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1沉淀池系統(tǒng)

1．1沉淀池系統(tǒng)的組成及設計沉淀池系統(tǒng)由一、二級pH調(diào)節(jié)池和沉淀池組成。一、二級調(diào)節(jié)池的長×寬×高為1．3m×1．3m×3m。本設計沉淀池采用斜管沉淀池，斜管與水平面呈60°角，斜管長1m，斜管凈距80mm。斜管區(qū)上部清水區(qū)水深0．8m，底部緩沖區(qū)高度為1．2m。沉淀池長×寬×高為3．5m×2．6m×3m。表面水力負荷為3．3m3/m2•h，停留時間為30min。

1．2沉淀池的運行及作用本研究以1m3/h的樣機進行小試試驗，得出pH值與Zn2+離子去除率的關系見圖2。由圖2可見，當pH值為11時，Zn2+去除率達到98．4%，Zn2+濃度為4．6mg/L已低于GB8978—1996中規(guī)定的5mg/L。污水經(jīng)自吸泵進入一級調(diào)節(jié)池，在一級調(diào)節(jié)池內(nèi)經(jīng)攪拌與NaOH溶液充分混合，調(diào)節(jié)pH值9～10左右。此后污水再進入二級調(diào)節(jié)池，與NaOH溶液在二級調(diào)節(jié)池充分混合，調(diào)節(jié)pH值到11。調(diào)節(jié)后的污水進入沉淀池進行沉淀。經(jīng)檢測沉淀后的Zn2+濃度≤7mg/L，證明此時絕大多數(shù)Zn2+以Zn(OH)2沉淀形式除去。同時沉淀池系統(tǒng)也除去了絕大部分懸浮物(主要為Fe(OH)3)。

2混凝系統(tǒng)

2．1混凝系統(tǒng)的組成和藥劑的選擇混凝系統(tǒng)由三級調(diào)節(jié)池、混凝池、絮凝池、攪拌機，計量泵，變頻調(diào)速器，控制軟件等組成。三級調(diào)節(jié)池、混凝池和絮凝池長×寬×高為1．3m×2．6m×3m。利用無機絮凝劑(PAC)高正電荷密度和有機高分了絮凝劑(PAM)的橋連作用，使兩者產(chǎn)生協(xié)同作用，能夠有效提高絮凝處理能力［1］。

2．2通過正交試驗確定工藝條件通過正交試驗設計，不僅可以弄清楚試驗過程中自變量對于因變量的影響的大小和趨勢，還可以尋找其最佳試驗條件［2］。試驗設計如下:取1000ml廢水進行試驗，投加不同量的PAC、PAM，并調(diào)整pH值，經(jīng)快速攪拌(200r/min)3min后，停止攪拌并靜止30min，取其上清液測定COD。根據(jù)試驗的因素和水平，選用L9(34)正交試驗，試驗設計見表2。由表3可知，PAC用量、PAM用量和pH值3指標對COD的影響大小為PAC＞PAM＞pH。最佳配比為PAC用量20mg/L、PAM用量2mg/L、pH值為7.5。

3高效氣浮系統(tǒng)

氣浮法已廣泛應用于各類廢水的處理，并且已成功應用于鋼廠廢水的處理中［3］。

3．1氣浮壓力的確定取1m3生產(chǎn)廢水進行樣機小試驗，以確定最佳氣浮壓力。首先將pH調(diào)至7．5，再緩慢投加配置好的濃度為20mg/L的PAC溶液和2mg/L的PAM溶液各2L(即每m3生產(chǎn)廢水投加40mgPAC、4mgPAM)。采用25%的回流比，氣浮時間控制在20min，調(diào)節(jié)氣浮壓力考察其對廢水中COD去除率的影響。廢水中COD的去除率隨氣浮壓力的變化見圖3。由圖3可知，隨著氣浮壓力的增加，COD的去除率逐漸提高。氣浮壓力為1．2MPa時，COD去除率達到81%，但當氣浮壓力超過1．2MPa后，隨著氣浮壓力的增加，COD的去除率呈下降趨勢。當氣浮壓力增加到1．4MPa時，COD的去除率下降到80%，故最佳氣浮壓力為1．2MPa。

3．2氣浮池的作用液壓泵吸入空氣和水，在螺桿泵高速旋轉(zhuǎn)作用下產(chǎn)生混合液氣，輸入微氣泡發(fā)生器，在微氣泡發(fā)生器內(nèi)形成微氣泡。微氣泡經(jīng)液氣輸出管流出，與經(jīng)過預處理的污水在T型混合池內(nèi)混合流入氣浮混合槽。污水在上升過程中與納米氣泡釋放頭射出的納米氣泡充分混合，由于氣水混合物和液體之間密度不平衡，產(chǎn)生了向上的浮力，將SS帶到水面。上浮過程中，納米氣泡會附著在SS上，到達水面后SS便依靠這些氣泡支撐和維持在水面。鏈板式刮渣機沿著整個液面間斷的運動，將浮在水面上的SS從氣浮池的進口端推到出口端的刮渣槽內(nèi)，渣泥由渣泥排放管送入集泥池中。凈化后的污水從出水管經(jīng)出水口自流出去。在污水進水管沒有污水注入氣浮池時，氣浮池水位正常。此時液壓泵通過液壓泵進水管吸入氣浮池回流水，不斷輸出納米氣泡，氣浮設備正常運轉(zhuǎn)。

3．3氣浮池的設計及其主要結構氣浮池池體尺寸(長×寬×高)為:6．0m×1．5m×2．5m;有效水深:2．0m;有效容積:18m3;水力停留時間:20min;超高:0．5m。氣浮池主體結構見圖4。

4砂濾罐過濾系統(tǒng)

為了使污水中的COD和SS得到進一步去除，使出水水質(zhì)得到進一步改善，在氣浮系統(tǒng)后設置了過濾系統(tǒng)。本套過濾系統(tǒng)采用石英砂濾罐過濾系統(tǒng)，砂濾罐尺寸:Ф=2．0m，H=3．1m。石英砂過濾器是利用幾種過濾介質(zhì)，常溫操作、耐酸堿、氧化，pH適用范圍為2～13，具有反沖洗功能。在一定的壓力下，原液通過該介質(zhì)的截留，去除雜質(zhì)，從而達到過濾的目的。其內(nèi)裝的填料為:石英砂、無煙煤等，過濾精度在0．005～0．01m之間，可有效去除膠體微粒及高分子有機物。主要用于去除水中的懸浮物，從而降低COD。

5設計運行效果

通過調(diào)試運行，本設計完全能達到DB21/1627—2008和GB8978—1996規(guī)定排放限值，其進水水質(zhì)和出水水質(zhì)見表4。表4鞍鋼鋼繩廠進水和出水水質(zhì)mg/L項目CODNH3－N石油類Zn2+SSpH值進水2303492853506－9出水48824206－9DB21/1627－20085083．020GB8978－199615025105．01506～9

6結論

(1)設置兩個調(diào)節(jié)池可以準確的控制廢水的pH值，當污水的pH達到11時沉淀池的Zn2+的去除率達98%。(2)通過正交試驗可有效減少試驗次數(shù)，確定影響氣浮系統(tǒng)的主次因素為:PAC＞PAM＞pH。最佳投藥量PAC為20mg/L、PAM為2mg/L。在pH值為7．5，氣浮壓力為1．2Mpa時運行效果最佳。(3)通過運行調(diào)試，鋼繩廠的各項排放指標均低于DB21/1627—2008，尤其COD降到48mg/L、SS降到20mg/L、石油類降到2mg/L。

作者：王喜全 朱龍飛劉新亮單位：遼寧科技大學化工學院環(huán)境工程系遼寧華霆科技環(huán)保有限公司