陶瓷工業(yè)廢水凈化矩形平流沉淀池改良方法分析

劉衛(wèi)紅 韓復(fù)興 黃晨

摘 要：文章分析了陶瓷工業(yè)循環(huán)水處理現(xiàn)狀，并對(duì)針對(duì)最普遍的平流方形沉淀池存在的缺點(diǎn)，提出了多種改良方法，文章還分析了改良后循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行情況和控制技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：陶瓷工業(yè);廢水凈化;矩形平流沉淀池;斜管沉淀器;

1 前 言

建筑陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量生產(chǎn)廢水，年產(chǎn)1000萬(wàn)平米的釉面磚生產(chǎn)企業(yè)，年新水用量超20萬(wàn)噸。生產(chǎn)廢水來(lái)源主要包括原料車(chē)間坯料清潔廢水、制釉車(chē)間釉料清潔廢水、釉線釉料清潔廢水、拋光磨邊廢水、煤氣站、窯爐及噴霧干燥塔含酚有機(jī)循環(huán)水、生活辦公廢水等六個(gè)方面的廢水，目前80%以上廢水進(jìn)行凈化和水循環(huán)利用。

在廢水凈化工藝中， 分為重力自然（自由）沉淀和混凝（干涉）兩種工藝。而前者擔(dān)負(fù)著超過(guò)80%的任務(wù)，其中傳統(tǒng)陶瓷廢水重力自然（自由）沉淀池主要為平流式。對(duì)現(xiàn)有平流重力自然沉淀池進(jìn)行改進(jìn)顯得特別迫切和必要。下面分析改進(jìn)方法。

2 傳統(tǒng)廢水自然沉淀池

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201310201534.6公開(kāi)一種廢泥、廢水自動(dòng)分離回收再利用裝置，包括廢水收集管、一至四級(jí)沉淀池、輸送管道、輸漿管、泥漿泵、抽水機(jī)、清水集水池、自動(dòng)控制器，其中，廢水收集管與一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池和三級(jí)沉淀池連接，一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、三級(jí)沉淀池和四級(jí)沉淀池之間均通過(guò)輸送管道連接，輸漿管通過(guò)泥漿泵與一級(jí)沉淀池連接，四級(jí)沉淀池通過(guò)抽水機(jī)和輸送管道與清水集水池連接，四級(jí)沉淀池和清水集水池的上方均設(shè)有水量自動(dòng)探測(cè)裝置，所述的泥漿泵、抽水機(jī)和水量自動(dòng)探測(cè)裝置均與自動(dòng)控制器連接[1]

3 廢水沉淀池傳統(tǒng)改良方法

3.1改良溢流口

申請(qǐng)?zhí)?01520426527.0對(duì)傳統(tǒng)重力自然沉淀池進(jìn)行改量，改進(jìn)內(nèi)容包括取消四級(jí)沉淀池，僅設(shè)置三級(jí)沉淀池，三級(jí)沉淀池遠(yuǎn)離二級(jí)沉淀池端設(shè)置有清水池，一級(jí)沉淀池與廢水輸出管道連接，泥漿回收池通過(guò)泥漿輸送管道和泥漿泵與一級(jí)沉淀池連接，清水池通過(guò)清水輸送管道和抽水機(jī)與回收蓄水池連接，三級(jí)沉淀池與清水池相連通。一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、 三級(jí)沉淀池、清水池依次順序排列，一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、三級(jí)沉淀池的高度依次遞減，上一級(jí)沉淀池與下一級(jí)沉淀池的壁上設(shè)置有開(kāi)口結(jié)構(gòu)，上一級(jí)開(kāi)口結(jié)構(gòu)位于下一級(jí)沉淀池的上方。三級(jí)沉淀池之間存在的高度差，廢水可以順勢(shì)通過(guò)開(kāi)口結(jié)構(gòu)，經(jīng)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)引流流入下一級(jí)沉淀池中。同時(shí)由于上一級(jí)沉淀池的開(kāi)口結(jié)構(gòu)高于下一級(jí)的沉淀池的高度，可以有效避免沉淀池中的廢水回流[2]。

3.2 改良溢流軌跡

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01621259356.8也對(duì)傳統(tǒng)自然沉淀池進(jìn)行了改造，將兩排四級(jí)沉淀池串聯(lián)，每?jī)蓚€(gè)相鄰沉降池之間均設(shè)有閘口，閘口的深度依次遞減，使得廢水按 第一排第一個(gè)沉降池、第二排第一個(gè)沉降池、第二排第二個(gè)沉降池、第一排第二個(gè)沉降池、 第一排第三個(gè)沉降池、第二排第三個(gè)沉降池、第二排第四個(gè)沉降池、第一排第四個(gè)沉降池的順序流動(dòng)，呈“S”型;第一排第一個(gè)沉降池還具有入水口;第一排第四個(gè)沉降池還具有排水口。 S溢流運(yùn)動(dòng)軌跡，延長(zhǎng)了水流時(shí)間和面積，閘口深度遞減階梯型的，使得廢水經(jīng)由分池設(shè)置的深度不同讓廢水中的粗顆粒物沉淀下來(lái)，達(dá)到處理排放的效果[3]。

3.3 改良入水口

折流式沉淀池結(jié)構(gòu)與矩形平流式沉淀池相似，不同之處在于進(jìn)水和出水在沉淀池的同側(cè)，目的在于利用進(jìn)水能量將水流帶到池子另一端， 遇到池壁后反方向折回，流入與進(jìn)水口同側(cè)的出水堰，污泥回流位于池底，與水流方向平行。 屈強(qiáng)[4]研究了將折流式沉淀池改為尺寸相同的平流式沉淀池的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征， 即將折流式沉淀池的出水口移到池體另一側(cè)，其他條件均保持不變。研究發(fā)現(xiàn)將折流式沉淀池改造成相同尺寸平流式沉淀池后，短流減少，死區(qū)減小，容積利用率增加 ，水流特征優(yōu)于同結(jié)構(gòu)折流式沉淀池。如果將矩形平流式沉淀池入水一側(cè)增設(shè)一隔墻，入水口從上部改為下部，或者將廢水加壓通過(guò)入水管深入矩形平流池底部。由于進(jìn)水混合液懸浮物濃度遠(yuǎn)高于沉淀池中的清水，有密度差，存在著異重流，在池底水壓下，更容易沉淀。

桂新安[5]研究了異重流和折流式沉淀池，如圖4。利用異重流現(xiàn)象，還可以將矩形平流式沉淀池進(jìn)行技改，在二級(jí)沉淀池內(nèi)砌筑一個(gè)小池，將一級(jí)沉淀池出水口改為中間，用管道將一級(jí)沉淀池出水引至小池，小池四周設(shè)置溢水出水口，廢水通過(guò)小池出水口溢入二級(jí)沉淀池外腔，再通過(guò)二級(jí)沉淀池與三級(jí)沉淀池排水口進(jìn)入三級(jí)沉淀池，水流經(jīng)過(guò)不斷曲折，由于異重流現(xiàn)象而得到澄清。

3.4 其他改造

其他改良方面很多，譬如利用斜管、斜板原理，對(duì)一級(jí)沉淀池入口進(jìn)行改良，提高沉淀效率;譬如利用輻流原理將上一次出水通過(guò)管道置于下一級(jí)沉淀池中間，形成水力噴射壓力，并利用四周的出水口形成輻流沉淀效果。在吸泥、刮泥方面，也可以將一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)沉淀池的沉淀池的一側(cè)設(shè)置下沉式的集泥池，通過(guò)刮泥裝置，將池底污泥刮至集泥池，也可以設(shè)計(jì)吸泥行車(chē)，或吸刮一體行車(chē)。

自然沉淀仍不能徹底凈化陶瓷生產(chǎn)污水，為了滿足環(huán)保要求，增加混凝工藝設(shè)備，按照混凝工藝技術(shù)要求和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)現(xiàn)有矩形平流沉淀池改良才是根本。

4 結(jié) 論

通過(guò)以上改良方法分析，得出以下結(jié)論：

（1）矩形平流沉淀池是目前陶瓷行業(yè)應(yīng)用最多的沉淀池，利用現(xiàn)有矩形平流沉淀池基礎(chǔ)條件，通過(guò)改良，提高沉淀效率，可以快速提高行業(yè)污水治理水平;

（2）由于陶瓷廢水中，懸浮物可通過(guò)重力自然沉淀的比重有限，通過(guò)增加混凝池，可以徹底解決當(dāng)前沉淀池效率低、不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄒森，陳剛.廢泥、廢水自動(dòng)分離回收再利用裝置，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枺?01310201534.6[P]，中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，2014，02，05;

[2] 吳細(xì)貴.一種廢泥、廢水分離回收再利用系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)枺?015204265270[P]，中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，2015，11，11;

[3] 劉榕冰.一種陶瓷工廠排污廢水回收利用裝置，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01621259356.8[P]，中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，2017，06，06;

[4] 屈強(qiáng)， 馬魯銘， 王紅武，等. 折流式沉淀池流態(tài)模擬[J]. 中國(guó)給水排水， 2005， 21（004）：58-61.

[5] 桂新安. 折流式沉淀池在污水處理中的應(yīng)用探討[J]. 給水排水， 2017， 000（005）：39-43.