煤化工廢水處理的高效混凝沉淀技術
煤化工企業(yè)產生的廢水主要是煤炭高溫干餾、氣體凈化及相關化工產品精制產生的工業(yè)廢水。目前煤化工廢水的處理工藝很多,需要根據其進水指標來確定。但基本上,所采用的處理方法的工藝原理是生物法中厭氧和好氧相結合的原理。許多工藝在實際應用中存在成本高或處理效果差的問題,高效混凝沉淀技術的應用具有很好的優(yōu)勢。除了解決成本和效果的問題,還能顯著提高出水指標。
1.高效混凝沉淀技術的主要特點
1.1高效混凝沉淀技術中的高效混合
在廢水處理的反應過程中,起重要決定作用的動力學因素是亞微觀擴散。亞微觀傳質過程阻力大。這時候就需要利用微渦的離心慣性效應來服務于阻力,但必須要有較高的比重和較高的強度,以強化亞微觀傳質速率,促進混凝劑水解過程中產生的物質在水體中快速擴散,更大程度地保證水體中所有膠體顆粒能在同一時刻脫穩(wěn)并快速混凝,這是獲得較好絮凝效果和節(jié)省大量用藥的必然條件。該技術的高效混合原理主要是通過高強度的微渦流來實現(xiàn)的,保證了混合的充分性和快速性。這是其他靜態(tài)混合器很難達到的混合效果。
1.2高效混凝沉淀技術中的高效絮凝
絮凝是廢水處理過程中的重要環(huán)節(jié),絮凝效果對濾池出水的水質起著決定性的作用。傳統(tǒng)的絮凝工藝通常將廢水在設備中停留20 ~ 30分鐘,但絮凝效果不佳,水中仍有許多絮凝不完全的小顆粒。近年來,隨著國內業(yè)內專家的不斷研究,常見的格柵反應、折板反應、波紋板反應裝置不斷出現(xiàn),大大提高了絮凝效果。它主要是充分利用湍流中形成的微旋渦所產生的離心慣性效應,這是絮凝形成所需要的重要動力學原理。通過增加高強度絮凝池中廢水的湍流微渦比例,湍流微渦比例的增加可以通過增加多層小孔格柵或微渦折板來實現(xiàn),主要作用于絮凝流道。這種方法增加了粒子之間的碰撞次數。多層網格的合理設置結合弗勞德數相似準則,可以控制絮凝過程中水流所需的剪切力和湍流,從而形成致密的礬花,具有良好的沉降性,可以促進絮凝效果達到需求,其反應時間僅需5 ~ 10分鐘左右。
1.3高效混凝沉淀技術中的高效沉淀
在傳統(tǒng)的廢水處理技術中,所需的相關設備設施占地面積非常大,如平流沉淀池、機械攪拌澄清池、無閥重力過濾器等設施,對廢水的處理效率非常低,水質難以達標。隨著近年來斜管和斜板沉淀池的使用,沉淀效率得到了一定程度的提高,但污水在高濁度、低溫、低濁度時期沉淀效果相對較差,容易出現(xiàn)污泥堆積,造成水質嚴重惡化。高效沉淀技術理論中的低脈動理論打破了斜管斜板沉淀池水流狀態(tài)為層流的傳統(tǒng)理論。通過相關實踐發(fā)現(xiàn),當廢水中顆粒較大的礬花沉積在斜管的斜板上時,會與水形成相對運動,在每個礬花顆粒后面會產生小的漩渦,而無數的漩渦和相對運動會導致水流的脈動。這些脈動現(xiàn)象不影響大顆粒明礬的沉淀,而那些反應不完全的小顆粒在脈動下很難沉淀,所以對出水水質有影響。為了抑制水流的脈動,采用了高效小間距復合斜板的專利沉淀設備,沉淀槽向上流速達到2.5~3.5mm/s,不存在堵塞問題,任何時候排泥都不會受阻,保證了出水水質。
2.高效混凝沉淀技術的具體應用
2.1高效混凝沉淀技術的應用流程
廢水站有大量的廢水要處理。采用高效混凝沉淀技術處理200t/h時,該技術的應用過程主要是通過集水泵進入處理系統(tǒng)中的微渦流管混合設備,通過該設備進行第一級混合,然后流入微渦流折板絮凝池。在池中需要加入適量的混凝劑,通過混凝劑和絮凝池的作用完成絮凝過程,然后流入復合斜板沉淀池,進一步完成沉淀。與傳統(tǒng)的廢水處理技術相比,整個工藝更簡單、更高效,是當前時期先進的廢水處理技術。
2.2高效混凝沉淀技術參數
①在混合過程中,在反應池前部的進水管上安裝一個DN300微渦流管混合裝置,不銹鋼材質,長度3000mm,法蘭連接,混合時間3s,水流速1 m/s
②絮凝工藝采用的微渦折板絮凝池為系列,水量200t/h,尺寸4.2m×2.43m,有效水深3.33m,反應時間11min。
③沉淀過程采用復合斜板沉淀池,水量為200t/h,斜板材質為乙丙共聚物,安裝角度為60°,清水區(qū)水流上升速度為2.6mm/s,池體尺寸為5.6m×4.2m,池體有效水深為3.13m,分布區(qū)水深為1.83m,清水區(qū)水深為1.10m,斗式重力排泥的斗體尺寸為144
3.結論
將高效混凝沉淀技術應用于當前的煤化工廢水處理中,可以達到很好的處理效果。該技術出水濁度可控制在3以下,遠低于傳統(tǒng)工藝,減輕了后續(xù)過濾處理的壓力??梢?,高效混凝沉淀技術在煤化工廢水處理中的應用是非常可行的,其占地面積小、投資低的優(yōu)勢是明顯的。(來源:浙江天正設計工程有限公司)
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