王輝 趙萌 袁偉豪

陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司，中國(guó)·陜西 漢中 724200

1 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，鋼鐵工業(yè)廢水等的處理也越來(lái)越受人們關(guān)注，因此水處理技術(shù)也是隨著科技的發(fā)展逐步提高，而高密度沉淀池作為水處理行業(yè)的高端產(chǎn)品，對(duì)于處理鋼鐵工業(yè)廢水等方面自然有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2 高密度沉淀池工藝構(gòu)造及其原理

高密度沉淀池是一項(xiàng)沉淀技術(shù)，其主要是利用池體外污泥循環(huán)回流的方式來(lái)進(jìn)行的，高密度沉淀池包含了混凝池、絮凝池還有沉淀濃縮池，不同的位置有著各自獨(dú)特的作用，不僅可以進(jìn)行飲用水生產(chǎn)和對(duì)污水進(jìn)行處理，還可以對(duì)工業(yè)廢水和對(duì)污泥進(jìn)行處理，它的構(gòu)成也可以根據(jù)三個(gè)反應(yīng)池劃分為混合反應(yīng)區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)和沉淀濃縮區(qū)。

2.1 混合反應(yīng)區(qū)

高密度沉淀池在處理鋼鐵工業(yè)廢水時(shí)，混合區(qū)的停留時(shí)間一般為2min 左右，在混合過(guò)程中，助凝劑能夠經(jīng)過(guò)攪拌器的攪拌快速地分散到水池的各個(gè)角落，以達(dá)到與沉淀池中的鋼鐵工業(yè)廢水進(jìn)行充分混合的目的，而后使得所有的膠體顆粒脫出穩(wěn)定狀態(tài)。之所以在混合反應(yīng)區(qū)設(shè)置一臺(tái)攪拌機(jī)，是因?yàn)閿嚢铏C(jī)能夠使得助凝劑和進(jìn)入混合反應(yīng)區(qū)的鋼鐵工業(yè)廢水融合地更加迅速，利用更短的時(shí)間達(dá)到更好的效果。

2.2 絮凝反應(yīng)區(qū)

當(dāng)經(jīng)過(guò)混凝的鋼鐵工業(yè)廢水從混合區(qū)流進(jìn)絮凝反應(yīng)區(qū)后，一般停留的時(shí)間為12min 左右，在絮凝反應(yīng)區(qū)也就是慢混區(qū)的圓形導(dǎo)流管的底部，也會(huì)設(shè)置一臺(tái)可以控制攪拌速度的攪拌機(jī)，在控制攪拌速度的同時(shí)將經(jīng)過(guò)混凝的鋼鐵工業(yè)廢水、回流泥污、絮凝劑攪拌均勻，在加入絮凝劑和回流過(guò)來(lái)的泥污的雙重作用下，經(jīng)過(guò)混凝的鋼鐵工業(yè)廢水能夠形成高濃度的懸浮廢渣層，而這層廢渣不僅能夠使顆粒碰撞得更加頻繁，還能夠有效吸附膠體、懸浮物、金屬離子等污染物，這樣也可以使礬花更加密實(shí)均勻，從而達(dá)到促進(jìn)礬花增大的目的，而較大的礬體顆粒，則能夠在沉淀濃縮區(qū)內(nèi)快速的沉淀[1]。

2.3 沉淀濃縮區(qū)

沉淀濃縮區(qū)的設(shè)置一方面可以使絮體有效避免遭到碰撞等導(dǎo)致的破壞，另一方面經(jīng)過(guò)絮凝反應(yīng)所產(chǎn)生的礬體顆粒通過(guò)管道由上向下緩慢進(jìn)入沉淀濃縮區(qū)后，在其重力作用下使絮體在底部匯聚，并在濃縮后形成污泥，而在沉淀濃縮區(qū)的上部也設(shè)置有斜板斜管設(shè)置，這樣分離區(qū)上升的水流速度也可以達(dá)到6mm/s，因此該設(shè)置不僅能夠使出水的水質(zhì)情況得到保證，還能夠提高表面的負(fù)荷能力，從而使得產(chǎn)水量有所增加。

3 高密度沉淀池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

沉淀池的效率決定了水中廢渣、泥污等污染物的去除率，而高密度沉淀池作為水處理領(lǐng)域最先進(jìn)的一代，能夠快速有效地處理鋼鐵工業(yè)廢水，因此高密度沉淀池具備很多其他沉淀池不具備的優(yōu)點(diǎn)，但其也并非是最完美的，也存在著一些不可忽視的缺點(diǎn)[2]。

3.1 高密度沉淀池的優(yōu)點(diǎn)

高密度沉淀池有著去污能力高、出水效率快、功能齊備等優(yōu)點(diǎn)，在處理鋼鐵工業(yè)廢水上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

3.1.1 保證良好的出水質(zhì)量

鋼鐵工業(yè)廢水在經(jīng)過(guò)高密度沉淀池的三個(gè)區(qū)域反應(yīng)作用后，能夠使得出水的水質(zhì)得到保證，不管是混合反應(yīng)區(qū)的助凝劑使鋼鐵工業(yè)廢水進(jìn)行脫穩(wěn)處理，還是絮凝反應(yīng)區(qū)的高密度礬花生成以及沉淀濃縮區(qū)的快速沉淀處理都能夠有效快速地大量減少水中的污染物，而鋼鐵工業(yè)廢水也正是經(jīng)過(guò)這一層層進(jìn)化之后，才能夠變成凈化水。

3.1.2 出水效率有所提高

高密度沉淀池各個(gè)區(qū)域的處理速度都比較快，凈化效果也比較好，尤其是沉淀濃縮區(qū)的泥污處理和斜板斜管出水裝置的設(shè)置。高密度沉淀池的泥污處理所排出的污泥濃度相對(duì)于其他種類(lèi)的沉淀池要高一些，可以直接進(jìn)行脫水處理，避免了很多復(fù)雜麻煩的過(guò)程，不僅具有極其方便的性質(zhì)，還提高了最終的出水效率；而斜板斜管出水裝置的設(shè)置也是在保證出水質(zhì)量的前提下增加了出水速度，沉淀面積的增加和顆粒沉降距離的縮短都進(jìn)一步使得沉淀時(shí)間有所縮減，從而導(dǎo)致設(shè)備的總體工作效率有了進(jìn)一步提高。

3.1.3 設(shè)備功能較多，效果較好

高密度沉淀池采用多個(gè)反應(yīng)池集合為一體的結(jié)構(gòu)設(shè)置，結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較緊湊，設(shè)備的功能也較為便捷齊全，但同時(shí)這樣緊密的組合占地面積有所減少，不僅節(jié)約了一定的成本，還能夠達(dá)到提高污染物去除率、出水效率和出水質(zhì)量的目的。

高密度沉淀池在鋼鐵工業(yè)廢水排放中起著至關(guān)重要的作用，其所能達(dá)到的污染物去除率高達(dá)85%左右，其中COD 和BCD 的去除率也都超過(guò)了85%，如此高度的去污效率增加了鋼鐵工業(yè)廢水處理后的出水質(zhì)量，也提升了整體的工作效率。

3.2 高密度沉淀池的缺點(diǎn)

高密度沉淀池雖然有著較多的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也是不容小視的，功能的健全導(dǎo)致了設(shè)備機(jī)械的復(fù)雜，高強(qiáng)度的工作效率也增加了設(shè)備能量損耗，總體上來(lái)看，該設(shè)備雖擁有不俗的功能和效率，但也有著施工難度較大、投資成本較高等缺點(diǎn)[3]。

3.2.1 前期施工難度較大、整體投資成本較高

高密度沉淀池的多功能也使得其前期建設(shè)較為復(fù)雜，多反應(yīng)池也造成了施工難度相對(duì)較高的現(xiàn)象發(fā)生，因此所產(chǎn)生的費(fèi)用也比較高，而且在后期對(duì)于設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)也是比較復(fù)雜繁重且費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，一方面是設(shè)備使用中間維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備所產(chǎn)生的費(fèi)用成本較高，另一方面則是設(shè)備對(duì)于比如用電、能源損耗等其他方面的高要求不容易滿足，從而致使使用成本費(fèi)用也有所增高。

3.2.2 高密度沉淀池不容易操作管理

高密度沉淀池的煩瑣構(gòu)造也形成了其在使用過(guò)程中不容易操作管理的問(wèn)題發(fā)生，每一個(gè)反應(yīng)池都有著自身獨(dú)自的特點(diǎn)，因此在操作使用此設(shè)備時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同反應(yīng)池的特征來(lái)進(jìn)行不同的操作管理，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，排查起來(lái)也是較為復(fù)雜的，多功能的組合在出水便捷、效率又高的同時(shí)也造成了管理上的不容易。

4 高密度沉淀池在處理鋼鐵工業(yè)廢水的應(yīng)用

隨著高密度沉淀池技術(shù)的越來(lái)越成熟，其在一些中大型城市中的應(yīng)用也越來(lái)越普遍，越來(lái)越多的企業(yè)，尤其是生產(chǎn)鋼鐵等重工業(yè)的企業(yè)摒棄了傳統(tǒng)的平流沉淀池技術(shù)，開(kāi)始逐步應(yīng)用高密度沉淀池，高效率高質(zhì)量地處理鋼鐵工業(yè)廢水。

高密度沉淀池被引進(jìn)后，雖前期建設(shè)成本較高，但其在使用過(guò)程中的便捷性能夠使鋼鐵工業(yè)廠快速有效地處理鋼鐵工業(yè)廢水，從而增加了整個(gè)工廠的工作效率。高密度沉淀池將混合反應(yīng)區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)和污泥濃縮區(qū)中的斜管沉淀池集合為一體，充分發(fā)揮了各個(gè)位置的功能，在對(duì)鋼鐵工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，不僅絮凝時(shí)間相比之下有所減少，因?yàn)槲勰嗷亓骺梢孕纬筛邼舛鹊幕旌弦?，其絮凝效果也有了顯著的提高。高密度沉淀池的水流流勢(shì)設(shè)置也是較為合理的，多處采用了垂直流法，這樣的話不僅使污泥分離效果更加明顯，還能夠有效控制礬花，沉淀濃縮區(qū)底部的濃縮刮泥，也增加了泥污的含固率，直接進(jìn)行的脫水處理增加了出水的效率。因此，高密度沉淀池在快速有效地處理鋼鐵工業(yè)廢水的同時(shí)，也能夠更好推動(dòng)污水處理企業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在處理鋼鐵工業(yè)廢水方面，高密度沉淀池有著極大的優(yōu)勢(shì)，它不僅能夠合理將鋼鐵工業(yè)廢水處理掉，還能夠合理利用資源，生產(chǎn)出質(zhì)量較高的凈化水，在節(jié)約了成本的同時(shí)也增加了整體工作效率。不過(guò)現(xiàn)如今高密度沉淀池還存在著一定的缺點(diǎn)，還處于成長(zhǎng)階段，應(yīng)用場(chǎng)所也較為匱乏，而且人們對(duì)其掌握程度較低，還需繼續(xù)學(xué)習(xí)管理，以確保將高密度沉淀池的功能全部發(fā)揮出來(lái)。