渦凹?xì)飧。–AF)處理石化廢水
1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理
渦凹?xì)飧?CAF)系統(tǒng)是世界獨(dú)創(chuàng)的專利水處理設(shè)備,也是美國商務(wù)部和環(huán)保局的出口推薦技術(shù)。CAF是專門為去除工業(yè)和城市污水中的油脂、膠狀物及固體懸浮物(SS)而設(shè)計的系統(tǒng)。整個氣浮系統(tǒng)共由五部分組成,如圖1所示:
經(jīng)過予處理后的污水流入裝有渦凹曝氣機(jī)的小型充氣段,污水在上升的過程中通過充氣段與曝氣機(jī)產(chǎn)生的微氣泡充分混合,曝氣機(jī)將水面上的空氣通過抽風(fēng)管道轉(zhuǎn)移到水下。曝氣機(jī)的工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速轉(zhuǎn)動在水中形成一個真空區(qū),液面上的空氣通過曝氣機(jī)輸入水中,填補(bǔ)真空,微氣泡隨之產(chǎn)生并螺旋型地上升到水面,空氣中的氧氣也隨之溶入水中。
由于氣水混合物和液體之間密度的不平衡,產(chǎn)生了一個垂直向上的浮力,將SS帶到水面。上浮過程中,微氣泡會附著到SS上,到達(dá)水面后SS便依靠這些氣泡支撐和維持在水面。浮在水面上的SS間斷地被鏈條刮泥機(jī)清除。刮泥機(jī)沿著整個液面運(yùn)動,并將SS從氣浮槽的進(jìn)口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推進(jìn)器,將所收集的污泥送入集泥池中。凈化后的污水流入溢流槽再自流至生化處理部分。
開放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產(chǎn)生微氣泡的同時,渦凹曝氣機(jī)會在有回流管的池底形成一個負(fù)壓區(qū),這種負(fù)壓作用會使廢水從池底回流至曝氣區(qū),然后又返回氣浮段。這個過程確保了40%左右的污水回流及沒有進(jìn)水的情況下氣浮段仍可進(jìn)行工作。
2 在處理石化廢水中的應(yīng)用
應(yīng)用實(shí)例1:東明石化集團(tuán)有限公司污水處理場技改工程。
東明石化集團(tuán)污水處理場始建于1988年,處理規(guī)模為100m3/h,流程采用隔油、兩級部分回流加壓溶氣氣浮、圓形表面曝氣的傳統(tǒng)處理工藝。由于工藝生產(chǎn)裝置的擴(kuò)建使排水量增加,同時隨著企業(yè)環(huán)保意識的增強(qiáng)及環(huán)保對排污要求的提高,使得現(xiàn)有污水處理工藝及設(shè)施已不能滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。要對現(xiàn)有污水處理工藝及設(shè)施進(jìn)行改造。改造后的處理規(guī)模為200m3/h,污水處理工藝流程為:污水經(jīng)格柵予處理后由泵提升至調(diào)節(jié)除油罐進(jìn)行除油,除油后再流入隔油池進(jìn)行進(jìn)一步隔油處理。隔油池出水經(jīng)一級渦凹?xì)飧≡O(shè)備處理后依次進(jìn)入表面曝氣池、推流式曝氣池、二沉池、過濾器再處理,處理后合格污水外排。
該污水處理改造工程已于1999年12月底通過東明市環(huán)保局驗(yàn)收,各項(xiàng)控制指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[1]中的二類污染物二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
本工程中渦凹?xì)飧≡O(shè)備的占地面積僅為36.15m2;能耗僅為5.435kW。不但減少了占地面積、節(jié)約了投資,還降低了運(yùn)行費(fèi)用。
應(yīng)用實(shí)例2:青島廣源發(fā)集團(tuán)公司瀝青廠污水處理工程。
青島廣源發(fā)集團(tuán)公司瀝青廠地處青島城陽區(qū),主要生產(chǎn)中海36-1型高級道路瀝青,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的石油類、SS及有機(jī)污染物,未經(jīng)處理直接外排對接納水體造成很大污染。
該廠的廢水量為50m3/h;水質(zhì)為COD:600mg/L、SS:300mg/L、含油量為600~800mg/L。污水處理工藝流程為:污水經(jīng)格柵予處理后流入調(diào)節(jié)池,再由泵提升至波紋斜板隔油池進(jìn)行隔油處理。隔油池出水經(jīng)渦凹?xì)飧≡O(shè)備處理后依次進(jìn)入生化池、二沉池、過濾器再處理,處理后部分水回用,部分水外排。
該污水處理工程已于1999年12月底通過青島環(huán)保局驗(yàn)收。二沉池出水COD<100mg/L、ss<30mg/L、含油量為<10mg/L。其中:渦凹?xì)飧≡O(shè)備進(jìn)水水質(zhì)為COD<500mg/L、SS<300mg/L、含油量為<120mg/L;出水水質(zhì)為COD200mg/L、SS<60mg/L、含油量為<10mg/L。渦凹?xì)飧≡O(shè)備對COD、SS、石油類的去除率分別達(dá)到60%、80%、85%以上。
本工程中渦凹?xì)飧≡O(shè)備的占地面積僅為9.60m2;能耗僅為300KW。在減少了占地面積、節(jié)約了投資的同時,還降低了運(yùn)行費(fèi)用。
3 渦凹?xì)飧?CAF)的優(yōu)點(diǎn)
3.1 節(jié)省投資
渦凹?xì)飧]有壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)泵等設(shè)備,因而設(shè)備投資少。
設(shè)備占地面積小,減少土建投資。Q=200m3/h的渦凹?xì)飧?CAF)設(shè)備占地面積僅為36.15m2。
3.2 運(yùn)行費(fèi)用低廉
該系統(tǒng)因沒有壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)泵等設(shè)備,從而節(jié)省電耗。Q=200m3/h的渦凹?xì)飧?CAF)系統(tǒng)能耗僅為5.435KW,而溶氣氣浮(DAF)系統(tǒng)能耗高達(dá)65KW。
渦凹?xì)飧?CAF)系統(tǒng)非常容易操作,根本沒有復(fù)雜的設(shè)備,因此人工操作及維修工作量極少,降低了人工費(fèi)及維修費(fèi)。
3.3 處理效果顯著
石油類、固體懸浮物(SS)的去除率超過80%。
BOD及COD的去除率可達(dá)60%以上。而溶氣氣浮(DAF)系統(tǒng)對BOD及COD的去除率只能達(dá)35%左右。
能促進(jìn)硫化物的氧化,減少污水中的含硫量。
3.4 操作簡單
本系統(tǒng)非常容易操作,沒有復(fù)雜的設(shè)備;整個系統(tǒng)僅由兩個機(jī)械部分組成,不像溶氣氣浮(DAF)系統(tǒng)包括了壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)泵等許多必需設(shè)備。
4 與溶氣氣浮(DAF)、散氣氣浮(IAF)的經(jīng)濟(jì)比較
本比較以2000t/d,沒有化學(xué)進(jìn)料的設(shè)備為基礎(chǔ),見表1。
表1 溶氣氣浮、散氣氣浮、渦凹?xì)飧〉慕?jīng)濟(jì)參數(shù)處理方法 | 設(shè)備占地/m2 | 能源消耗/KW | 投資比例 |
DAF | 60 | 22.4 | 1.37 |
DAF | 30 | 10.0 | 1.18 |
DAF | 19.3 | 2.6 | 1.00 |
5 設(shè)計參數(shù)的取值
停留時間15~20min。
表面負(fù)荷5~10m3/(m2·h)。
池中工作水深不大于2.0m,池子長寬比不小于4。
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