废水处理的工艺改造设计研究

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第6期   作者:张俞
[导读] 近几年,快速发展的工业,导致了大量废水产生,而在水资源十分匮乏的时代背景下,如何使废水得到循环利用
        张俞
        江苏南大环保科技有限公司
        摘  要:近几年,快速发展的工业,导致了大量废水产生,而在水资源十分匮乏的时代背景下,如何使废水得到循环利用,自然成为人们关注的焦点,大量废水站应运而生。本文以某废水站改造项目为具体实例,首先对工程情况进行了简单介绍;其次再结合实际情况,针对需要解决的问题进行综合分析,并对废水处理的工艺加以改造;最后,有针对性的提出了该项目所适用的工艺改造策略。希望能够给相关从业人员以启发,同时也为以后类似项目工程的开展提供参考。
        关键词:废水站;改造设计;废水处理工艺
        引言
        在社会发展水平飞速提升的当下,无论是工业用水量,还是生活用水量,相较先前均有十分显著的增多,由此而引发的问题,便是废水排放量大幅度增加。从事废水处理及相关工作的企业,只有对自身能力进行不断强化,才能确保废水给环境所带来负面影响被降到最低。进行废水处理所带来的积极影响,还包括提高废水利用率,避免水资源浪费与匮乏的问题进一步恶化。由此可见,对废水站进行技术改造具有重要的现实意义。
1 项目概况
        本文所研究的项目工程属于典型的EPC项目,现将其废水站改造内容归纳如下,供相关人员参考:第一,对收集池进行改造;第二,对物化处理系统进行改造;第三,对生化处理系统进行改造;第四,对污泥处理系统进行改造;第五,对除臭系统进行改造。
        此项目中的公司所从事的行业为光伏行业,其日常运营范围包括:硅片、太阳能电池以及电池相关组件。研究表明,导致废水产生的污染因子,通常为:硝酸,盐酸还有氢氧化钠[1]。而本文所研究项目的废水,其特点主要表现在以下方面:其一,产生的废水中所含有的污染物的浓度,极易被外界环境因素所影响,从而出现较大幅度变化;其二,相关企业往往会按照自身所从事行业的特点,分时段对废水进行排放,且排放流量存在显著差异;其三,企业所排放的废水大部分都具有极强的酸碱性,这样的酸碱浓度也给处理设备带来了较大的影响,而这一影响主要表现在加剧设备腐蚀方面,导致其使用寿命必然会有所缩短。在对系统进行优化改造前,本项目原有设备的设计规模是5000m3/d,要想使废水得到有效处理,关键是对设备规模进行扩大,这也是开展本次项目的主要任务之一。
2 废水处理工艺改造难点
        第一点,本项目属于改建工程。研究分析所得的结论表明,改建工程和新建工程通常存在着极为显著的差异,这也给设计人员提出了全新的要求,即:改造项目正式开始前,需要对原有设备对应的施工图纸进行全面分析,并在此基础上,结合实际情况以及业主所提出的要求,在尽量避免工程出现较大影响变动的情况下,达到改造优化的目标。由此可见,要想使改建工程取得理想效果,设计人员一方面要对原有工程所存在问题进行准确的了解,另一方面还要对原有工程的优势进行深入分析,明确具体改动需求的部分以及已经达到理想状态的部分。
        第二点,本项目需要在不停产的前提下,对改造工作加以落实。要想达成该目标,设计人员需要对多方因素加以考虑。对于本文所研究项目而言,不停产施工需要解决的问题主要包括:其一,现有污水处理管线,其走向和设计图纸存在较大差异;其二,施工人员难以做到将原有工艺和新工艺进行无缝衔接;其三,在对改造方案进行制定时,设计人员较易出现忽略细节的情况,这也是改造效果难以达到预期的主要原因[2]。
        要想使上文所提及问题得到彻底解决,首先,需要对改造方案加以确定,确保每根管线都有科学且精准的走向和安装位置;其次,以项目所提出的诉求为依据,对临时管道进行设置,所设置管道的作用主要是与废水站进行配合,确保原有管网和新管网得到科学衔接;最后,在改造工程正式开始前,工作人员需要清点设备预埋件,这样做的目的是确保预埋件拥有符合项目需求的数量及规格,在此基础上,根据改造设计方案所提出的要求来完成相应的安装工作。
3 废水处理工艺改造设计探究
        在前期准备阶段,设计人员以现场情况、业主需求和图纸资料为依据,对项目进行了改造,而项目改造所参照的设计方案中主要运用了以下处理工艺:
3.1 收集系统
        该系统对浓混酸收集罐进行了增设,收集罐外侧包裹FRP,内衬PTFE,罐体材质以碳钢为主。

此外,设计人员还对排气和处理废气的装置进行了加装,确保收集罐能够正常运行并发挥出应有的作用。对药泵进行设置时,设计人员选择将浓混酸打造成二级反应池,在保证pH值药剂得到合理调节的基础上,将药剂使用量控制在合理范围内。
3.2 物化处理系统
        首先,对PP反应罐和反应罐所需计量泵与搅拌装置进行增设,降低水池取样难度。其次,根据实际需求,逐一引进pH仪表、氟离子浓度计等装置,这些装置的作用,主要是对物化处理系统运行情况进行实时监测,通过对药剂投加量进行科学调整的方式,最大程度优化废水处理质效,确保其能够做到有价值的运行。最后,随着流量计、气动阀和流量控制阀被投入使用,自控要求有所提高,这样做所带来积极影响,主要体现在两个方面,分别是提高药剂投加工作调整的时效性,还可以减少工作量、降低工作强度。
3.3 生化处理系统
        在改造生化处理系统时,设计人员着重考虑了以下内容,希望能使改造后的系统相较改造之前更接近理想水平的运行效率。
        其一,基于原有好氧池,对能够使其运行效率得到提升的污泥循环泵进行增加,确保经过循环泵处理的污泥,可被运输到相应的二沉池、缺氧池以及污泥浓缩池。事实证明,这样做可使系统更具灵活性,对其进行改造的预估效果顺利实现。
        其二,基于生化二沉池对排泥泵进行有目的性的增设,通过及时排泥的方式,最大程度避免大量污泥淤积与老化情况出现,为后续环节的顺利开展提供有力支持[3]。
        其三,由废水站日常处理的物质所表现出来的特点可知,在处理废水时,该废水站所面临问题主要是缺氧池内泥水无法得到彻底混合,废水处理效果难以达到预期。针对上文所提及问题,设计人员提出“对生化搅拌机加以设置”的方案。随着该方案得到落实,不仅缺氧池内泥水获得了充分混合,而且混合作业所需的时间缩短,系统脱氮能力也较之前有所提升。
        其四,该系统新增设备还包括总氮分析仪,而总氮分析仪的作用主要是确保生化系统运行情况能够得到实时监测与精确反馈。工作人员可以及时发现系统潜在故障,在系统存在的潜在故障造成更严重后果前,根据提前编制的应急方案,对其进行科学处理,为生化系统长期、平稳运行提供保证。
3.4 污泥处理系统
        由于此项目的废水处理系统中药剂投加量较大,污泥产量也会随之增大,从而导致原有的污泥池储量不够,故需要增加污泥浓缩池数量,并且增加污泥脱水系统,即增设一套叠螺污泥脱水机来加大整个系统的污泥处理量。在完成收集滤液的工作后,通过泵送的方式,确保收集滤液被尽数运输至生化处理系统,随后经由该系统完成滤液处理工作,确保处理完成的滤液能够为后续处理环节的开展提供有力支持[4]。
3.5 除臭系统
        作为废水处理不可缺少的步骤,除臭系统对废水循环利用效果能否达到预期,通常具有决定性作用,因此除臭系统的改造也十分有必要。在通过实地勘查后,设计人员对改造方案进行了制定,该方案需要强调的要点如下:在对于浮球液位计进行加设的基础上,根据浮球液位计实际需求,引入不同管路适用的气动阀,确保碱罐及喷淋塔液位能够得到及时监测与科学反馈。随后,通过对废气吸收液进行定期补充的方式,在确保除臭系统具备稳定性的前提下,最大程度实现预期的运行效果。
4 结论
        通过上文的分析表明废水站的建立以及废水处理工艺的改造,对于废水处理具有重要意义。要想使得相关工作取得理想效果,关键是以原有废水处理系统所存在不足为立足点,综合考量废水特点及处理需求,分阶段、分流程开展改造工作,确保新系统具备更为理想的运行效果。

参考文献:
        [1] 许晓明, 刘宇心, 王发珍, 等. 以工业废水为主的污水厂准Ⅳ类水质提标扩建工程设计[J]. 中国给水排水, 2020, 36(18): 60-65.
        [2] 石兰兰, 张宝林, 吴云生, 等. 深圳横岭污水厂提标中曝气生物滤池的升级及应用[J]. 中国给水排水, 2020, 36(14): 104-108.
        [3] 杨跃辉. 环保新常态下印染废水治理提标改造难点及技术、管理动向[J]. 干旱环境监测, 2020, 34(02): 84-88.
        [4] 马允, 周子翔, 张小根. 吸附工艺用于工业污水厂深度处理提标改造工程技术分析[J]. 智能城市, 2020,6(09): 145-147.
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