凝系統

該部分由二段組成：前段為機械攪拌絮凝，內設導流筒，并在導流筒內設置提升攪拌機，通過提升攪拌機使水在絮凝池中循環流動，助凝劑加注點設在導流筒內，與原水充分混合后進入后段；后段采用隔板絮凝的形式，污水緩慢經過隔板進入后續沉淀池。沉淀池采用斜管沉淀工藝，在斜管上方設置隔板，使出水均勻。沉淀池下方是污泥沉淀及濃縮空間，池內的污泥部分回流至前段與原水混合，部分經污泥泵排出池外后處理。

1.4 加藥系統

采用計量泵向處理系統中投加混凝劑及助凝劑。

2 工藝原理

高效沉淀裝置是由蚌埠市清泉環保有限責任公司自主研發，已獲得國家專利[4]。裝置運行過程中，隨著水流上升，水中懸浮雜質在斜板中進行沉淀，泥渣在重力作用下沿斜板滑至池底部，有效提高了單位面積沉淀效率，同時經過絮凝系統后，固體顆粒易形成絮體，聚集形成薄泥層，進而增強沉淀效果（圖2）。

3 工程應用

以沈陽紅藥（安徽）制藥有限公司廢水治理工程為例。

3.1 工程概況

沈陽紅藥（安徽）制藥有限公司位于亳州市魏崗鎮。主要經營中藥飲片生產及加工，在生產過程中排出大量廢水，如不經處理直接排放，將會造成嚴重的環境污染。工程需處理廢水量：500 t/d。廢水的水質：pH=5，CODCr=12000 mg/L，BOD5=8000 mg/L，SS=5000 mg/L。

3.2 高效沉淀裝置的設計

中藥提取廢水為高濃度有機廢水，主要含糖類、生物堿、蛋白質、色素、木質素和水解產物等。中藥提取廢水屬于較難處理的高濃度有機廢水之一，具有組成復雜、有機污染物種類多、COD和BOD5濃度高、SS濃度高且波動性大，廢水的BOD5/COD值差異較大、色度深、毒性大等特點[5，6]。為確保廢水處理達標排放，采取厭氧—好氧（QIC—CASS）二級處理工藝，厭氧處理采用QIC（改進的內循環厭氧處理，簡稱QIC）工藝，好氧處理采用CASS工藝（循環活性污泥法，簡稱CASS）。

沉淀設施是該處理工藝的關鍵裝備，本工程采用自主研制的專利技術裝備高效沉淀裝置（詳見圖2 ）。為防止污泥二次污染，對厭氧、好氧產生剩余污泥應進行脫水干化處理。

工藝流程說明：

微濾機：用以去除廢水中較大固形物。

QIC反應罐：厭氧反應器集UASB反應器和流化反應器優點于一身，利用反應器內所產沼氣的提升力實現發酵料液內循環的一種新型反應器，以IC技術原理研制的高新技術產品。

沉淀池：選用自主研制的專利技術裝備高效沉淀裝置，進一步沉淀QIC厭氧反應產生的浮渣及泥沙，有利后序處理。

調節池：為調節廢水的水量和水質。

CASS反應池：循環活性污泥工藝，以SBR為基礎發展起來的，即在SBR池內進水端增加了一個生物反應池，實現了連續進水（沉淀期、排水期仍連續進水），間歇排水。

污泥濃縮池：為防止污泥二次污染，污泥脫水用作有機肥料。

污泥干化池：工藝采取砂（或爐灰）過濾脫水干化處理，經脫水后外運。

在沉淀裝置上，本工程案例中泥水分離過程中使用的沉淀池選用了高效沉淀裝置，該裝置在原有的基礎上進行了創新，達到了較好的沉淀效果。

裝置結構上：高效沉淀裝置為箱體結構，用于高濃度廢水處理，用料為不銹鋼材質；專門設計的進水機構；2個串聯的沉淀機構；2個溢流槽；加藥攪拌機構以及排泥、出水機構用于分離厭氧出水中的絮狀污泥，有利減輕后序好氧處理的負荷，大大提高廢水處理系統的效果；同時將沉淀池的污泥部分回流至水解酸化池，也有利于提高厭氧反應效率。

裝置工藝上：高效沉淀裝置工藝是依托污泥混凝、循環、斜管分離及濃縮等多種理論，通過合理的水力和結構設計，開發出的集泥水分離與污泥濃縮功能于一體的新一代沉淀工藝。

高效沉淀裝置技術優勢：絮凝體循環使用提高了絮凝劑的使用效果，節約10%～30%的藥劑。

斜管的布置提高了沉淀效果，可達20～40m/h。

排放的污泥濃度高：可達30～550g/L。一體化污泥濃縮避免了后續的濃縮工藝，產生的污泥可直接進行脫水處理。

耐沖擊負荷：對進水波動不敏感。

處理效率高，單位面積處理水量大，占地面積小，土建投資低，尤其適用于改擴建工程；

應用范圍廣。可處理高濃度有機廢水，也可處理低濃度有機廢水和較低溫度的有機廢水。

操作簡便，便于管理。

3.3 運行效果

對處理前后的水質監測發現COD去除率>90%、BOD5去除率>85%、SS去除率>75%。處理后的水質經監測，符合國家排放標準。

高效沉淀裝置有效解決了泥水分離的技術問題，提高了安全性和處理效率，拓展了其應用范圍。高效沉淀裝置在原有的基礎上對裝置的結構和工藝進行創新改進，開發出的集泥水分離與污泥濃縮功能于一體的新一代沉淀工藝。為各個行業今后水處理工藝選擇提供了更多的選擇，同時對帶動企業科技創新起到了良好的示范作用。

4 結語

高效沉淀裝置沉淀效率遠高于普通重力池，體積遠小于二沉池，作為二沉池后續強化沉淀技術，可以避免對原有二沉池的改造，具有節約成本，節能高效、占地面積小、操作簡單、運行可靠等優勢，具有廣泛的應用前景。

參考文獻

[1]郭麗，裴紅洋.高效沉淀裝置處理后期雨水的試驗研究[J].環境保護科學，2010，36（5）：18-20.

[2]袁勁梅，高占平，沈爍，等.石化廢水循環高效沉淀裝置條件優選[J].山東化工，2015，44（16）：200-203.

[3]張建國，張良純，許保玖.水平管沉淀分離裝置的研究[J].世界有色金屬，2013（10）：33-36.

[4]蚌埠市清泉環保有限責任公司.一種高效沉淀裝置：中國，ZL201220104501.0[P].2012-3-19.

[5]馮昭華.中藥提取廢水的治理工程[J].環境工程，2005，

23（5）：29-31.

[6]余莉莉.兩級UASB+接觸氧化法在中藥提取廢水處理中的應用[J].輕工科技，2013（4）：102-103.

作者簡介：陳永兵（1968-），男，安徽蚌埠人；李布青（1962-），男，安徽太湖人，碩士，研究員。