某煤礦廢水污水處理場高密度沉淀池改造

摘要：通過對現有污水處理工藝分析，找出污水處理場出水水質不能達標原因，通過對高密度沉淀池改造，使污水處理場出水可以穩定達到排放標準，同時降低運行費用。

Abstract： Through the analysis of the existing sewage treatment process， the reason why the effluent quality of the sewage treatment plant can not reach the standard is found out. Through the reconstruction of the high-density sedimentation tank， the effluent of the sewage treatment plant can reach the discharge standard stably， and the operation cost is reduced at the same time.

關鍵詞：高密度沉淀池;改造;污水處理場

Key words： high-density sedimentation tank;reconstruction;sewage treatment plant

中圖分類號：X75 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）15-0180-02

0 ?引言

水資源是人類生存和社會發展所不可或缺的物質。隨著國家的經濟和工業發展，排放的工業廢水量逐年上升，水環境的污染成為制約工業發展的重要因素[1]。因此，對工業廢水處理與回用越來越重要[2]。

1 ?污水處理場改造前概況

1.1 改造前設計水量水質

污水處理場設計水量為200m3/h，工程實際水量為300m3/h，遠超設計負荷。本項目處理后的凈水需符合《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的一級標準和《煤炭工業給排水設計規范》（MT/T5014-96）中的選煤用水水質標準及業主要求，本項目排水水質要求按各標準及業主要求的最高指標執行，污水處理場進出水主要指標參數見表1。

1.2 改造前處理工藝

污水從礦井提升后進入初沉池，經初沉池沉淀處理后進入調節池，然后通過提升泵提升后進入高密度沉淀池，在高密度沉淀池經過絮凝沉淀處理后進入砂濾和碳濾罐組，經砂濾過濾和碳濾吸附后排入消毒池，消毒后排入回用水池。

1.3 改造前運行情況

由于礦井規模改變，導致實際運行時水量達到300m3/h，一直處于超負荷運行，出水水質無法達到設計出水水質要求。主要超標指標為SS，出水SS濃度長期維持在10mg/L以上。

1.4 污水處理場改造前主要問題

該污水處理場改造前存在的主要問題：混凝劑為聚氯化鋁，投加量為200mg/L，絮凝劑為聚丙烯酰胺，投加量為10mg/L，投加量均過大;砂濾和碳濾反沖洗頻繁;污泥脫水性能差。

2 ?升級改造方案

2.1 污水處理場主要問題分析

對于污水處理場改造前存在的主要問題進行分析：①混凝劑和絮凝劑的投加位置為同一位置，混凝劑沒有經過與廢水劇烈攪拌，導致混凝劑水解、聚合及顆粒脫穩反應不充分。②高密度沉淀池中只有一個攪拌漿，位于導流筒上端，攪拌器功率為0.75kW，攪拌器功率偏小。③實際運行污水量增加，導致高密度沉淀池超負荷運行，同時現場條件限制，無法增加污水處理設施。④由于高密度沉淀池運行效果不佳，導致砂濾和碳濾反沖洗頻繁，同時由于混凝劑和絮凝劑投加量過高，導致污泥的脫水性能差。

2.2 高密度沉淀池改造

本項目高密度沉淀池共設兩組，設計尺寸：8.5×5.1×5.0m（L×B×H）×2座。導流筒，？準1.0m×3.0m，反應室：V=39.8m3。（圖1、圖2）

根據改造前運行情況，主要改造內容如下：①更換攪拌機電機，由原來的0.75kW改為4kW，攪拌機轉速由原來轉速30rpm改成68rpm;②將原有的一層攪拌槳改為兩層;③在絮凝反應室中加折流板。

2.3 改造后主要參數

高密度沉淀池由快速混合池、絮凝反應池、沉淀池組成[3]。其中沉淀池部分未做改動，這里主要介紹混合池和絮凝反應池：

①混合池：通過在混合池內的攪拌機，使混凝劑在污水中快速分散，與污水混合均勻，以形成小的絮體。

由于原設計沒有專門的混合池，此次改造將導流筒改成混合反應區，混合反應時間設為56s，攪拌速度梯度G值為990s-1，符合混合池停留時和速度梯度間要求。

②絮凝反應池：在導流筒內混凝的污水流至絮凝反應池內，由上至下通過折板絮凝反應，使細小的絮體形成為較大的絮體，污水流入沉淀池，絮體經過沉淀被去除[4]。

改造后的絮凝池絮凝反應時間為16min，滿足一般污水處理對絮凝池反應時間的要求。

3 ?改造后處理效果及效益分析

3.1 改造后處理效果

通過改造后，混凝劑為聚氯化鋁，投加量為80mg/L，相比改造前，混凝劑投加量減少了120mg/L;絮凝劑為聚丙烯酰胺，投加量為3mg/L，相比改造前絮凝劑投加量減少7mg/L。通過高密度沉淀池改造，混凝劑和絮凝劑投加量均有較大幅度的降低，處理效果反而更好，處理后的出水可以穩定達標排放。由于混凝劑和絮凝劑投加量減少，污泥的脫水性能有所提高，同時，由于高密度沉淀池處理效果變好，減少砂濾和碳濾反沖洗頻率。

改造后，該污水處理場2010年10月～2010年11月期間出水SS濃度分布見圖3。

從圖3可以看出，該污水處理場經升級改造后，其出水SS濃度可達到排放標準。

3.2 效益分析

高密度沉淀池改造前每天耗電總量包括攪拌機和刮泥機（2.2kW）的耗電，為141.6kWh/d，電費按0.65元/kWh計，則每天耗電費用為92元;混凝劑投加量約200mg/L，單價1.5元/kg，每噸廢水處理費用為0.30元，每天的費用為2160元;絮凝劑投加量約10mg/L，單價16元/kg，每噸廢水處理費用為0.16元，每天的費用為1152元;每天合計費用3404元。

高密度沉淀池改造后每天耗電量為297.6kWh/d，電費按0.65元/kWh計，則每天耗電費用為193.4元;混凝劑投加量約80mg/L，單價1.5元/kg，每噸廢水處理費用為0.12元，每天的費用為864元;絮凝劑投加量約3mg/L，單價16元/kg，每噸廢水處理費用為0.048元，每天的費用為345.6元;每天合計費用1403元。

綜上，通過對高密度沉淀池進行改造后，高密度沉淀池運行費用有較大的降低。

4 ?結論

本項目在不增加構筑物的情況下，通過對高密度沉淀池進行改造，使其出水能穩定達標排放。通過對其改造前后的出水水質、能耗、噸水處理費用等進行比較分析，出水水質較改造前有了明顯提升，能耗有所增加，藥劑費明顯降低，總運行費用較改造之前有了較大幅度的降低。

參考文獻：

[1]和悅.工業廢水零排放工藝研究[J].污染及防治，2014，09：133-134.

[2]陸進.論污水深度處理技術的發展趨勢[J].北方環境，2011，05：19-20.

[3]王麗娜，王洪波，李瑩瑩，崔婭琴.高密度沉淀池技術概述[J].環境科技，2011，36（6）：64-66.

[4]舒玉芬，胡永龍.保定市地表水廠污泥處理設計特色[J].給水排水，2004，30（4）：5-6.

作者簡介：方球國（1982-），男，湖南臨湘人，研究生，工程師，研究方向為給排水/環保。