污水處理車間工藝改造的實踐

張維維，黃 超，王美丹

(1.中海油天津化工研究設(shè)計院有限公司，天津 300131；2.天津市紅橋城市建設(shè)投資有限公司，天津 300132)

某企業(yè)車間自2009年正式投入運行至今，處理工藝已基本成熟與穩(wěn)定，基本能實現(xiàn)廢水的穩(wěn)定處理及達標(biāo)排放。但在日常運行的過程中，由于個別工藝步驟、設(shè)備結(jié)構(gòu)及布局等方面存在一定弊端，管路堵塞、排泥不暢、中水渾濁等現(xiàn)象時有發(fā)生，不僅增加了班組成員的工作強度，而且增加了設(shè)備維修及保養(yǎng)費用，更為重要的是嚴重影響了污水車間的穩(wěn)定運行。

1 存在的現(xiàn)場與實施的對策

該企業(yè)污水車間存在的主要問題為：第一，石灰加藥系統(tǒng)存在弊端：常常有石灰顆粒流入到管道中，使得管路堵塞。通常是10～20 min堵一次，疏通一次需1 h，嚴重影響了車間的正常生產(chǎn)運行。第二，消泡系統(tǒng)存在環(huán)境風(fēng)險隱患：污水進入生化系統(tǒng)后，經(jīng)過曝氣產(chǎn)生大量的氣泡，泡沫有時會溢出生化池，必須加入大量的消泡劑(十分鐘加一次)或自來水進行消泡，有些消泡劑來不及降解進入二沉池，使得COD增高，存在最終外排廢水COD超標(biāo)的環(huán)境風(fēng)險。第三，斜板沉降池存在技術(shù)缺陷，不能實現(xiàn)污泥的順利沉淀和排泥，不僅堵塞進水管，而且部分污泥進入清水池影響中水回用。現(xiàn)有的斜板沉降池是由倆個上方下園錐體斜板沉淀池連體組成，采用同時進水、各自沉淀、同時出水的方法運行。此設(shè)備的混凝效果和運行操作控制極差，具體表現(xiàn)是;混凝物與水不能撤底分離，沉降物在池局部地方有嚴重的堵塞現(xiàn)象，在斜板清水區(qū)上方可以明顯地看到白色堆積物，翻池現(xiàn)象嚴重，排泥和出水不暢。

為此，可實施的解決對策包括：第一，對石灰加藥系統(tǒng)進行改造，確保管路暢通，保證正常生產(chǎn)。第二，在保證消泡的前提下，對消泡系統(tǒng)進行改造，有效減少消泡劑和自來水用量，同時確保二沉池出水指標(biāo)穩(wěn)定。第三，解決斜板沉降池污泥不能順利沉淀和排泥的問題，保證進出水的暢通以及中水的正常回用。

2 工程改造的實施

2.1 石灰加藥系統(tǒng)的改造

原石灰加藥系統(tǒng)主要包括兩個混合罐，其中一用一備。石灰液體從混合罐底部流入加藥泵，由于混合罐中的石灰未得到充分的溶解，常常有石灰顆粒流入到管道中，使得管路堵塞。通常是10～20 min堵一次，疏通一次需1 h，嚴重影響了車間的正常生產(chǎn)運行。

圖1 石灰加藥系統(tǒng)改造前后的工藝流程對比

為了解決此問題，通過查閱了石灰的物理及化學(xué)特性，基本弄清了石灰的溶解特性及溶解度，最終達成改造意向：將原有一用一備的兩個混合罐同時使用，一個用于石灰的粗混(粗混罐)，一個用于石灰的加入(加藥罐)，石灰溶液通過加藥泵從加藥罐打入后續(xù)工序。具體操作：石灰首先加入粗混罐，經(jīng)粗混罐混溶后上層石灰溶液依靠溢流進入加藥罐，再從加藥罐底部依靠加藥泵打入后續(xù)工序。同時，為確保微小的石灰顆粒堵塞管路，我們又在加藥管路中增加了反沖洗管路，依靠泵體定期對管路進行加壓反沖洗，反沖水進入粗混罐。

石灰加藥系統(tǒng)改造前后的工藝流程圖對比詳見圖1。

2.2 消泡系統(tǒng)的改造

由于廢水中有大量的表面活性劑，有時會摻雜少量的殺菌劑，這些有機物在進入生化系統(tǒng)經(jīng)過曝氣后，產(chǎn)生大量的氣泡，泡沫過多會溢出生化池。因此，生化池必須加入大量的消泡劑(10 min加一次)或自來水進行消泡。為了達到消泡的作用，有時消泡劑會適當(dāng)過量，這些過量的消泡劑來不及降解即進入二沉池，使得COD增高，最終導(dǎo)致外排水COD濃度增加，存在外排廢水COD超標(biāo)的環(huán)境風(fēng)險。

針對此問題屢次召開會議，集思廣益，積極討論解決辦法，并時不時向工業(yè)節(jié)水實驗室專家及技術(shù)人員進行請教。通過多次的溝通，終于找到了問題原因之所在，主要有以下：1)消泡劑使用量過大；2)消泡周期過短，消泡劑未完全達到消泡效果。

為解決此問題，經(jīng)過反復(fù)試驗及重復(fù)檢測分析后，得出了結(jié)論：只要延長了消泡周期即可以解決此問題。但對于連續(xù)運轉(zhuǎn)的污水車間來講，延長生化周期就意味著部分廢水需要進行收集后等待處理，顯然沒有完成污水處理任務(wù)，方案不可行。但是，可通過減少消泡劑用量，多加水，強化生化周期內(nèi)的消泡效果。為此，自行設(shè)計了一套噴淋裝置，用清水池的中水和泵經(jīng)噴淋管路進行消泡，在加大噴淋量的同時減少消泡劑用量，成功解決了消泡系統(tǒng)存在的環(huán)境風(fēng)險。

消泡系統(tǒng)改造前后的工藝流程圖對比詳見圖2。

圖2 消泡系統(tǒng)改造前后的工藝流程對比

2.3 斜板沉降池的改造

原有的斜板沉降池是由倆個上方下園錐體斜板沉淀池連體組成，采用同時進水、各自沉淀、同時出水的方法運行。此設(shè)備的混凝效果和運行操作控制極差，具體表現(xiàn)是;混凝物與水不能撤底分離，沉降物在池局部地方有嚴重的堵塞現(xiàn)象，在斜板清水區(qū)上方可以明顯地看到白色堆積物，翻池現(xiàn)象嚴重，排泥和出水不暢。污水進入斜板沉降池的進水口(排泥口)均在沉降池的邊角中，因沉降池中的污泥流動性不好，且沉降池的沉降效果不佳，部分污泥極易聚集在沉降池邊角，很快就堵塞了邊界的兩個進水口(排泥口)，導(dǎo)致無法進水(排泥)，影響了除磷及排磷工序的正常運行。而且由于沉降池不能實現(xiàn)污泥的順利沉淀和排泥，很多漂浮的污泥隨著沉降池上清液進入清水池，從而影響了中水的回用。

針對此情況，班組成員在斜板沉降池上面“大做文章”，進行了各種嘗試，最終“撥開云霧見青天”，具體改造方案如下為：現(xiàn)改為“一體式水力循環(huán)微渦流高效澄清池”。即一個以澄清為主另一個以沉淀為輔的整體結(jié)構(gòu)。這樣可以達到既不變動整體土建構(gòu)造，又能達到改造之目的，將其中一個斜板沉降池作為主沉降池，另外一個斜板沉降池作為副沉降池，副沉降池的斜板放入主沉降池。在主沉降池中安裝擋泥板，沉降后的水經(jīng)擋泥板上方進入副沉降池，沉降池排水口安裝在副沉降池中。除磷罐進入斜板沉降池的進水口(排泥口)由原來的兩個合并為一個，在增加管徑的同時將進水口由原來的邊角位置改在主沉降池相對的中心位置。同時，在主沉降池的進水管路(排泥管路)中安裝水管定期進行管道的沖洗，確保了排泥管道的暢通。

斜板沉降池改造前后的工藝流程圖對比詳見圖3。

圖3 斜板沉降池改造前后的工藝流程對比

3 改造效果分析

通過改造，累計投入改造費用8600元(含材料及加工費)。據(jù)初步估算，僅消泡系統(tǒng)改造這一項，每天可節(jié)省消泡劑6 kg、節(jié)水1.5 t，則全年可節(jié)省消泡劑近2 t，節(jié)水500 t，合計年節(jié)約費用近18萬元，經(jīng)濟收益可觀。同時，由于加藥系統(tǒng)、消泡系統(tǒng)及沉淀系統(tǒng)的改造，大幅降低了生產(chǎn)勞動強度，同時保障了污水車間的安全、穩(wěn)定運行。

4 結(jié)論

有效杜絕了車間內(nèi)現(xiàn)存的管路堵塞、排泥不暢、中水渾濁等現(xiàn)象，對現(xiàn)有處理工藝進一步進行了優(yōu)化、調(diào)整，確保了加藥系統(tǒng)、生化系統(tǒng)、污泥沉淀系統(tǒng)及排泥系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，真正做到了“工期短、費用少、效果好”。