钢铁厂生产废水处理回用工艺设计

摘 要：某钢厂生产废水处理回用工程采用格栅-调节池-高效循环澄清池-V型滤池工艺，出水供除盐水站、水质要求不高的用户使用。本文详细介绍了该工程的设计参数、运行效果，并对运行过程中的一些经验进行了总结。

关键词：钢铁企业废水回用；高效循环澄清池；V型滤池

1 工程简介

为降低新水用量，减少生产废水排放量，增加企业经济效益，同时也改善生态与社会经济环境，某钢厂建设了处理规模为1250m3/h的生产废水处理站。采用高效循环澄清池-V型滤池的工艺处理该钢厂产生的生产废水。除了焦化废水及煤气管道脱水器的排水不进入该系统外，其余生产废水均进站处理并回用。生产废水处理系统收集除焦化废水及煤气管道脱水器排水之外的生产废水，其主要污染物有CODcr、BOD5、SS、油。处理达标的中水主要供给除盐水站及对水质要求不高的用户。

2 设计规模及设计水质

通过分析类似规模钢厂的生产废水排放量，同时考虑该钢厂以后扩建的可能性，将该生产废水处理站的处理规模定为1250m3/d。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。进出水水质指标如下所示：

PH：7～8.5（进水），7～8.5（出水）；总硬度（mg/L，CaCO3计）：≤525（进水），≤450（出水）；SS（mg/L）：39（进水），≤10（出水）；甲基橙碱度（mg/L，CaCO3计）：≤360（进水），≤360（出水）；氯化物（mg/L）：≤180（进水），≤250（出水）；硫酸盐（mg/L）：≤150（进水），≤150（出水）；全铁（mg/L）：<3（进水），<2（出水）；电导率（s/cm）：<1500（进水），<1600（出水）；溶解性固体（mg/L）：<900（进水），<1000（出水）

3 工艺流程（见图1）

工艺流程说明：

生产废水中主要污染物有CODcr、BOD5、SS、油。经过粗细机械格栅去除原水中的SS、固体颗粒等杂物，之后进入调节池，调节池内设压缩空气搅拌、浮油吸收装置。通压缩空气防止污泥沉淀；浮油吸收装置吸收废水中浮油。被预处理后的生产废水由污水提升泵提升到前混合池，同时投加PAC、石灰药剂充分接触、混合反应，之后进入絮凝池，在絮凝池内投加PAM助凝剂，增加絮凝效果，然后进入高密度沉淀池。高密度沉淀池内设斜管填料，增大池的表面负荷，清水上部自流进入后混合池，一部分沉淀污泥回流到絮凝池，多余污泥排到污泥调节池，同生产新水和生活污水处理系统的污泥一起送压滤机压滤，滤液回流到生产废水处理系统调节池，压滤后污泥外运。高密度沉淀池出水进入后混合池时加入少量混凝剂及硫酸溶液后进入V型滤池过滤，过滤后的清水贮存在回用水池，投加液氯消毒后由供水泵供给除盐水站及对水质要求不高用户。

4 主要构筑物及设备参数

4.1 格栅渠道

2条，单条渠道宽度0.8m；内设粗、细格栅各2台；粗格栅栅隙为20mm，细格栅为5mm；格栅安装角：75°。格栅前后设液位差计，清渣工作可根据液位差或设定的时间自动进行。

4.2 调节池及污水提升泵站

2座，单池有效容积1500m3；池内设压缩空气搅拌；池后部设5台潜污泵将污水提升至前混合池，配变频电机，4用1备，单台处理水量400m3/h。

4.3 前混合池

1座，内设搅拌机1台，N=7.5kW。

4.4 高密度沉淀池

设絮凝池2座，絮凝搅拌机2台，单台N=11kW；设高密度沉淀池2座，单池处理能力625m3/h、沉淀面积113m2，内设六角形斜管，安装倾角60°；污泥回流及排放泵均采用螺杆泵，共6台（单座高密度沉淀池配3台），4用2备，排泥浓度为120g/L；储油池2座，单池有效容积7m3。

4.5 后混合池

1座，内设搅拌机1台，N=2.2kW。

4.6 V型滤池

4座，单池面积70m2，正常滤速4.5m/h，强制滤速6m/h，滤层厚度1.4m，滤料粒径0.9～1.2mm；冲洗水强度15m3/m2.h，气强度55m3/m2.h；水源来自离心泵，单台流量711m3/h，扬程16m，功率N=45kW，共3台，2用1备；气源来自罗茨鼓风机，单台风量66.17m3/min，扬程5m，功率N=90kW，共2台，1用1备。

4.7 回用水泵站

回用水池2座，单座有效容积635m3，停留时间1h。回用水泵设4台（其中2台变频），3用1备，单台流量412m3/h，扬程50m，功率N=110kW。

4.8 加药系统

4.8.1 PAC系统

采用聚合硫酸铁，稀释后用加药泵投加至加药点。

4.8.2 PAM系统

采用粉末PAM，设置一套聚合物溶解装置，经配置后用加药泵将液态聚合物投加至加药点。

4.8.3 硫酸系统

由槽车将98%的浓硫酸运至浓硫酸储罐，经稀释后用硫酸泵投加至加酸点。

4.8.4 石灰系统

采用石灰乳溶液投加方式。设置一套石灰料仓，石灰粉末通过空压机送入石灰料仓，石灰料仓配置料位开关、破碎器及粉尘过滤设备。料仓底部螺旋进料器从料仓将石灰加入两座石灰乳贮存制备池。

4.9 消毒系统

采用液氯进行消毒。在高密度沉淀池的前混合池及回用水池加氯消毒。

4.10 污泥系统

设污泥调节池2座，单座有效容积140m3，内设污泥搅拌机，功率N=15kW；污泥进料采用气动隔膜泵，4台，2用2备，单台流量60m3/h，扬程80m.设计污泥产量约为1.3t干污泥/d，采用2台全自动橡胶板框压滤机，单台过滤面积400me，N=9.75kW，泥饼含固率约为60%。

5 结束语

该生产废水处理站的建设与运行，既降低新水用量，减少污水排放，为企业增加经济效益的同时也改善生态与社会经济环境。该废水处理站投入运行近2年以来，出水水质指标稳定，部分指标优于设计指标，为今后的平稳运行积累了不少经验。

5.1 回流比和回流浓度对进水污泥浓度影响较大，应严格控制回流过程，保证絮体的形成与沉淀。

5.2 应根据反应区的污泥浓度调节加药量，在保证获得较好沉降絮体的前提下，尽可能降低药耗。

5.3 流量对出水浊度影响很大，应在合适的进泥流量下工作。应缓慢的调整流量，以防止流量突变可能造成的污泥上浮。

参考文献

[1]范伟，吕军，陆必云，等.大型钢铁公司生产废水的处理与回用[J].中国给水排水，2010.

[2]梁丹.钢铁企业污水处理回用工程设计[J].工业用水与废水，2013.

作者简介：李伟萍（1982-），女，毕业于西安建筑科技大学，本科学历，工程师，主要从事给水排水的设计与研究。