污水处理沉淀池进水系统的改进运用

叶春香，赵红梅，余孝琪，孟泽伟

（1.云南驰宏锌锗股份有限公司，云南 曲靖 655000；2.云南驰宏资源综合利用有限公司，云南 655011）

冶炼生产产生大量的污水，这些污水含有重金属元素和有害杂质，需要进行处理达标才能外排和循环使用。公司曲靖冶炼生产区的生产污水由污水处理站处理，经过一级、二级中和处理后进入沉淀池，沉淀池在化学试剂PAM的作用下使固液分离，清液通过沉淀池的溢流槽流到进水池处理，底泥通过压滤后滤液返回到沉淀池，滤渣堆渣场。进入沉淀池的污水是利用沉淀池与二级中和槽高度差，从PPR管中自流到沉淀池中心的进水管，从进水管底部到顶部出水口流入沉淀池中，由于从二级中和槽到沉淀池的污水含Ca、Mg离子比较高，PH值为10.5左右，管道容易结晶堵塞，影响污水的处理量，堵塞严重时会造成整个污水处理系统瘫痪，影响生产区的生产。

1 改进前沉淀池进水系统

1.1 改进前沉淀池结构及工作过程

公司污水处理进水系统改进前的沉淀池如图1所示，沉淀池是一环形锥底圆柱形桶状结构，由八个立柱8支撑，浓密机1在池子中央的立柱上，立柱上有轴承11来支撑浓密机，使得浓密机1在调速电机14的带动下可以沿池壁4的上沿缓慢转动，耙臂5和耙齿6也缓慢转动，把沉淀池中的污泥刮到排泥口10。用压滤机泵把底泥打至压滤机压滤，确保沉淀池中的污泥不至于长时间的不动凝死。

污水从沉淀池中央进口7流入，从出口2流到缓冲槽3里面，缓冲槽周围有多个孔，污水就从这些孔流出到圆环型沉淀池中，在化学试剂的作用下经过缓慢沉淀，清液从液面12溢流到溢流槽13中，沉淀物经过浓密机1在耙齿6的缓慢搅拌下从底泥排除口10用泵输送到下步工艺处理。

图1 改进前沉淀池结构示意图

1.2 改进前沉淀池进水系统存在的问题

改进前的沉淀池进水系统存在四方面问题：一是进水管道内经常发生结晶，使管道流通直径减小，沉淀池进水量减小，结晶严重时影响整个污水处理系统，以至于影响到冶炼生产；二是管道内的结晶无法清除，处理办法只能是停止沉淀池进水，拆除结晶堵塞的管道，更换成新管道；三是频繁更换新的管道，材料成本和检修人工成本高，劳动强度大；四是沉淀池进水是利用沉淀池与二级中和槽高度差，从沉淀池进水管底部到顶部出水口流入沉淀池中，管道进水时要克服沉淀池中原有水的压力，自流性不好。

2 进水系统的改进与运用

2.1 进水系统改进的方案选择

2.1.1 增大进水管的通径

原进水管所采用的是DN200的PPR管，若通过增大管的通径增加流量，需要更换成套的设备和设施，并且沉淀池中央进水管用钢筋混泥土浇灌在其中，要增大通径得把沉淀池中央部位钢筋混泥土拆除后重新建造，需要时间长，而整个生产不允许长时间停工处理，并且增大管径后后结晶的清除同样难，更换管道时会带来的问题也不能得到解决，自流性不好的问题也不能得到解决，所以不能选择本方案。

2.1.2 改变进水方式

在原来设备设施的基础上改变进水方式，把原来的从下部用管道进水改为从上部用明槽进水，明槽走向见图2，优点是用明槽可以实时观察到结晶情况，明槽壁上的结晶容易清理，清理时间可结合生产灵活安排，清理方便，需要的检修人员少，结晶清理后明槽可继续使用，节省材料费，降低检修费，减轻劳动强度，而且不会影响污水处理和冶炼生产。缺点是需要新建一个基础支架，并且使用钢材的会比较多，但是，一次投入就可解决存在的四个问题，并且一次建成可长时间用，综合考虑，选择本方案。

图2 明槽走向示意图

2.2 进水系统改进方案的实施

2.2.1 沉淀池进水系统的改进

如图1改进前整个沉淀池上部无支撑点，并且沉淀池直径比较大，沉淀池最大外径有φ27.6m，所以如图3，改进需要用钢架16来支撑沉淀池上部的明槽17，那么就得在沉淀池两侧建支撑立柱15来支撑长29m的钢架，沉淀池池壁上部有浓密机1在调速电机14的牵引下沿沉淀池上边沿运动，无法运用中心支撑点，所以必须用钢架来支撑明槽，在沉淀池中心浓密机1的顶部做一个环型接液槽18焊接在浓密机上随浓密机一起转动，其出液口插入原来的缓冲槽3中，沉淀池原来的进水口7用法兰9堵住。

图3 改进后沉淀池结构示意图

2.2.2 新增加的设施尺寸的确定

（1）确定明槽的支撑

如图4，Ⅰ段明槽平放在二楼的钢架平台上；Ⅱ段明槽用三个支架安装在墙上，如图5安装支撑；Ⅲ、Ⅳ段明槽用门行架支撑，门行架固定在沉淀池边沿上，明槽支在门行架上，不影响人在沉淀池边上行走；Ⅴ段明槽用钢架支撑，明槽放在钢架低层，人也可在钢架上的明槽边走，也不影响浓密机的运转。

图4 改进后沉淀池进水系统平面图

图5 支架安装图

（2）钢架和支柱的确定

因沉淀池的外径为φ37.6m，所以钢架长需大于37.6m，因钢架要用钢筋混泥土支柱来支撑，支柱通过土建结构专业校核为0.5m×0.5m，钢架长27.6+0.5×2=28.6m，取为29m；因沉淀池边上是走道，又有浓密机在运行，钢架底面离沉淀池边必须大于2m，取2.4m，沉淀池边离地面7.1m，所以支柱高为2.4+7.1=9.5m。

（3）接液槽的确定

从Ⅴ段明槽流来的污水通过Ⅴ段明槽出水道流到接液槽里，再通过接液槽出水道到浓密机正下面的缓冲槽。接液槽焊接在浓密机上，随着浓密机一起运转。所以根据二级中和槽出口的最大流量，缓冲槽和小车尺寸，确定接液槽及接液槽出水道的尺寸，如图6，外径φ2550mm，内径φ1950mm，接液槽出水道长1000mm，总长1500mm。

图6 接液槽示意图

3 改进后的进水系统的运行及效果

3.1 改进后工作过程

见图3改进后沉淀池结构示意图和图4改进后沉淀池进水系统平面图，污水从进水槽2自流到随浓密机6绕沉淀池6的中央支柱8转动的接液槽3中，又流入沉淀池6的中央支柱8顶部的缓冲槽5内缓冲后，污水从缓冲槽5壁上的孔流出到沉淀池6中，流入沉淀池6中的污水在化学试剂PAM的作用下固液分离，经过缓慢沉淀，清液从液面溢流到沉淀池6的溢流槽11中，浓密机4在沿沉淀池6的中央支柱8转动的过程中，浓密机4的刮耙10也缓慢转动，将沉淀池6中沉淀的沉淀污泥刮到排泥口9，用泵输送到下步工艺系统进行处理。

3.2 改进后运行效果

进水系统改为上进水方式后，通过高差就可实现自流式上进水，自流性非常好，而且不需要停污水系统就可清理结晶。采用钢板制作的明槽作为进水槽进水，易观察到结晶情况，检修方便，污水结晶在进水槽的表面极容易人工清除，不会造成堵塞，确保了污水处理工艺的稳定运行。进水明槽顺着污水流向有1°～3°的斜度安装在沉淀池上方，从上往下进水，无管阻影响，确保了污水自流进水的顺畅和稳定。

通过对沉淀池进水系统的改进，解决了结晶堵塞的问题，而且改进后沉淀池进水系统比改进前的年检修次数、每次检修人数时间、每次检修用时都明显减少，见表1，因而减少了劳动强度，降低了检修和生产成本。

表1 沉淀池进水系统检修情况表

改进后的沉淀池进水系统能长时间稳定运行，效果非常好，确保公司曲靖冶炼生产区污水处理工艺的顺畅稳定运行，提高了冶炼生产污水处理效率，保证了曲靖生产区污水的处理达标，确保污水处理完全达到“零排放”的目标，保障公司的生产、环保、发展前景和声誉。