黄石新兴管业铸管废水处理工程实例

刘圣江

摘要：针对黄石新兴管业有限公司排放的铸管废水中含有大量的砂浆悬浮物的特点，采用斜板沉淀+砂滤组合工艺进行处理，经处理后的废水悬浮物SS≤20mg/L。文章从设计水质、水量等工艺流程入手，再对主要处理构筑物和设备进行分析，并对其中沉淀器、加药装置等重要设备进行详细分析，构造出合适的设备选型，最后完成工程。实践证明该工艺具有投资少、去除效果好、运行费用低等优点。

关键词：斜板沉淀；过滤器；砂浆；污泥浓缩

中图分类号：X781 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）10-0054-02

1 概述

黄石新兴管业有限公司主要生产球墨铸铁管及管件、铸铁及铸造产品等。铸管、管件生产过程中产生的废水主要由离心涂衬的水泥砂浆、水力清砂、少量润滑油等组成。因泥浆碱度高，为避免废水排放至排洪港中对下游水体造成污染，公司决定建造一座小型废水处理站用于处理所排放的废水。该废水处理站的主要构筑物和设备有斜板沉淀器、中速过滤器、中间水池、污泥浓缩池、清水池等。

2 工艺设计

2.1 设计水质、水量

2.2 工艺流程

废水经过管道混合器与混凝剂PAC（聚合氯化铝）混合进入斜板沉淀器，助凝剂PAM（聚丙烯酰胺）通过加药装置加入进水口进行水力搅拌，废水从下往上经过斜板填料，悬浮物和部分油类絮凝沉淀到沉淀器底部，清水经溢流堰重力流至中间水池，后经过管道离心泵泵入中流过滤器进行精细过滤、吸附，除去剩余悬浮物、吸附有机物、脱色、除臭等，净化废水达到要求水质指标。斜板沉淀器底部污泥通过水力静压和螺旋输泥机排至污泥浓缩池，中流过滤器反冲洗水排至污泥浓缩池，污泥浓缩池为一用一备，浓缩池中污泥经底部鹅卵石和石英砂渗滤后自然晾干外运，滤液经潜污泵泵入斜板沉淀器重新进入水处理系统处理，最大程度减少水源流失。

2.3 主要处理构筑物和设备

2.3.1 斜板沉淀器。铸管废水从厂房污水池通过渣浆泵泵入QYZX-90斜板沉淀器，并依次加入混凝剂PAC和助凝剂PAM与废水混合，增加悬浮物沉淀性能。混合后的废水从斜板沉淀器上部进入经导流筒往下部泥斗运动，然后从下往上经过斜板填料，悬浮物和部分油类絮凝沉淀到下面泥斗，清水往上穿过斜板填料，然后经过溢流堰重力流至中间水池。斜板沉淀器属沉淀分离装置的一种采用了分散颗粒的浅层沉淀理论，并吸收了国内外多层、多格、斜板沉淀先进技术，广泛应用于冶金、市政工程、机械、化工、电力等行业污水处理工程。

在沉淀器的沉淀区放置倾角为60°的斜板或斜管，由于废水在管或板间处于层流状态，而且斜管或斜板将沉淀区分隔为许多区，大大增加了沉淀池的沉淀面积，所以斜管或斜板沉淀的效率较高。同时沉到管底或板面上的污泥将自动滑离沉淀区，解决了除泥问题，具有表面负荷高、去除率高、停留时间短、占地面积小等优点。

QYZX-90斜板沉淀共1台，位于污泥浓缩池旁，越近越好，混凝土框架支撑，本体结构均为钢结构制作。设备外形尺寸为6900×4900×7265mm，几何容积110m3，每台处理水量为80～100m3/h，排泥1台螺旋输泥机功率7.5kW。

2.3.2 加药装置。由于铸管废水悬浮物含量很高，虽然铸管废水悬浮物主要以砂浆为主，但是为了达到更好的沉淀效果，在废水进入协办沉淀器之前先后加入混凝剂PAC和助凝剂PAM，与废水充分混合后，沉淀效果显著提高，绝大部分悬浮物都可以在斜板沉淀器中沉淀下来。

该加药装置分两套，1套为PAC加药装置，容积为2m3，搅拌功率1.1kW，转速136r/min，搅拌时间30～60min；计量泵2台，一用一备，功率0.06kW，扬程30m，加药量为16L/h，每桶PAC溶液使用周期为125h。另外1套为PAM加药装置，容积为2m3，搅拌功率0.75kW，转速46r/min，搅拌时间30～60min；计量泵1台，功率0.06kW，扬程16m，加药量为80L/h，每桶PAC溶液使用周期为25h。

2.3.3 中流过滤器。中间水池中的水经过管道离心泵提升到中流过滤器QYD-2000，经过过滤和吸附，出水进入清水池。QYD型单流过滤器采用先进高效的滤帽配水，省去大部分砾石承托层，从而消除了一般砂滤器常见的因承托层而造成滤料水量流失现象，并减轻了设备自重，同时可根据用户水质合理配置滤料及滤料厚度使出水水质比普通砂滤器更为理想。原水从上部进入过滤器经布水器补水，向下流动均匀经过无烟煤滤料（粒径1～2mm）和均质石英砂（粒径2～4mm），原水中的悬浮物被截留在滤床上，部分有机物、异味、杂色被吸附，清水从底部流出进入清水池。由于废水悬浮物以砂浆为主，经过过滤器容易板结，使过滤器失去效用，因此反洗之前需先经过气洗，压缩空气从下往上经过石英砂和无烟煤滤层，使滤料松动，然后反洗水从下往上经过滤层，将滤料缝隙中截留的悬浮物冲洗出来从上面排出经反洗出水管进入污泥浓缩池，完成反洗过程。

中速过滤器共2台，单台流量50m3/h，外形尺寸D2016×4970mm，同时运行，分别反洗。管道离心泵共2台，一用一备，流量100m3/h，功率15kW，扬程32m。气洗气源来自生产用气。

2.3.4 中间水池。中间水池根据原冲渣池改造而成，其尺寸L×B×H为8000×6300×5800mm，1座，为地下混凝土机构。

2.3.5 清水池。清水池也是由原冲渣池改造而成，其尺寸L×B×H为11800×6300×5800mm，1座，为地下混凝土机构。

2.3.6 污泥浓缩池。污泥浓缩池由原冲渣池改造而成，2座，一用一备，单座尺寸L×B×H为6300×4000×5800mm，为地下混凝土机构，底部连通。斜板沉淀器底部的淤泥经水力静压和螺旋输泥机排至污泥浓缩池，排泥周期为1次/h，实际排泥周期根据实际情况来定，中流过滤器中的反洗排水也排至污泥浓缩池，池底安装2台潜污泵，将滤液提升至斜板沉淀器中，尽量减少水量流失。干污泥直接外运。

潜污泵功率为2.2kW，扬程20m，流量15m3/h，2台。

3 主要工艺设备选型

4 主要技术经济指标

整个工程于2012年6月25日建成投运，经过2个多月的运行，出水指标达到要求，水质良好。该系统运行成本为1.03元/m3，其中药剂费0.1元/m3，电费0.13元/m3，人工、污泥外运0.8元/m3。

5 结语

（1）斜板沉淀装置对铸管废水中高浓度悬浮物的去除率很高，而且最大程度节省水源，出水水质良好，可以重新利用。

（2）斜板沉淀+砂滤系统工艺设计合理，设备先进可靠，处理效果能达到设计要求，设备简单，操作方便，去除效果好。

（3）实践证明，该组合工艺对高浓度砂浆铸管废水的去除率可达到99%以上，出水可达《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。

（责任编辑：吴 涛）