高密度沉淀池在處理鋼鐵工業廢水的應用

王輝 趙萌 袁偉豪

陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司，中國·陜西 漢中 724200

1 引言

隨著時代的發展，人們越來越關注生態環境問題，鋼鐵工業廢水等的處理也越來越受人們關注，因此水處理技術也是隨著科技的發展逐步提高，而高密度沉淀池作為水處理行業的高端產品，對于處理鋼鐵工業廢水等方面自然有著自身獨特的優勢。

2 高密度沉淀池工藝構造及其原理

高密度沉淀池是一項沉淀技術，其主要是利用池體外污泥循環回流的方式來進行的，高密度沉淀池包含了混凝池、絮凝池還有沉淀濃縮池，不同的位置有著各自獨特的作用，不僅可以進行飲用水生產和對污水進行處理，還可以對工業廢水和對污泥進行處理，它的構成也可以根據三個反應池劃分為混合反應區、絮凝反應區和沉淀濃縮區。

2.1 混合反應區

高密度沉淀池在處理鋼鐵工業廢水時，混合區的停留時間一般為2min 左右，在混合過程中，助凝劑能夠經過攪拌器的攪拌快速地分散到水池的各個角落，以達到與沉淀池中的鋼鐵工業廢水進行充分混合的目的，而后使得所有的膠體顆粒脫出穩定狀態。之所以在混合反應區設置一臺攪拌機，是因為攪拌機能夠使得助凝劑和進入混合反應區的鋼鐵工業廢水融合地更加迅速，利用更短的時間達到更好的效果。

2.2 絮凝反應區

當經過混凝的鋼鐵工業廢水從混合區流進絮凝反應區后，一般停留的時間為12min 左右，在絮凝反應區也就是慢混區的圓形導流管的底部，也會設置一臺可以控制攪拌速度的攪拌機，在控制攪拌速度的同時將經過混凝的鋼鐵工業廢水、回流泥污、絮凝劑攪拌均勻，在加入絮凝劑和回流過來的泥污的雙重作用下，經過混凝的鋼鐵工業廢水能夠形成高濃度的懸浮廢渣層，而這層廢渣不僅能夠使顆粒碰撞得更加頻繁，還能夠有效吸附膠體、懸浮物、金屬離子等污染物，這樣也可以使礬花更加密實均勻，從而達到促進礬花增大的目的，而較大的礬體顆粒，則能夠在沉淀濃縮區內快速的沉淀[1]。

2.3 沉淀濃縮區

沉淀濃縮區的設置一方面可以使絮體有效避免遭到碰撞等導致的破壞，另一方面經過絮凝反應所產生的礬體顆粒通過管道由上向下緩慢進入沉淀濃縮區后，在其重力作用下使絮體在底部匯聚，并在濃縮后形成污泥，而在沉淀濃縮區的上部也設置有斜板斜管設置，這樣分離區上升的水流速度也可以達到6mm/s，因此該設置不僅能夠使出水的水質情況得到保證，還能夠提高表面的負荷能力，從而使得產水量有所增加。

3 高密度沉淀池的優點和缺點

沉淀池的效率決定了水中廢渣、泥污等污染物的去除率，而高密度沉淀池作為水處理領域最先進的一代，能夠快速有效地處理鋼鐵工業廢水，因此高密度沉淀池具備很多其他沉淀池不具備的優點，但其也并非是最完美的，也存在著一些不可忽視的缺點[2]。

3.1 高密度沉淀池的優點

高密度沉淀池有著去污能力高、出水效率快、功能齊備等優點，在處理鋼鐵工業廢水上有著得天獨厚的優勢。

3.1.1 保證良好的出水質量

鋼鐵工業廢水在經過高密度沉淀池的三個區域反應作用后，能夠使得出水的水質得到保證，不管是混合反應區的助凝劑使鋼鐵工業廢水進行脫穩處理，還是絮凝反應區的高密度礬花生成以及沉淀濃縮區的快速沉淀處理都能夠有效快速地大量減少水中的污染物，而鋼鐵工業廢水也正是經過這一層層進化之后，才能夠變成凈化水。

3.1.2 出水效率有所提高

高密度沉淀池各個區域的處理速度都比較快，凈化效果也比較好，尤其是沉淀濃縮區的泥污處理和斜板斜管出水裝置的設置。高密度沉淀池的泥污處理所排出的污泥濃度相對于其他種類的沉淀池要高一些，可以直接進行脫水處理，避免了很多復雜麻煩的過程，不僅具有極其方便的性質，還提高了最終的出水效率；而斜板斜管出水裝置的設置也是在保證出水質量的前提下增加了出水速度，沉淀面積的增加和顆粒沉降距離的縮短都進一步使得沉淀時間有所縮減，從而導致設備的總體工作效率有了進一步提高。

3.1.3 設備功能較多，效果較好

高密度沉淀池采用多個反應池集合為一體的結構設置，結構相對來說比較緊湊，設備的功能也較為便捷齊全，但同時這樣緊密的組合占地面積有所減少，不僅節約了一定的成本，還能夠達到提高污染物去除率、出水效率和出水質量的目的。

高密度沉淀池在鋼鐵工業廢水排放中起著至關重要的作用，其所能達到的污染物去除率高達85%左右，其中COD 和BCD 的去除率也都超過了85%，如此高度的去污效率增加了鋼鐵工業廢水處理后的出水質量，也提升了整體的工作效率。

3.2 高密度沉淀池的缺點

高密度沉淀池雖然有著較多的優點，但其缺點也是不容小視的，功能的健全導致了設備機械的復雜，高強度的工作效率也增加了設備能量損耗，總體上來看，該設備雖擁有不俗的功能和效率，但也有著施工難度較大、投資成本較高等缺點[3]。

3.2.1 前期施工難度較大、整體投資成本較高

高密度沉淀池的多功能也使得其前期建設較為復雜，多反應池也造成了施工難度相對較高的現象發生，因此所產生的費用也比較高，而且在后期對于設備的維護保養也是比較復雜繁重且費時費力的，一方面是設備使用中間維護保養設備所產生的費用成本較高，另一方面則是設備對于比如用電、能源損耗等其他方面的高要求不容易滿足，從而致使使用成本費用也有所增高。

3.2.2 高密度沉淀池不容易操作管理

高密度沉淀池的煩瑣構造也形成了其在使用過程中不容易操作管理的問題發生，每一個反應池都有著自身獨自的特點，因此在操作使用此設備時應當根據不同反應池的特征來進行不同的操作管理，當設備發生故障問題時，排查起來也是較為復雜的，多功能的組合在出水便捷、效率又高的同時也造成了管理上的不容易。

4 高密度沉淀池在處理鋼鐵工業廢水的應用

隨著高密度沉淀池技術的越來越成熟，其在一些中大型城市中的應用也越來越普遍，越來越多的企業，尤其是生產鋼鐵等重工業的企業摒棄了傳統的平流沉淀池技術，開始逐步應用高密度沉淀池，高效率高質量地處理鋼鐵工業廢水。

高密度沉淀池被引進后，雖前期建設成本較高，但其在使用過程中的便捷性能夠使鋼鐵工業廠快速有效地處理鋼鐵工業廢水，從而增加了整個工廠的工作效率。高密度沉淀池將混合反應區、絮凝反應區和污泥濃縮區中的斜管沉淀池集合為一體，充分發揮了各個位置的功能，在對鋼鐵工業廢水進行處理時，不僅絮凝時間相比之下有所減少，因為污泥回流可以形成高濃度的混合液，其絮凝效果也有了顯著的提高。高密度沉淀池的水流流勢設置也是較為合理的，多處采用了垂直流法，這樣的話不僅使污泥分離效果更加明顯，還能夠有效控制礬花，沉淀濃縮區底部的濃縮刮泥，也增加了泥污的含固率，直接進行的脫水處理增加了出水的效率。因此，高密度沉淀池在快速有效地處理鋼鐵工業廢水的同時，也能夠更好推動污水處理企業的發展。

5 結語

總而言之，在處理鋼鐵工業廢水方面，高密度沉淀池有著極大的優勢，它不僅能夠合理將鋼鐵工業廢水處理掉，還能夠合理利用資源，生產出質量較高的凈化水，在節約了成本的同時也增加了整體工作效率。不過現如今高密度沉淀池還存在著一定的缺點，還處于成長階段，應用場所也較為匱乏，而且人們對其掌握程度較低，還需繼續學習管理，以確保將高密度沉淀池的功能全部發揮出來。