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    斜板沉淀池在煉鋼污水處理中的應用

    發(fā)布時(shí)間:2022-7-25 14:32:08  中國污水處理工程網(wǎng)

      斜板沉淀池是一種在污水沉淀池內安裝許多間距較小的平行傾斜的濾布或斜板的沉淀池,污泥停留時(shí)間短,沉淀效率高,占地面積省,主要用于污水處理循環(huán)量較大的系統,污水經(jīng)分配槽進(jìn)入每臺斜板沉淀器的的絮凝沉降區,較大顆?恐亓ο鲁林聊嘣鼌^,其余顆粒隨水流升至斜板區,進(jìn)行固液分離。分離后的清水通過(guò)上部溢流槽排出,泥渣區的污泥沉入輸泥槽,在底部螺旋輸泥機的推動(dòng)下由中部排泥口排出。由于斜板沉淀池沉淀時(shí)間短,故在運行中遇到水質(zhì)、水量變化時(shí)應加強管理,以保證滿(mǎn)足水質(zhì)要求。

      1、斜板沉淀池的原理與特點(diǎn)

      理想沉淀池的基本特性是:懸浮顆粒去除率只與特定顆粒沉速有關(guān),而特定顆粒沉速等于沉淀池單位池表面面積的產(chǎn)水率。由此可以得出推論:沉淀池的處理能力與水深和水力停留時(shí)間無(wú)關(guān),因而發(fā)展了產(chǎn)水能力很高的斜板(管)沉淀池。

      在理想沉淀池中,如果在池中增加水平隔板,把原沉淀池分成n層,則顆粒的沉降高度大為減小,只需H/n,因此顆粒沉淀所需要的水力停留時(shí)間也只需原有水力停留時(shí)間的n分之一。這樣,一個(gè)池子很短的多層沉淀池,或是一個(gè)池很淺的沉淀池,就可以實(shí)現與原有大沉淀池相同的處理任務(wù)(相同的處理水量和顆粒去除率)。顆粒沉降的高度越淺,所需的池容越小,以上理論稱(chēng)為淺層沉淀理論。

      按照斜板中水流與沉泥的運動(dòng)方向關(guān)系,實(shí)際使用的斜板沉淀池可分為:異向流、同向流和側向流三種類(lèi)型。

      池中的斜板可由傾斜設置的塑料平板或濾布加上板間支撐構成。在斜板沉淀池中,顆粒的最大垂直沉淀距離從原來(lái)的水面到池底的幾米,縮小到斜板縫隙中垂直高度的幾厘米,大大縮短了顆粒沉淀分離所需要的時(shí)間。

      斜板沉淀池的優(yōu)點(diǎn):停留時(shí)間短、沉淀效率高、占地省等。

      缺點(diǎn):運行時(shí)斜板中易產(chǎn)生積泥和藻類(lèi)滋生問(wèn)題,需定期放空對斜板進(jìn)行沖洗,積泥過(guò)多時(shí)易發(fā)生斜板壓塌事故;因水流在斜板之間停留時(shí)間極短,斜板沉淀池的緩沖能力及穩定性較差,對沉淀前的混凝處理運行穩定性要求較高。

      2、斜板沉淀池的設計參數

      (1)斜板之間的間距一般不小于50mm,斜板長(cháng)度一般在1.0~1.2m左右;

      (2)斜板的上層應有0.5~1.0m的水深,斜板下為廢水布水區,一般高度不小于1.2m,布水區下部為污泥區;

      (3)斜板與水平面呈60毅角,斜板凈距一般為50~100mm(最大為150mm)。

      3、煉鋼斜板沉淀池的基本處理工藝

      煉鋼轉爐濁環(huán)水經(jīng)水泵輸送進(jìn)行轉爐煙氣除塵處理,處理后的高溫除塵水通過(guò)高架流槽自流進(jìn)入粗顆粒分離機進(jìn)行預處理,大顆粒懸浮物在短時(shí)間內沉降到輸泥槽內,通過(guò)驅動(dòng)機構帶動(dòng)螺旋體,泥渣在螺旋推動(dòng)下被提升到出料口并進(jìn)行渣水分離,渣通過(guò)下料溜管進(jìn)入污泥料倉,水進(jìn)入斜板沉淀池分配槽,污水經(jīng)分配槽進(jìn)入每臺斜板沉淀池的進(jìn)水管,到達斜板沉淀池的絮凝沉降區,污水中的較大顆粒依靠重力作用下沉至泥渣區,其余顆粒隨水流升至斜板區,進(jìn)行固液分離。分離后的清水通過(guò)上部溢流槽經(jīng)出水管排出進(jìn)入水池,泥渣區的污泥沉入儲泥槽,在底部螺旋輸泥機的推動(dòng)下由中部排泥口排出進(jìn)入污泥脫水處理(見(jiàn)圖1)。

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      4、斜板沉淀池的使用狀況分析

      目前國內所使用的斜板沉淀池根據其分隔方式主要分為濾布和斜板設置形式。濾布由于經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間使用后結泥嚴重,易破損,影響污泥沉淀效果,大多采用斜板的分隔形式,斜板材料采用PP材質(zhì)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后發(fā)現污泥總是出現堆積、堵塞斜板的現象,導致出水水質(zhì)不穩定,嚴重時(shí)甚至將斜板壓垮,出現塌方現象(見(jiàn)圖2),影響生產(chǎn)。

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      以前我們總是將斜板用不銹鋼鋼筋或加強筋串聯(lián)組合在一起,中間用隔板或套管隔開(kāi)。這樣做的壞處是一旦有一張斜板老化斷裂,導致整個(gè)斜板塌方,最終導致設備無(wú)法正常運行,影響生產(chǎn)。

      造成斜板坍塌、堵塞的主要原因是煉鋼轉爐的除塵水溫度較高,懸浮物最大達20000mg/L,pH值9~12,污泥比重較大,這既有工藝設計的不合理,也有斜板在結構上的缺陷。

      5、解決方法及措施

      (1)針對煉鋼轉爐除塵水懸浮物較高的特點(diǎn),在高架水槽進(jìn)斜板沉淀池之前增設兩臺粗顆粒分離機,將水中的大顆粒進(jìn)行有效分離,降低斜板沉淀池的負荷。

      (2)控制每座斜板沉淀池進(jìn)水管的閥門(mén)開(kāi)度,使每座斜板沉淀池的處理負荷處于穩定狀態(tài),防止煉鋼轉爐在吹煉前后由于水量的變化對斜板沉淀池的運行負荷造成影響。

      (3)對螺旋輸泥機采取自動(dòng)排泥的方式,防止因排泥不及時(shí)而造成污泥堆積。

      (4)定期對斜板沉淀池的斜板進(jìn)行沖洗,檢查斜板的變形和劣化狀態(tài)。

      (5)對斜板沉淀池結構進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)改變斜板材質(zhì)和布置結構,將清水區和布水區進(jìn)行有效分隔,對斜板進(jìn)行合理的定位,使其通過(guò)自由沉淀達到最佳的處理效果。

      根據現有斜板的使用情況,防止斜板在高溫使用情況下發(fā)生變形,根據煉鋼除塵水水質(zhì)的特點(diǎn),為保證系統水的沉淀效果,合理設置斜板之間的間距和傾斜角度,使斜板在使用過(guò)程中不發(fā)生變形、結泥,方便斜板檢修更換,在以下方面做了一定的改進(jìn):

      a.斜板材質(zhì)采用改性PP板。

      原來(lái)采用的PP板是非改性板,PP板的比重為0.9,在水里容易飄浮,采用改性PP板,其比重達到1.2,不會(huì )產(chǎn)生飄浮。

      b.對原有沉淀池進(jìn)行有效分隔(見(jiàn)圖3)。

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      為了檢修安裝方便,對斜板進(jìn)行組裝,分成十個(gè)單元,使其相互之間獨立。即使一個(gè)或幾個(gè)單元出現故障,也不會(huì )影響其他單元的正常運行,不會(huì )影響設備的正常使用。

      每個(gè)單元的斜板采用滑軌形式進(jìn)行安裝。

      方便檢修與維護,如果發(fā)生局部斜板斷裂的情況,可以進(jìn)行在線(xiàn)更換。

      合理設置斜板的傾斜角度,污泥在沉淀過(guò)程中,自流出來(lái)的清水能自動(dòng)對斜板上的污泥進(jìn)行沖洗,防止斜板結泥。

      6、實(shí)施后的效果

      現場(chǎng)實(shí)施使用后,系統水質(zhì)得到大幅改善,經(jīng)過(guò)多年的運行,斜板未出現坍塌、積泥現象,自清洗效果顯著(zhù)。

      (1)結構可靠,處理效果好。

      (2)便于清洗修理,安裝方便,可靠性強。

      (3)維護簡(jiǎn)單,檢修成本低。

      (4)斜板運行穩定,有效防止斜板坍塌及漂浮現象。

      (5)斜板采用滑軌形式安裝,每片都可以現場(chǎng)隨時(shí)檢修及更換。

      7、結論

      通過(guò)對斜板沉淀池在煉鋼轉爐除塵水中的應用分析,找出斜板沉淀池在運行過(guò)程中的影響因素,采取有效措施對斜板沉淀池進(jìn)行工藝的優(yōu)化及設備的改進(jìn),使斜板沉淀池達到最佳的使用效果。(來(lái)源:上海梅山鋼鐵股份有限公司能源環(huán)保部)

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