斜管及斜板沉淀技術(shù)具有表面負(fù)荷高、去除率高、停留時(shí)間短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。異向流斜管(斜板)沉淀技術(shù)在鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌水、連鑄二冷水、熱軋濁環(huán)水、冷軋廢水、全廠綜合廢水等處理工藝中均得到了廣泛的應(yīng)用。筆者在鋼廠水處理設(shè)施運(yùn)營及調(diào)試工作中,發(fā)現(xiàn)很多采用斜管及斜板沉淀技術(shù)的沉淀設(shè)施在運(yùn)行過程中都存在一些共同的問題。經(jīng)過分析認(rèn)為,這些問題的產(chǎn)生與斜管及斜板沉淀設(shè)施的構(gòu)造以及鋼廠水質(zhì)特點(diǎn)密切相關(guān)。筆者結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn),建議從技術(shù)及管理兩方面采取改進(jìn)措施來避免這些問題的產(chǎn)生。
斜板(斜管)沉淀池是利用“淺層理論”,在沉淀池中加設(shè)斜板或者蜂窩斜管,以提高沉淀效率的一種沉淀池。在鋼廠水處理設(shè)施實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn),斜板(斜管)沉淀池在不同工藝應(yīng)用中可能出現(xiàn)下面的問題:(1)污泥在斜板或斜管內(nèi)堵塞并在頂部沉積,如果不及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧?,會?dǎo)致污泥在斜板及斜管頂部大量沉積并向周圍擴(kuò)散,污泥無法正常從泥斗排出;(2)沉淀池水面會有氣泡冒出并且伴隨大片的浮渣漂起,使出水夾帶大量的顆粒物,造成出水水質(zhì)惡化;(3)斜板及斜管被壓縮變形,嚴(yán)重時(shí)甚至坍塌,造成設(shè)備出水水質(zhì)持續(xù)惡化,甚至需要停運(yùn)設(shè)備,進(jìn)行斜板(斜管)的沖洗甚至更換,對生產(chǎn)的穩(wěn)定造成影響。
發(fā)生問題的沉淀池橫截面均為長方形,其沿水流方向有多個(gè)泥斗。水流進(jìn)入沉淀池后有2種主要的流動狀態(tài),一種是水流沿斜管或者斜板向上流的狀態(tài),另一種是水流呈現(xiàn)向沉淀池末端水平流動的狀態(tài)。而水中的污泥絮體主要在斜管或斜板上沉淀,當(dāng)積累到一定程度時(shí),便自動下滑,與斜管或斜板內(nèi)的水流呈異向流動〔1〕,如圖 1所示。
由圖 1并結(jié)合鋼廠污水的特點(diǎn)可知,在長方形沉淀池內(nèi),污水中部分大而重的絮體直接沉淀在水流流經(jīng)的1個(gè)泥斗內(nèi),由于靠近進(jìn)水端的顆粒物濃度高,進(jìn)水端斜管或斜板產(chǎn)生的污泥量也大,因此進(jìn)水流經(jīng)的1個(gè)泥斗內(nèi)的污泥量大;而隨著水中顆粒物在1個(gè)泥斗內(nèi)的沉積,流經(jīng)其余泥斗的水中顆粒物濃度逐漸降低,終產(chǎn)生污泥量前高后低的現(xiàn)象。當(dāng)排泥不充分時(shí),前端污泥越積累越多,漸漸“觸及”斜管或斜板的底部,部分斜管或者斜板被污泥堵塞,改變了水流分布的均勻性,導(dǎo)致其余的斜管或者斜板處理負(fù)荷增大、流速提高,使得部分污泥還來不及在斜管或斜板內(nèi)沉淀就被水流帶到出水區(qū)。在出水區(qū)由于斷面擴(kuò)張,流速突然降低,原先未沉淀的顆粒物重新在出水區(qū)沉淀,并落入已經(jīng)堵塞的斜管或斜板表面,有些甚至逐漸積累在尚在出水的斜管或斜板表面。絮體的二次沉淀加劇了斜管或者斜板的堵塞形成惡性循環(huán),終在斜管或斜板填料頂部形成污泥堆體?!′撹F企業(yè)的生產(chǎn)是連續(xù)性的,這就要求水處理設(shè)施在運(yùn)行過程中保持連續(xù)穩(wěn)定。一般情況下,斜管及斜板沉淀池都是所在處理工藝的核心環(huán)節(jié),它的出水水質(zhì)直接影響生產(chǎn)的用水水質(zhì)。因此,需要對斜管及斜板沉淀設(shè)施給予足夠的重視,采取必要的措施來保證斜管及斜板沉淀設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行及處理效果。