陳永兵　李布青　樊瓊　楊勇　楊向陽(yáng)　楊永杰　侯展昭　王峰　李暉

摘 要：通過(guò)對(duì)高效沉淀專(zhuān)利裝置的介紹，同時(shí)結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際案例，論述了該裝置在污水處理過(guò)程中的運(yùn)行情況。結(jié)果證實(shí)該裝置在中藥提取廢水處理應(yīng)用中泥水分離效果顯著，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：高效沉淀裝置；泥水分離；凈化技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170601002

高效沉淀裝置是集加藥、絮凝、沉淀等多種功能為一體的污水處理裝置。相比于傳統(tǒng)工藝，該裝置能有效的增加顆粒的沉淀效率，但占地面積大、土建成本高、運(yùn)行維護(hù)成本高。同時(shí)還部分存在沉淀速度較慢，出水水質(zhì)穩(wěn)定性差等一系列問(wèn)題[1-3]。

針對(duì)上述問(wèn)題，蚌埠市清泉環(huán)保有限責(zé)任公司經(jīng)過(guò)多年研究和反復(fù)實(shí)踐，攻克了泥水分離的技術(shù)難題，研發(fā)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、投資少、沉淀時(shí)間短、出水效果好的高效沉淀裝置，并獲得國(guó)家專(zhuān)利。本文重點(diǎn)論述該裝置在中藥提取廢水處理中進(jìn)行應(yīng)用。

1 高效沉淀裝置

1.1 裝置結(jié)構(gòu)

高效沉淀裝置由快速混合系統(tǒng)、絮凝沉淀系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)及自控系統(tǒng)組成。其特征在于：沉降池底端制有多個(gè)泥斗，泥斗上方設(shè)置有多個(gè)相互平行的斜擋板，所述沉降池被斜擋板分割成上部的澄清區(qū)、斜擋板左側(cè)的混凝區(qū)和斜擋板下方的沉淀區(qū)，混凝區(qū)和沉淀區(qū)通過(guò)擋板隔開(kāi)。

1.2 快速混合系統(tǒng)

在混合池的進(jìn)水管道中加入混凝劑，攪拌機(jī)使混凝劑與原水充分混合，混合液由管道從底部進(jìn)入絮凝池。絮凝沉淀系統(tǒng)具有絮凝、沉淀及污泥濃縮的功能，是整個(gè)裝置的核心。

1.3 絮凝系統(tǒng)

該部分由二段組成：前段為機(jī)械攪拌絮凝，內(nèi)設(shè)導(dǎo)流筒，并在導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)置提升攪拌機(jī)，通過(guò)提升攪拌機(jī)使水在絮凝池中循環(huán)流動(dòng)，助凝劑加注點(diǎn)設(shè)在導(dǎo)流筒內(nèi)，與原水充分混合后進(jìn)入后段；后段采用隔板絮凝的形式，污水緩慢經(jīng)過(guò)隔板進(jìn)入后續(xù)沉淀池。沉淀池采用斜管沉淀工藝，在斜管上方設(shè)置隔板，使出水均勻。沉淀池下方是污泥沉淀及濃縮空間，池內(nèi)的污泥部分回流至前段與原水混合，部分經(jīng)污泥泵排出池外后處理。

1.4 加藥系統(tǒng)

采用計(jì)量泵向處理系統(tǒng)中投加混凝劑及助凝劑。

2 工藝原理

高效沉淀裝置是由蚌埠市清泉環(huán)保有限責(zé)任公司自主研發(fā)，已獲得國(guó)家專(zhuān)利[4]。裝置運(yùn)行過(guò)程中，隨著水流上升，水中懸浮雜質(zhì)在斜板中進(jìn)行沉淀，泥渣在重力作用下沿斜板滑至池底部，有效提高了單位面積沉淀效率，同時(shí)經(jīng)過(guò)絮凝系統(tǒng)后，固體顆粒易形成絮體，聚集形成薄泥層，進(jìn)而增強(qiáng)沉淀效果（圖2）。

3 工程應(yīng)用

以沈陽(yáng)紅藥（安徽）制藥有限公司廢水治理工程為例。

3.1 工程概況

沈陽(yáng)紅藥（安徽）制藥有限公司位于亳州市魏崗鎮(zhèn)。主要經(jīng)營(yíng)中藥飲片生產(chǎn)及加工，在生產(chǎn)過(guò)程中排出大量廢水，如不經(jīng)處理直接排放，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。工程需處理廢水量：500 t/d。廢水的水質(zhì)：pH=5，CODCr=12000 mg/L，BOD5=8000 mg/L，SS=5000 mg/L。

3.2 高效沉淀裝置的設(shè)計(jì)

中藥提取廢水為高濃度有機(jī)廢水，主要含糖類(lèi)、生物堿、蛋白質(zhì)、色素、木質(zhì)素和水解產(chǎn)物等。中藥提取廢水屬于較難處理的高濃度有機(jī)廢水之一，具有組成復(fù)雜、有機(jī)污染物種類(lèi)多、COD和BOD5濃度高、SS濃度高且波動(dòng)性大，廢水的BOD5/COD值差異較大、色度深、毒性大等特點(diǎn)[5，6]。為確保廢水處理達(dá)標(biāo)排放，采取厭氧—好氧（QIC—CASS）二級(jí)處理工藝，厭氧處理采用QIC（改進(jìn)的內(nèi)循環(huán)厭氧處理，簡(jiǎn)稱(chēng)QIC）工藝，好氧處理采用CASS工藝（循環(huán)活性污泥法，簡(jiǎn)稱(chēng)CASS）。

沉淀設(shè)施是該處理工藝的關(guān)鍵裝備，本工程采用自主研制的專(zhuān)利技術(shù)裝備高效沉淀裝置（詳見(jiàn)圖2 ）。為防止污泥二次污染，對(duì)厭氧、好氧產(chǎn)生剩余污泥應(yīng)進(jìn)行脫水干化處理。

工藝流程說(shuō)明：

微濾機(jī)：用以去除廢水中較大固形物。

QIC反應(yīng)罐：厭氧反應(yīng)器集UASB反應(yīng)器和流化反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)于一身，利用反應(yīng)器內(nèi)所產(chǎn)沼氣的提升力實(shí)現(xiàn)發(fā)酵料液內(nèi)循環(huán)的一種新型反應(yīng)器，以IC技術(shù)原理研制的高新技術(shù)產(chǎn)品。

沉淀池：選用自主研制的專(zhuān)利技術(shù)裝備高效沉淀裝置，進(jìn)一步沉淀QIC厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的浮渣及泥沙，有利后序處理。

調(diào)節(jié)池：為調(diào)節(jié)廢水的水量和水質(zhì)。

CASS反應(yīng)池：循環(huán)活性污泥工藝，以SBR為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，即在SBR池內(nèi)進(jìn)水端增加了一個(gè)生物反應(yīng)池，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水（沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水），間歇排水。

污泥濃縮池：為防止污泥二次污染，污泥脫水用作有機(jī)肥料。

污泥干化池：工藝采取砂（或爐灰）過(guò)濾脫水干化處理，經(jīng)脫水后外運(yùn)。

在沉淀裝置上，本工程案例中泥水分離過(guò)程中使用的沉淀池選用了高效沉淀裝置，該裝置在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新，達(dá)到了較好的沉淀效果。

裝置結(jié)構(gòu)上：高效沉淀裝置為箱體結(jié)構(gòu)，用于高濃度廢水處理，用料為不銹鋼材質(zhì)；專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的進(jìn)水機(jī)構(gòu)；2個(gè)串聯(lián)的沉淀機(jī)構(gòu)；2個(gè)溢流槽；加藥攪拌機(jī)構(gòu)以及排泥、出水機(jī)構(gòu)用于分離厭氧出水中的絮狀污泥，有利減輕后序好氧處理的負(fù)荷，大大提高廢水處理系統(tǒng)的效果；同時(shí)將沉淀池的污泥部分回流至水解酸化池，也有利于提高厭氧反應(yīng)效率。

裝置工藝上：高效沉淀裝置工藝是依托污泥混凝、循環(huán)、斜管分離及濃縮等多種理論，通過(guò)合理的水力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出的集泥水分離與污泥濃縮功能于一體的新一代沉淀工藝。

高效沉淀裝置技術(shù)優(yōu)勢(shì)：絮凝體循環(huán)使用提高了絮凝劑的使用效果，節(jié)約10%～30%的藥劑。

斜管的布置提高了沉淀效果，可達(dá)20～40m/h。

排放的污泥濃度高：可達(dá)30～550g/L。一體化污泥濃縮避免了后續(xù)的濃縮工藝，產(chǎn)生的污泥可直接進(jìn)行脫水處理。

耐沖擊負(fù)荷：對(duì)進(jìn)水波動(dòng)不敏感。

處理效率高，單位面積處理水量大，占地面積小，土建投資低，尤其適用于改擴(kuò)建工程；

應(yīng)用范圍廣。可處理高濃度有機(jī)廢水，也可處理低濃度有機(jī)廢水和較低溫度的有機(jī)廢水。

操作簡(jiǎn)便，便于管理。

3.3 運(yùn)行效果

對(duì)處理前后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)COD去除率>90%、BOD5去除率>85%、SS去除率>75%。處理后的水質(zhì)經(jīng)監(jiān)測(cè)，符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

高效沉淀裝置有效解決了泥水分離的技術(shù)問(wèn)題，提高了安全性和處理效率，拓展了其應(yīng)用范圍。高效沉淀裝置在原有的基礎(chǔ)上對(duì)裝置的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出的集泥水分離與污泥濃縮功能于一體的新一代沉淀工藝。為各個(gè)行業(yè)今后水處理工藝選擇提供了更多的選擇，同時(shí)對(duì)帶動(dòng)企業(yè)科技創(chuàng)新起到了良好的示范作用。

4 結(jié)語(yǔ)

高效沉淀裝置沉淀效率遠(yuǎn)高于普通重力池，體積遠(yuǎn)小于二沉池，作為二沉池后續(xù)強(qiáng)化沉淀技術(shù)，可以避免對(duì)原有二沉池的改造，具有節(jié)約成本，節(jié)能高效、占地面積小、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠等優(yōu)勢(shì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：陳永兵（1968-），男，安徽蚌埠人；李布青（1962-），男，安徽太湖人，碩士，研究員。