混凝系统工艺设计论文范文

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1沉淀池系统

1．1沉淀池系统的组成及设计沉淀池系统由一、二级pH调节池和沉淀池组成。一、二级调节池的长×宽×高为1．3m×1．3m×3m。本设计沉淀池采用斜管沉淀池，斜管与水平面呈60°角，斜管长1m，斜管净距80mm。斜管区上部清水区水深0．8m，底部缓冲区高度为1．2m。沉淀池长×宽×高为3．5m×2．6m×3m。表面水力负荷为3．3m3/m2•h，停留时间为30min。

1．2沉淀池的运行及作用本研究以1m3/h的样机进行小试试验，得出pH值与Zn2+离子去除率的关系见图2。由图2可见，当pH值为11时，Zn2+去除率达到98．4%，Zn2+浓度为4．6mg/L已低于GB8978—1996中规定的5mg/L。污水经自吸泵进入一级调节池，在一级调节池内经搅拌与NaOH溶液充分混合，调节pH值9～10左右。此后污水再进入二级调节池，与NaOH溶液在二级调节池充分混合，调节pH值到11。调节后的污水进入沉淀池进行沉淀。经检测沉淀后的Zn2+浓度≤7mg/L，证明此时绝大多数Zn2+以Zn(OH)2沉淀形式除去。同时沉淀池系统也除去了绝大部分悬浮物(主要为Fe(OH)3)。

2混凝系统

2．1混凝系统的组成和药剂的选择混凝系统由三级调节池、混凝池、絮凝池、搅拌机，计量泵，变频调速器，控制软件等组成。三级调节池、混凝池和絮凝池长×宽×高为1．3m×2．6m×3m。利用无机絮凝剂(PAC)高正电荷密度和有机高分了絮凝剂(PAM)的桥连作用，使两者产生协同作用，能够有效提高絮凝处理能力［1］。

2．2通过正交试验确定工艺条件通过正交试验设计，不仅可以弄清楚试验过程中自变量对于因变量的影响的大小和趋势，还可以寻找其最佳试验条件［2］。试验设计如下:取1000ml废水进行试验，投加不同量的PAC、PAM，并调整pH值，经快速搅拌(200r/min)3min后，停止搅拌并静止30min，取其上清液测定COD。根据试验的因素和水平，选用L9(34)正交试验，试验设计见表2。由表3可知，PAC用量、PAM用量和pH值3指标对COD的影响大小为PAC＞PAM＞pH。最佳配比为PAC用量20mg/L、PAM用量2mg/L、pH值为7.5。

3高效气浮系统

气浮法已广泛应用于各类废水的处理，并且已成功应用于钢厂废水的处理中［3］。

3．1气浮压力的确定取1m3生产废水进行样机小试验，以确定最佳气浮压力。首先将pH调至7．5，再缓慢投加配置好的浓度为20mg/L的PAC溶液和2mg/L的PAM溶液各2L(即每m3生产废水投加40mgPAC、4mgPAM)。采用25%的回流比，气浮时间控制在20min，调节气浮压力考察其对废水中COD去除率的影响。废水中COD的去除率随气浮压力的变化见图3。由图3可知，随着气浮压力的增加，COD的去除率逐渐提高。气浮压力为1．2MPa时，COD去除率达到81%，但当气浮压力超过1．2MPa后，随着气浮压力的增加，COD的去除率呈下降趋势。当气浮压力增加到1．4MPa时，COD的去除率下降到80%，故最佳气浮压力为1．2MPa。

3．2气浮池的作用液压泵吸入空气和水，在螺杆泵高速旋转作用下产生混合液气，输入微气泡发生器，在微气泡发生器内形成微气泡。微气泡经液气输出管流出，与经过预处理的污水在T型混合池内混合流入气浮混合槽。污水在上升过程中与纳米气泡释放头射出的纳米气泡充分混合，由于气水混合物和液体之间密度不平衡，产生了向上的浮力，将SS带到水面。上浮过程中，纳米气泡会附着在SS上，到达水面后SS便依靠这些气泡支撑和维持在水面。链板式刮渣机沿着整个液面间断的运动，将浮在水面上的SS从气浮池的进口端推到出口端的刮渣槽内，渣泥由渣泥排放管送入集泥池中。净化后的污水从出水管经出水口自流出去。在污水进水管没有污水注入气浮池时，气浮池水位正常。此时液压泵通过液压泵进水管吸入气浮池回流水，不断输出纳米气泡，气浮设备正常运转。

3．3气浮池的设计及其主要结构气浮池池体尺寸(长×宽×高)为:6．0m×1．5m×2．5m;有效水深:2．0m;有效容积:18m3;水力停留时间:20min;超高:0．5m。气浮池主体结构见图4。

4砂滤罐过滤系统

为了使污水中的COD和SS得到进一步去除，使出水水质得到进一步改善，在气浮系统后设置了过滤系统。本套过滤系统采用石英砂滤罐过滤系统，砂滤罐尺寸:Ф=2．0m，H=3．1m。石英砂过滤器是利用几种过滤介质，常温操作、耐酸碱、氧化，pH适用范围为2～13，具有反冲洗功能。在一定的压力下，原液通过该介质的截留，去除杂质，从而达到过滤的目的。其内装的填料为:石英砂、无烟煤等，过滤精度在0．005～0．01m之间，可有效去除胶体微粒及高分子有机物。主要用于去除水中的悬浮物，从而降低COD。

5设计运行效果

通过调试运行，本设计完全能达到DB21/1627—2008和GB8978—1996规定排放限值，其进水水质和出水水质见表4。表4鞍钢钢绳厂进水和出水水质mg/L项目CODNH3－N石油类Zn2+SSpH值进水2303492853506－9出水48824206－9DB21/1627－20085083．020GB8978－199615025105．01506～9

6结论

(1)设置两个调节池可以准确的控制废水的pH值，当污水的pH达到11时沉淀池的Zn2+的去除率达98%。(2)通过正交试验可有效减少试验次数，确定影响气浮系统的主次因素为:PAC＞PAM＞pH。最佳投药量PAC为20mg/L、PAM为2mg/L。在pH值为7．5，气浮压力为1．2Mpa时运行效果最佳。(3)通过运行调试，钢绳厂的各项排放指标均低于DB21/1627—2008，尤其COD降到48mg/L、SS降到20mg/L、石油类降到2mg/L。

作者：王喜全 朱龙飞刘新亮单位：辽宁科技大学化工学院环境工程系辽宁华霆科技环保有限公司