钢铁企业污水处理旧工艺系统优化探讨

刘杰

摘 要：本文针对钢铁企业污水处理厂旧工艺如何优化改造提出好的方案。很多钢铁企业，原有的污水处理工艺比较落后不能满足现有生产需求，但受限于投资费用及场地等原因，只能在现有工艺及构筑物基础上进行改造，我们提出一系列切实可行的改造方案，使得污水处理的旧工艺能够最大限度的满足企业水质要求，而且还能够达到节水降耗的目的。

关键词：优化；絮凝剂；全自动；节水

中图分类号：TQ085 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）17-0005-02

1 引言

唐山中厚板材有限公司污水处理站主要担负着整个公司铁、钢、轧各系统生产排污水及厂区生活污水的处理工作，处理后产出的净化水作为全厂循环水的补充水使用。污水处理站2005年投运至今，随着进水水量的增加和进水水质的不断变化，净化水出水各项指标较高，导致各循环水系统浓缩倍数普遍在2左右。再有就是对于一些水质要求较高的系统，净化水水质满足不了用户补水需求。部分水系统用户被迫使用厂区生产水作为主要补充水源，厂区生产水为港口自来水公司供应（外购水单价4.3元/吨），随着生产水外购量的不断增大，吨钢耗水量也较大，外购水成本居高不下。在新建污水处理厂投资费用较高而且没有场地的前提下，我们需要提出了一系列切实可行的改造方案，保证污水处理的旧工艺能够最大限度的满足企业水质要求，而且还能够达到节水降耗的目的。

2 工艺流程（图1）

厂内各部门的工业废水和生活污水经管网收集后自流入格栅间，格栅间设置人工格栅和机械格栅以截留较大的悬浮物和漂浮物；格栅间的水自流入调节池进行均质、均量；调节池的水经潜水排污泵的加压提升至机械反应池，向机械反应池内投加石灰、絮凝剂，以去除水中的油、悬浮颗粒、胶体离子、硅化合物、有机物和Fe离子，同时降低水中碳酸盐硬度和碱度；机械反应池出水自流入斜管沉淀池，反应池中形成的大颗粒絮凝体在斜管沉淀池中沉淀分离出来；斜管沉淀池上清液自流入均质滤料滤池，截留水中没有沉淀下来的微小悬浮颗粒；滤池出水进入贮水池，其中一部分经除盐系统进行深度处理后流入回用水池，与另一部分贮水池进行混合勾兑，以确保回用水水质达到业主要求的出水水质指标；回用水池中的水经水泵加压送至各用户循环使用，同时，在回用水池中需定期投加杀菌灭藻剂和缓蚀阻垢剂。

斜管沉淀池中的浮油经集油管收集后自流至调节池。

斜管沉淀池沉淀下来的污泥排至污泥浓缩池，其中部分回流至反应池，污泥浓缩池污泥经污泥泵提升至全自动厢式压滤机内，进行机械脱水后，泥饼则装车外运，滤液排至调节池。

均质滤料滤池运行一段时间后，截留污物会达到饱和，为清除所截留的污物，使滤池恢复过滤能力，需要进行反冲洗，反冲洗水取自贮水池，反冲洗排水排至调节池。

粗格栅和机械格栅拦截的栅渣定期由人工清理外运。

3 优化背景

唐山中厚板材有限公司污水处理站原属武汉华安公司在中厚板的BOT项目，自2014年11月底开始由中厚板动力部接管全面运营管理。从专业管理角度看，污水处理站基础管理水平薄弱，与动力部其它区域管理水平差距较大，岗位工均为其它部门转岗人员，对水处理工艺完全不了解，且个人素质参差不齐，设备故障频发。从质量管理角度看，污水处理站前置处理水质较差，对斜板和滤池等水处理设施造成较大负担，造成水处理能力大幅度降低。污水处理站深度處理长期间断投运，造成净化水水质指标仅能满足浊环和部分净环循环水要求，对于部分水质要求较高的系统，如发电系统只能用生产水补水，增加了生产新水消耗，从而增加了动力总的生产成本。针对污水处理站的现状，我们决定深入开展精益生产活动，以岗位工培训为主线，全面提升职工生产操作、设备点检综合素质；以三票三制为主线，加强生产管理；以各种费用控制为主线，加强费用管理；以水处理主线，加强水质质量管理；全面提高污水处理站生产、质量、设备、费用控制管理水平。

4 优化方案

我们提出了一系列切实可行的改造方案，使得污水处理的旧工艺能够最大限度的满足企业水质要求，而且还能够达到节水降耗的目的。我们把重点放在如何提高预处理水质上，预处理不同阶段均能满足一定水质指标要求，才能够保证净化水产水水质达到最终要求，具体优化方案包括以下几个方面：

4.1 保证进水水质稳定

原有工艺调节池未设置污泥排泥口且没有事故水池，因此随着来水污泥不断沉积，调节池淤泥越来越多，而且没有办法定期切换水池清淤，导致调节池水质受到污泥影响十分不稳定，不仅影响进水储水量而且进一步影响絮凝剂投加量的调配。此次改造在现有调节池的基础上增加了6台潜水搅拌器，最大限度的实现了调节池无积泥，同时也保证了提升泵进水水质的相对稳定。

4.2 增强絮凝效果

原有工艺在第一级絮凝反应池投加聚铝絮凝剂，在第二级絮凝反应池投加酰胺助凝剂，使污水在这两种药剂的作用下，凝结成带粘性的絮状物质，并吸附水中的悬浮颗粒，加大自身的比重而下沉，达到固液分离的目的而净化水质。通过试验发现原有工艺两种药剂投加间距过短，絮凝反应的时间过短，絮凝沉降不够，现将混凝剂聚铝加药点前移50米至提升泵主管道上，两种药剂相隔较长一段距离，使之充分反应发挥其作用。部分大颗粒物投加絮凝剂后沉降到斜板沉淀池底部形成污泥外排，可以更好的去除水中悬浮物。

另外，我们在现有构筑物的基础上，增加了两台污泥回流泵（采用凸轮泵）和污泥管道，将斜板沉降的污泥通过污泥回流泵打至第一级絮凝反应池形成活性污泥。活性污泥可以以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，降低了污水中有机物的含量。我们根据活性污泥的活性调配流量，进一步增强了絮凝效果。

4.3 提高泥饼质量

原有工艺压出的泥饼非常松散不成形，而且压泥的时间久。通过试验发现泥浆管道较细为DN50，进泥量较少。我们对泥浆管道进行了改造更换成了DN100管道，同时对两台厢式压滤机比较关键的吹风功能重新进行了改造，同时对油缸密封、滤板、滤布、滤嘴以及翻板进行了更换，改造后的泥饼形成时间缩短了一半，紧密成型，进一步提高了干泥产出率。

4.4 增加滤池自动功能

旧的工艺滤池只能手动反洗，因此滤池的出水效果受到岗位工人为操作的影响比较大。为了避免这种情况的发生，我们重新进行了编程，并将进水、出水、反洗、气洗等阀门进行更换，均为可远程控制，滤池可实现定时反洗和阻塞值大自动反洗两种功能。使滤池最大限度的保证了出水水质的稳定。

4.5 其它优化方案

我们在原有构筑物和预处理工艺不变的基础上，对仪表自动化程度进行了升级改造。采用切实可行的技术手段，提高整体装备水平，实现污水自进入污水处理站到外送合格净化水的全自动控制；在线监控设备齐全，能够对工艺数据，质量数据进行在线数据监测并能够在控制室显示；加药系统实现自动控制启停，自动调整加药量。保证处理设施运行可靠、安全经济。

5 经济效益

按照以上优化方案实施后，净环水水质有了极大改善，净化水水质已经能够接近工业补水指标，能够满足厂区所有用水点的水质要求，可以将净化水替代部分用户的生产水补水，厂区各循环水的浓缩倍数提升到3-4之间，降低外购水消耗和成本。我们将净化水平衡后富裕的1200m3/天的水量制作了独立水箱，专供35MW发电水池补水使用，因其之前全部使用生产水补水，因此相当于每天降低35MW发电生产水补水1200m3。按照外购生产水4.3元/吨计算，全年创效1200×365×4.3=188.34万元。

6 结语

很多钢铁企业的污水处理工艺因使用年限较长比较落后，需要更新改造，但受限于投资费用及场地等原因，只能在现有工艺及构筑物基础上进行改造，如何找到旧工艺最大的症结，并且做出最合理的优化改造是需要我们不断探讨的，好的优化改造不仅能够使旧的工艺满足现有生产需求，同时还能够节省大量的投资费用。因地制宜，希望能够给其它钢铁企业起到“抛砖引玉”的作用。

参考文献

[1]周本省，主编.《工业水处理技术》第二版[M].化学工业出版社，2012.

[2]高廷耀，顾国维，主编.《水污染控制工程》[M].高等教育出版社，1999.

[3]齐冬子，编著.《敞开式循环冷却水系统的化学处理》第二版[M].化学工业出版社，2006.