預沉器和過濾機在廢水處理中的應用

鮑禮++黃濤

摘 要：本文提出將預沉器和過濾機引入廢水處理系統(tǒng)的新思路，給出了更為優(yōu)化、更切合水電項目實際的篩分、洗砂廢水處理工藝，介紹了改進處理工藝的優(yōu)勢，為水電項目篩分、洗砂廢水處理系統(tǒng)的改造或者新上馬廢水處理系統(tǒng)提供建設性參考，結合應用實踐，提出應用預沉器和過濾機應該注意的幾點建議。

關鍵詞：預沉器 過濾機 水電 生產廢水 應用

中圖分類號：X7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0078-01

1 加入預沉器和過濾機的新工藝

為了解決傳統(tǒng)工藝在水電項目篩分、洗砂廢水處理中所受的限制，提出一種對傳統(tǒng)工藝局部改進的新工藝：在傳統(tǒng)工藝的起點用預沉器替換初沉池，并在系統(tǒng)末端引入機械過濾機來對系統(tǒng)中產生的泥漿加以機械干化處理。預沉器體積小，占地少，省去了傳統(tǒng)工藝中修建初沉池所需場地；預沉器的處理周期短（5 min左右），能很大程度上縮短預沉時間。過濾機占地少，泥漿經過濾機泥水分離處理以后形成泥餅、廢渣等可以直接進行處置，省去傳統(tǒng)工藝中泥漿堆存場地；過濾機對泥漿的機械干化耗時短，與傳統(tǒng)工藝泥漿、廢渣的自然干化相比，可以節(jié)省大量處理時間。實踐證明，加入預沉器和過濾機的處理工藝的建安、運行資金投入要小于傳統(tǒng)工藝。引入預沉器和過濾機可以彌補傳統(tǒng)篩分、洗砂廢水處理工藝在水電項目中應用的缺陷。

2 工藝流程

廢水由篩分、洗砂車間進入管式混合器，在管式混合器中與助凝劑和混凝劑高效混合后進入特高濁度預沉器罐體，在預沉器內部經過反應旋流沉淀、整流、反應斜管沉淀三個過程排出，出水SS控制在2000～3000 mg/L；預沉器出水進入二次反應沉淀設備，進行二次反應沉淀處理，處理出水SS降至200 mg/L以下；預沉器底部排泥和二次反應沉淀設備排出泥漿進入過濾機，進行泥水分離處理，處理后出水（SS可達到2000～3000 mg/L）

進入二次反應沉淀設備進行二次反應沉淀處理，過濾機排出泥餅或濾渣含水率在10%～25%，可直接運往渣場處置。

3 新工藝與傳統(tǒng)工藝的優(yōu)勢對比

（1）處理效果：實踐證明，新工藝中預沉器采用更為先進的技術，處理效果要比傳統(tǒng)工藝中的平流沉淀池好；對于廢渣處理，過濾機所產生濾餅含水率低，可直接進行處置。

（2）時間優(yōu)勢：傳統(tǒng)工藝中初沉池池廢水停留時間不得小于2 h，在天氣晴朗條件下泥漿、廢渣自然干化時間一般需一周左右；新工藝廢水在預沉器中停留時間在5 min左右，廢渣經過處理后直接運至渣場，與傳統(tǒng)工藝相比，改進后新工藝中的干化時間可以忽略。預沉器和過濾機是成套設備，僅需要現(xiàn)場安裝后便可投入運行，故具有上馬快的特點。

（3）空間優(yōu)勢：傳統(tǒng)工藝比新工藝多出了兩個平流初次沉淀池（一用一備），和一個泥漿干化池，而這三個池子尺寸往往巨大，相比之下，新工藝中的預沉器、過濾機占地要小得多，故新工藝在場地空間需求方面較傳統(tǒng)工藝有明顯優(yōu)勢。

（4）投資優(yōu)勢：預沉器造價較低，僅相當于同規(guī)模的平流初沉池造價的1/3～1/2，實踐表明，新工藝構筑物、設備建安和系統(tǒng)運行費用總投資明顯小于傳統(tǒng)工藝。

（5）形象優(yōu)勢：傳統(tǒng)工藝需要定期清理沉淀池，將泥漿和廢渣轉運至干化堆存場地，這個過程極易對周邊環(huán)境面貌造成破壞，自然干化法靠天吃飯，泥漿干化場地面貌較差；新工藝能很好的處理廢水系統(tǒng)排出的泥漿，廢渣可直接運至渣場處置，有利于塑造良好的環(huán)保形象。

（6）運行維護優(yōu)勢：新工藝自動化程度高，系統(tǒng)運行管理更為方便。

4 應用實例

4.1 項目概況

錦屏一級水電站高線混凝土系統(tǒng)是錦屏一級水電站大壩混凝土專用供應附屬企業(yè)，是錦屏一級水電站生產規(guī)模最大（系統(tǒng)生產能力1400 t/h）、廢水產生量最大（原設計二次篩分沖洗廢水300 m3/h，另有少量拌和樓沖洗廢水）、廢水處理難度最大（場地及其狹窄，原設計廢水SS含量10000～20000 mg/L）的混凝土拌和系統(tǒng)。本項目廢水處理以物化法為主的處理工藝，項目配套的廢水處理設施與主體工程同步開工建設，于2008年年底投入運行，按原設計廢水處理車間主要包括集水坑、加藥間、特高濁除砂預沉器、一體化旋流攪拌沉砂裝置、斜管沉淀池、清水池、棄料堆等設備設施。

4.2 項目改造情況

業(yè)主于2009年8月要求承包商對原廢水處理系統(tǒng)進行改造，改造方案的在原方案基礎上增加了3臺特高濁除砂預沉器（單臺設備入口流量100 m3/h）、3臺真空過濾機（單臺處理能力0.35～0.65 t/m2×h，濾餅含水率12～16%）、棄料灌（容積120 m3）等設備，改造完成后大大緩解了系統(tǒng)廢水處理壓力，變自然干化為機械干化，真空過濾機采用PLC智能集中控制，能夠實現(xiàn)入料，過濾，清洗，卸料的技術參數(shù)實時顯示，且各自動化部件使用可靠便于生產操作。廢水經處理后進行回用，場內環(huán)境面貌得到很大改善，運行至今委外環(huán)境監(jiān)測出水數(shù)據(jù)全部達標。

5 結論

引入預沉器和過濾機的改進工藝能夠克服傳統(tǒng)工藝在水電項目砂石骨料系統(tǒng)生產廢水處理中應用所受時間、空間、投資等方面的局限，在水電項目中具有廣泛的應用前景。

6 建議

根據(jù)實踐中遇到一些問題，提出幾點建議，以供參考。

（1）預沉器和過濾機屬于成套設備，可能出自不同廠家，故在改造和建設設計中應充分考慮整套系統(tǒng)的配套性（尤其是管路銜接等），以減少安裝難度。

（2）預沉器和過濾機屬于專業(yè)設備，故運行維護人員需進行專門培訓，方能上崗，建議邀請廠家進行現(xiàn)場培訓。

（3）國內特高濁度預沉器和配套管路的設計一般未考慮除設備中流體自重壓力外的額外承壓能力，故在設計安裝中需充分考慮設備承壓問題，如需額外承壓，建議聯(lián)系廠家定做。

（4）預沉器的運行需提供穩(wěn)定電源，停電易導致管路堵塞，且清理難度較大，建議配置備用電源。

（5）預沉器和過濾機在設計安裝中應能滿足獨立運行要求，個別設備出現(xiàn)故障或檢修時保證其他設備能夠正常運行。

（6）過濾機過濾部件為易耗品，使用壽命較短，需配備足量的過濾部件庫存，以保證運行過程中能夠及時更換，確保運行效果。

參考文獻

[1] 金兆豐，余志榮.污水處理組合工藝及工程實例[M].化學工業(yè)出版社，2009：80-85.

[2] 劉紅.水處理工程設計[M]中國環(huán)境科學出版社，2003：40-43.

[3] 方晞.高濁度水混凝沉淀渾液面沉速的計算[J].長安大學學報，2004，21（2）.endprint