一種污水懸浮物分離系統在污水處理中的應用

朱業青

摘 要：為了解決污水中的懸浮物在涵管出口結殼堵塞涵管出水口的問題，運用過濾網帶與自動控制技術，設計制作了一個由蓄水池、格柵池、控制與執行機構、格柵機等組成的煙草污水懸浮物分離系統。該系統運用蓄水池蓄水抬高水位，增大蓄水池與格柵池的水位落差，運用控制與執行機構把污水順利導入格柵機網帶，運用網帶式格柵機，把需要收集的懸浮物從污水中完全分離出來。應用結果表明，該系統結構簡單，制作成本低，運行能耗低，運行穩定可靠，維護方便，很好地解決了污水中的懸浮物堵塞涵管出水口的問題，非常適合煙草工業企業處理污水的需要，應用前景廣闊。

關鍵詞：蓄水池；懸浮物；分離系統；污水處理

中圖分類號：TB499 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）07-0154-03

Application of a Sewerage Separation System in Sewage Treatment

ZHU Yeqing

（Fuyang Cigarette Factory， Anhui Tobacco Industry Co.， Ltd.， Fuyang Anhui 236020）

Abstract： In order to solve the culvert outlet plug in culvert outlet crusts of suspended substances in the sewage problem， using filter technology and automatic control， design a reservoir， grid pool， control and execution mechanism， grid machine composed of effluent suspended solids separation system of tobacco. The system uses the reservoir to store water to raise the water level and increase the water level difference between the reservoir and the grate pool. With the control and executing agency， the sewage is smoothly introduced into the grid mesh belt， and the suspended solids collected from the sewage are completely separated by the mesh belt grille machine. The application results show that the system has the advantages of simple structure， low production cost， low energy consumption， stable and reliable operation， convenient maintenance， a good solution to the suspended substances in the sewage culvert outlet plug， very suitable for tobacco wastewater treatment industry， broad application prospect.

Keywords： reservoir；suspended matter；separation system；sewage treatment

1 研究背景

在煙草工業企業，清洗煙梗時，會產生含有煙沫、碎煙梗等懸浮物的污水，這些污水需要經過污水處理站進行達標排放處理。在生產過程中，產生的污水量不大，污水在涵管中流動緩慢，污水中的懸浮物易在流進污水池的涵管出水口集聚結殼，堵塞污水出口，通常由人工打撈這些結殼的懸浮物，不僅浪費人力物力，還易造成下道處理工序的潛水泵堵塞[1-3]。

在煙草工業企業，污水處理站通常采用回轉式格柵機撈取污水中的懸浮物。該系列格柵機通過自身的耙齒把污水中的懸浮物撈出。該類格柵機耙齒的長度與間距一定，小顆粒漂浮物能夠自由通過耙齒間隙，隨污水流進入下道污水處理工序，這種分離方式，增大了下道污水處理工序的壓力。

2 系統結構與工作原理

本系統由蓄水池、格柵池、控制與執行機構及格柵機等組成，系統結構示意圖如圖1所示。生產污水由蓄水池的底端涵管流進蓄水池，污水在蓄水池內聚集，水位升高，水位到達設定位置，控制與執行機構把閘門打開，污水經導流板由高位落在低位格柵機的傳送網帶上，被網帶過濾了的污水落入格柵池，附在網帶上的懸浮物由網帶運送到格柵機的頂端，落入收集小車，實現懸浮物與污水的分離。

2.1 蓄水池與格柵池的結構與功能

蓄水池設置在格柵池污水入口處，該蓄水池的底端設置有涵管進水口，在蓄水池和格柵池間設置一個污水出口，該污水出口設置有閘門和導流板，蓄水池的頂端設有蓋板，防止異物落入蓄水池。該蓄水池可以是在格柵池入水口端隔離出的一個方形空間，大小適宜，便于人員進出檢修設備即可。

格柵池設置在蓄水池的一側，格柵池與蓄水池間經閘門連通，格柵池遠離蓄水池一側的污水出口，在污水出口處設置潛水泵。格柵機傾斜設置，該格柵機的低端與高端分別設置在格柵池內部與外部，格柵池的頂端設有蓋板，防止異物落入格柵池。

煙草加工生產污水由蓄水池底端的涵管口流入蓄水池，在蓄水池內積蓄，污水水位緩慢升高，污水水位到達設定位置，由控制與執行機構把控制蓄水池內的污水經導流板流向格柵池。為了提高污水流進格柵機的動能，蓄水池污水出口水位與格柵池水位落差可以設置為0.7m，在蓄水池污水出口處設置導流板，便于污水落入格柵機的傳送過濾網帶，經網帶過濾，實現懸浮物與污水的分離。格柵池的作用是收集經格柵機分離出懸浮物后的污水，經潛水泵流向下道污水處理工序。

2.2 控制與執行機構的結構與功能

控制與執行機構由浮球開關、導流板、閘門、閘門執行器和控制器等組成。該機構的作用是使蓄水池內一定高度的污水順利流進格柵池內的格柵機網面，并控制格柵機的啟停工作。

浮球開關由浮球與開關組成，浮球開關設置在蓄水池內部，由導線把開關輸出觸點與控制器的輸入接口相連接，當蓄水池內的水位到達設定的位置，浮球開關動作，該動作信號經導線傳至控制器的輸入接口，當水位降低到設定位置，浮球下移，浮球開關回到初始位置，該動作信號經導線傳至控制器的輸入接口，實現自動感知蓄水池內的水位是否在設定的工作范圍。

導流板為兩側面翻折90°，進出水端為平面的淺槽型結構，導流板設置在蓄水池閘門出口，為了便于污水順利流向格柵機過濾網帶，導流板傾斜設置，其傾斜角度可以為15°。導流板采用不銹鋼材質，耐強腐蝕性環境，壽命長，免維護。

閘門位于蓄水池與格柵池間的出水口，閘門執行器設置在閘門的上方，該執行器控制閘門打開或關閉，閘門執行器可以為電動執行機構。

控制器采用可編程邏輯控制器PLC，用導線把浮球開關的觸點與可編程邏輯控制器PLC的輸入端口相連接，把閘門執行器與格柵機控制單元分別連接可編程邏輯控制器PLC的輸出端口。可編程邏輯控制器PLC，根據浮球開關的動作信號，控制閘門與格柵機工作。當蓄水池內水位升高，浮球到設定的位置，通常設定水位為高于導流板上沿5cm，浮球開關動作，可編程邏輯控制器PLC根據浮球開關動作信號，輸出兩路控制信號，其中一路為控制閘門控制器的信號，由閘門控制器控制閘門開閉；另一路為控制格柵機是否工作的信號，格柵機根據可編程邏輯控制器PLC的控制指令實現啟停工作。

2.3 格柵機的結構與功能

格柵機傾斜設置在格柵池內，低端設置在格柵池的底部，高端設置在格柵池外。格柵機采用過濾網傳送帶的結構，實現過濾污水中懸浮物的功能。格柵機機架與兩側板采用不銹鋼材質，前后端分別安裝高度可調的硬橡膠滑輪，網帶下部采取4套硬質膠輥支撐網帶，水下從動輥采用陶瓷軸承，在格柵機頂端設置刮板，清理網帶上殘留的漂浮物，可配置1.5kW的減速機和鏈傳動裝置，設置防跑偏裝置、檢修窗口、電機過載保護，根據現場環境確定格柵機的寬度、長度、安裝傾斜角，安裝傾斜角可為25°和網孔尺寸可為1mm×1mm。以特氟龍尼龍網帶作為過濾傳送帶，該材質的網帶與不銹鋼網帶、化纖過濾網相比較，在耐腐蝕性、吸水率、抗拉強度和摩擦系數方面，更適合污水處理環境，而且具有過濾網孔大小可控、耐酸堿、質量輕、機械負荷小、長期使用不易變形、容易清洗和維護保養方便等特點[4-7]。

蓄水池內的污水依靠水位落差產生的勢能，經導流板順利流向格柵機過濾網帶，污水中的漂浮物經過濾網帶過濾附著在過濾網帶上，過濾網帶轉動把漂浮物運送到格柵機的頂端，該漂浮物依靠自重或經刮板落入收集小車，經網帶過濾的污水落入格柵池，該污水經格柵池流向下一道污水處理工序，實現懸浮物與污水的分離。

3 結語

本系統運用水位落差與導流技術，提高了污水入口的勢能，解決了在小流量的工況下，微小懸浮物在污水涵管口表面結殼、堵塞涵管口的問題。運用網袋過濾技術，把目標漂浮物過濾出來，解決了傳統耙釘式格柵機不能分離更小或更大漂浮物的問題。不僅免去了人工打撈漂浮物的工作，還大大減少了下游污水中有機物的含量，有效預防下游潛液泵堵塞，也減少了凝聚劑的使用量。運用自動控制技術，解決了在小流量或沒有流量的工況下設備空轉及浪費能源問題。該系統結構簡單，制作成本低，工作能耗低，運行穩定可靠，維護方便，適合煙草工業企業處理污水，在含有懸浮物的污水處理領域，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]唐文，王會敏.PLC在污水處理中的應用[J].機電工程技術，2011（10）：119-121.

[2]付莉，付玉德.基于PLC在污水處理中的應用研究[J].河南科技，2013（20）：99.

[3]王偉民，方超.某廠回轉式粗格柵除污機吊裝方案比選及施工[J].建筑安全，2013（4）：35-37.

[4]宋雪瑩.關于PLC與上位機數據通信的研究[J].河南科技，2013（10X）：127.

[5]佘小玲.一種污水固液分離裝置：2017100591325[P].2017-01-24.

[6]李偉東.一種沉降式污水固液分離裝置：2016103092451[P].2016-05-11.

[7]高明河，秦玉蘭，黃智寧，等.一種用于工業污水固液分離的處理工藝：2017103739019[P].2017-05-24.