摘要:印染廢水因其高pH值,高色度,高COD以及高SS而較難處理。本文以廣州新塘某環保工業園配套印染污水處理廠為例,結合該污水處理廠設計、安裝、調試以及運行各階段的情況,探討污水處理廠設備選型的合理性,提出進一步改進的措施以及建議。
關鍵詞:印染廢水,污水處理廠,設備,選型
作為紡織印染大國的中國,據不完全統計,紡織行業每年排放的廢水量約為10億噸。約占整個工業廢水排放量的30%,其中,印染廢水占紡織廢水的80%左右。印染廢水主要包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水、皂液廢水和整理廢水等。本文以廣州新塘某環保工業園配套印染污水處理廠為對象進行探討,該污水處理廠日處理規模為10萬m3/d,主要處理工業園內100多家印染和漂染企業排放的污水。筆者作為調試運行單位,在工程設備安裝初期即進入現場,在前后將近兩年多的時間內,對污水處理廠設備進行了深入研究,本文結合工程各階段的實際情況,討論了該廠設備選型的合理性,同時,提出了進一步的改進措施,供同類污水處理廠設計時參考。
1污水處理廠設備
該污水處理廠2005年底土建工程接近尾聲,設備安裝工程于2006年3月份開始實施。污水處理廠采用的主體處理工藝分為兩種,分別為氧化溝工藝和A/O工藝,各處理5萬m3/d。該污水處理廠設計時采用了約30種設備,包括抓斗、粗細格柵、吸砂機、吸泥機、砂水分離器、潛水泵、潛水攪拌機、刮泥機、帶式壓濾機、離心風機、倒傘曝氣器以及閥門、閘門等。這些設備分別安裝在提升泵房、沉砂池、調節池、曝氣池、二沉池、污泥池以及鼓風機房、脫水機房等位置。
2設備選型分析
2.1 抓斗
抓斗安裝于粗格柵前的集水池,設計主要用于清理沉淀在集水池中的大顆粒沉淀物。由于設計時集水池水位較高,且設計抓斗選型為單繩抓斗。在實際操作過程中,經常發生抓斗無法打開或是無法閉合的狀態,分析認為,由于所有部件均與水接觸,導致抓斗鎖扣裝置經常失效。同時,由于抓斗在沉入水中后,難以看清其狀態,使得生產效率也極低,設計時,建議采用雙繩抓斗為佳。
2.2 格柵
格柵在設計時分別選用了粗格柵和細格柵,粗格柵柵距為20mm,鋼絲繩格柵除污機,安裝于提升泵前,細格柵柵距為2mm,轉鼓細格柵,安裝在平流沉砂池末端。由于污水中含有大量布條,以及染料的包裝袋等,在調試運行過程中,經常發生堵塞粗格柵的現象,同時,由于印染廢水中含有漂洗廢水,該類廢水中含大量細小纖維狀雜物,經常將細格柵堵得嚴嚴實實,即使加大反洗水量和壓力也無濟于事。分析認為,纖維狀雜物較軟,且個體較長,在通過格柵時易纏繞柵條,普通的水反沖根本沒有效果,調試過程中曾試過人工用刷子清除和用火焰灼燒,但費力費時且效果差,因此,為保證后續處理構筑物和設備的正常運行,有必要將粗格柵改為回轉式自清污格柵,同時,將轉鼓細格柵改為篩網更為合適。
2.3 閘門和啟閉機
閘門設備選型采用國產鑄鐵鑲銅閘門,調試過程中發現大多數閘門存在關閉不嚴的現象,特別是反向止水時,效果更差。粗格柵、沉砂池以及二級提升泵站使用了20套閘門,大多存在漏水現象。
同時,配套的啟閉機所用螺桿材質為1Cr3,且每根均有4m以上,使用過程中,螺桿與水接觸部分,銹蝕較為嚴重,加之廢水溫度較高,更加劇了銹蝕程度。故在對啟閉機選型時,應特別注意閘門的反向止水效果,配套的啟閉機螺桿材質最好選用具有防銹能力的材料,比如AISI304等,以保證閘門的穩定和持久運行。
2.4 吸泥機
污水處理廠吸泥機主要安裝在沉砂池、調節池、二沉池、終沉池和平流沉淀池。除二沉池和終沉池采用靜壓排泥外(4臺直徑36米的吸泥機,1臺直徑40米的吸泥機),其他部位均采用了吸泥泵排泥。在調試過程中發現,沉砂池和調節池吸泥泵經常跳閘,為徹底解決跳閘問題,維修人員將事故泵拆開后發現,泵的吸口滿是纖維物,且葉輪上也纏繞了大量纖維和小布條,導致泵在運行過程中過載而跳閘。分析認為,由于印染漂洗廢水中存在大量從織物中漂洗下來的纖維物,這些纖維物在沉淀下來后,極易使污泥板結,同時,由于設計時選用的吸泥泵通過纏繞物的能力較小,導致吸泥泵葉輪易被纏繞。根據這一實際,在處理此類廢水時,宜選用流道寬大,具有不堵塞葉輪的吸泥泵。
除此之外,二沉池吸泥機曾發生密封膠圈完全脫落的現象,導致堵塞二沉池底部排泥管。與二沉池配套的排泥閥在設計時選用了蓋板閥。該閥在二沉池排泥過程中,基本無法控制排泥的靜壓水頭,同時,在該閥完全關閉后需重新開啟時,由于水的靜壓作用,導致閥門開啟困難,需用加力桿才可以打開,對閥門手輪以及閥門絲桿均帶來一定的影響。根據調試運行實際,設計在選用排泥閥時,宜選用套筒閥為佳。
2.5 倒傘曝氣器
設計時,在氧化溝設計有3臺90kW倒傘曝氣器,在調試初期時,由于水中污染物濃度含量較低,且每天水量較小,氧化溝處理效果尚可。但在調試后期,污染物濃度不斷增加,水量也不斷增加的情況下,倒傘曝氣器的問題逐漸暴露出來。首先是經常跳閘,后來通過調節出水堰門高度,控制倒傘曝氣器的淹沒深度,跳閘問題得以解決,但很快發現,水中溶解氧濃度不夠,經常低于1.5mg/L,同時,氧化溝內水面出現了大量的漂浮污泥,氧化溝的處理效果也不穩定,處理效率下降較快。
2.6 潛水攪拌機
潛水攪拌機安裝于氧化溝系統的水解酸化池、A/O系統的水解酸化池以及儲泥池,共有16臺。設計選用德國進口產品,在調試運行過程中,設備本身運行正常,只發生了一起由于安裝原因而使攪拌機水下電纜被葉輪削破的事情。但是由于攪拌機配套電機原因,同時其安裝位置離低壓配電柜較遠,使得其工作電流偏大,調試中經常發生低壓配電柜跳閘現象,后在現場安裝功率補償器后才得以解決。
2.7 曝氣系統
A/O系統采用的是鼓風曝氣,即離心風機配微孔橡膠膜片曝氣頭。通常情況下,微孔曝氣較其他曝氣方式具有許多優點:充氧效率高,動力費用相對較省。但同時也存在安裝維修困難,當曝氣頭膜片脫落、布氣管出現破裂以及曝氣頭脫落時,往往只有放空池體,才可以進行維修,這對活性污泥法來說是致命的,活性污泥的培養需要大量的人力物力和時間。故設計時,選用何種曝氣系統,應結合各種情況,綜合考慮。
2.8 潛水泵
污水處理廠所有潛水泵均選用德國進口品牌,共有26臺,總裝機容量約為1248kW。在調試運行過程中,潛水泵運行均較正常,但在維修檢查方面的設計中,存在以下不足之處:①配套的單梁懸掛起重機中心線與泵的中心線存在偏差,起吊時,鋼絲繩不垂直,存在一定的角度,導致泵在起吊過程中,難以脫扣,同時也增大了起重設備的操作風險;②起吊梁設計過短,泵在起吊出池面后,無法移出池面,由于池面空間較小,無法進行維修檢查。
3結語
根據以上分析,結合本人在調試以及設計中的實際經驗,在印染污水處理廠設計時,應特別重視關鍵設備的選型,并注意以下幾點:
① 處理工藝的確定,是一座污水處理廠能否將污水處理達標的前提,同時,污水處理廠設備的選型,也相當重要,在選型時,應充分了解處理水的水質情況,有針對性的選用設備;
② 當采用活性污泥法時,曝氣系統的設備選型至關重要,一定要選用運行穩定可靠,維修維護方便的設備。如果當前的國內產品無法滿足使用要求,在資金允許的情況下,盡量選用合資產品和進口產品;
③ 在設備選型時,應注意工業廢水處理廠與生活污水處理廠的本質區別,設備選型時,不能照搬生活污水處理廠選型經驗,應根據工業廢水的特性,多于設備廠家進行溝通,謹慎選擇各種污水處理設備;
④ 在設計時,應充分考慮各種設備的維護維修通道、工作位、起吊空間以及重量、運輸通道等,避免在設備安裝時無法運到安裝位置,起吊設備不匹配等;
⑤ 在選用配套的電氣自控設備時,應詳細了解設備的特性,使設計的電氣自控設備與之匹配,保證污水處理設備的正常運行;
⑥ 戶外設備在材質選用時,應考慮防腐防銹,盡量選用不銹鋼等材質,在無法選用防腐防銹材質時,應對戶外設備采取其他保護措施。
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