何建輝
（中石化巴陵公司鷹山石化廠，湖南 岳陽(yáng) 414003）

　　摘要：對(duì)鷹山石化廠污水處理終沉池和刮泥機(jī)的改造作了介紹。指出了終沉池和刮泥機(jī)在運(yùn)行中存在的問(wèn)題，提出了改造的技術(shù)措施。將功能單一的刮泥機(jī)改造成了具有復(fù)合功能的板式刮泥機(jī)/管式吸泥機(jī)。經(jīng)過(guò)改造后的刮泥機(jī)，功能更加完善，結(jié)構(gòu)更為合理，排泥徹底。
　　關(guān)鍵詞：石化污水；污水處理；沉淀池；刮泥機(jī)
　　中圖分類號(hào)：X74
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009-2455(2001)04-0040-03

Retrofit of Sewage Final Sedimentation Tank
and Sludge Scraper in Yingshan Petrochemical Works
HE Jian-hui
(The Sinopec．BL Co．Yingshan Petrochemical Works，Yueyang 414003，China)

　　Abstract：An introdction is made to the retrofit of the sewage final sedimentation tank and the sludge scraper in Yingshan Petrochemical Works, with the problems existing in the operation of the final sedimentation tank and the sludge scraper pointed out and the technical measures for the retrofit presented．After the retrofit，the mono - function sludge scraper has been changed to a multi-function plate-type sludge scraper/pipe-type sludge sucker featuring better function，more reasonable construction and thorough sludge discharging．
　　Key words：sewage from petrochemical industry；sewage treatment；sedimentation tank；scraper

概述

　　鷹山石化廠是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大，技術(shù)最先進(jìn)的己內(nèi)酰胺和簾子布生產(chǎn)廠家。工廠在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水中含有機(jī)物種類繁多，主要水型污染物為環(huán)己酮、環(huán)己烷、環(huán)己醇、苯、環(huán)己酮污、有機(jī)酸、己內(nèi)酰胺、氨氮等。
　　工廠于1992年建成投產(chǎn)一套A/O污水處理裝置，原設(shè)計(jì)水量為Q=154m³/h，進(jìn)水CODcr≤1153mg/L，BOD₅≤692mg/L，NH₄⁺-N≤71mg/L，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)^[1]為CODcr≤100mg/L，BOD₅≤30mg/L，NH₄⁺-N≤15mg/L，SS≤100mg/L。工廠投產(chǎn)以來(lái)，實(shí)際排出的污水量已經(jīng)超過(guò)設(shè)計(jì)水量，加上工廠己內(nèi)酰胺裝置兩次擴(kuò)容改造和簾子布工程投產(chǎn)后， 水中的CODcr值也遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)值，一般在2000～3000mg/L左右，因此，鷹山石化廠又于1996年底對(duì)污水處理裝置進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)容改造，擴(kuò)容改造后的污水量Q=250m³/h，處理前水質(zhì)CODcr≤2000mg/L，BOD₅≤1200mg/L，NH₄⁺-N≤200mg/L。由于工廠污水排放口位于長(zhǎng)江與洞庭湖過(guò)渡段的黃金水域，國(guó)家要求執(zhí)行一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)^[1]。終沉池出水是工廠污水處理裝置的最終排水，而出水BOD₅和SS是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)又取決于終沉池的處理效率。為了達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放要求，終沉池的作用就顯得極為重要。

1 現(xiàn)有終沉池和刮泥機(jī)存在的問(wèn)題

　　現(xiàn)有兩個(gè)輻流式終沉池為1996年底污水處理擴(kuò)容改造時(shí)所建，直徑D=14m，刮泥機(jī)選用江蘇某環(huán)保廠制造的懸掛式中心傳動(dòng)刮泥機(jī)。兩個(gè)終沉池和刮泥機(jī)從1997年初投入生產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，效果一直不理想，存在的主要問(wèn)題是：
　　①泥水分高效果差，污泥結(jié)構(gòu)松散，沒(méi)有明顯的泥水分界面，從里到外經(jīng)常出現(xiàn)翻泥、溢泥現(xiàn)象；
　　②濃縮性能不好，污泥沒(méi)有得到足夠的濃縮；
　　③經(jīng)常出現(xiàn)短流現(xiàn)象；
　　④污泥在池內(nèi)反硝化嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)大塊上浮隨出水飄出池外，造成終沉池出水超標(biāo)，嚴(yán)重影響工廠環(huán)保達(dá)標(biāo)；
　　⑤曝氣池的污泥平均濃度僅為3.29g/L，污泥處理量?jī)H為2.5m³/h。

2 對(duì)存在問(wèn)題的分析

　　經(jīng)過(guò)多次觀察、論證、分析后認(rèn)為存在問(wèn)題的原因是：
　　①刮泥機(jī)選型不合理
　　根據(jù)水力學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，輻流式沉淀池直徑D=12m以下選用中心傳動(dòng)刮泥機(jī)較為合適，而直徑D＞12m則選用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)更為合理。
　　②刮泥機(jī)功能單一
　　原有刮泥機(jī)適用于處理含水率為98％，且濃縮性能較好的城市污水，而鷹山石化廠污水為組分復(fù)雜的工業(yè)有機(jī)污水，終沉池中的積泥為工業(yè)有機(jī)污泥，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，其含水率高達(dá)99.8％，且呈絮狀，單用刮泥機(jī)難以刮集。
　　現(xiàn)有終沉池的刮泥機(jī)由于選型及結(jié)構(gòu)不合理和功能上的缺陷，不能很好的完成泥水分離和濃縮任務(wù)，則回流污泥無(wú)法保證曝氣池中生物固體的數(shù)量，從而嚴(yán)重影響工藝運(yùn)行。另外，由于刮泥效率低造成池底污泥淤積，排泥不暢，這樣，污泥在終沉池內(nèi)因停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)發(fā)生反硝化而上浮造成惡性循環(huán)。因此，必須對(duì)現(xiàn)有終沉池和刮泥機(jī)進(jìn)行改造。

3 改造措施

　　根據(jù)上述存在的問(wèn)題，采取了如下改造措施。
3.1 增加吸泥系統(tǒng)
　　原有刮泥機(jī)為單功能的板式刮泥機(jī)，對(duì)于含水率高的工業(yè)有機(jī)污泥很難刮除，而且，被刮下的污泥容易產(chǎn)生二次上浮，很難全部進(jìn)入終沉池底部的排泥管口而影響污泥及時(shí)排出。根據(jù)水力學(xué)原理^[2]，利用終沉池有3.65m深的靜水壓力對(duì)吸泥系統(tǒng)附近的易動(dòng)性污泥產(chǎn)生擠壓作用，靠靜水壓力使污泥由四周流向排泥口。
　　增加吸泥系統(tǒng)的具體做法是：沿刮泥機(jī)三角桁架刮臂方向安裝兩根DN100的吸泥主管，單根吸泥管長(zhǎng)度為6.5m，每根吸泥主管上安裝DN50的扁吸咀6個(gè)，按i=0.015的坡度坡向排泥口，形成線型吸泥。在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)刮臂的旋轉(zhuǎn)，由刮泥板把污泥引導(dǎo)到吸泥管口，利用水位差自吸的方式，邊轉(zhuǎn)邊吸，吸入的污泥集于吸泥總管后排往排泥口，起到了吸泥機(jī)的作用。
3.2 加裝導(dǎo)流板以改變池型功能
　　活性污泥在終沉池中應(yīng)有明顯的泥水界面，這個(gè)界面不能太高，否則流量波動(dòng)或污泥沉降性能稍有變化就可能破壞運(yùn)轉(zhuǎn)。為了穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，泥面必須控制在水面下1.5m或更低。這從理論上要求容易，而在實(shí)際運(yùn)行中卻難以達(dá)到如此要求，因?yàn)槟嗝娴母叨扰c池深、污泥粒徑。泥層含水率、泥層厚度等因素有關(guān)，其中污泥粒徑是無(wú)法選擇的，泥層含水率和泥層厚度是受運(yùn)行管理中排泥制度、值班人員的素質(zhì)所影響，而排泥制度的制定要做到非常切合實(shí)際并不容易。因此，加長(zhǎng)導(dǎo)流板以強(qiáng)化泥水分界面的形成，給運(yùn)行管理提供了一個(gè)可回旋的余地。另外，加裝導(dǎo)流板還可以消除池內(nèi)污水和池邊排水槽底部碰撞所產(chǎn)生的湍流，隨著上升流速的緩沖和降低，避免了細(xì)小泥粒第二次上揚(yáng)。
　　加裝導(dǎo)流板的具體做法是：終沉池有效水深為3.65m，在池深2.15m處加裝導(dǎo)流板。先用膨脹螺栓將不銹鋼固定導(dǎo)流底板固定在池壁上，固定導(dǎo)流底板寬為60mm，再將不銹鋼導(dǎo)流板與池壁成60°夾角焊接在導(dǎo)流底板上，導(dǎo)流板寬為120mm。
3.3 改造原有刮板
　　原有刮板是用L50×50角鋼和傳動(dòng)帶材料用螺栓固定而成。其刮泥強(qiáng)度和刮力均不夠；第一塊刮板的起端離池邊距離為300mm，其間隙太大，刮泥時(shí)在池邊留有環(huán)形盲區(qū)：刮板的長(zhǎng)度為1000mm，其前伸量不夠。經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，在池內(nèi)共有7圈150mm寬的范圍刮不到。
　　改造原有刮板的具體做法是：將原有刮板拆除，將新刮板的形狀設(shè)計(jì)成對(duì)數(shù)螺旋線。刮板與刮臂中心的夾角為45°，互相平行排列。刮板采用不銹鋼材質(zhì)，加工成折邊形狀，折邊寬50mm，直邊寬（即高度）由原來(lái)的180mm改為現(xiàn)在的300mm。主要是考慮到終沉池的污泥含水率高，比重與水接近，具有活躍的流動(dòng)性，污泥層高度難以確定，所以加高了刮板的高度。刮板的長(zhǎng)度由原來(lái)的1000mm改為現(xiàn)在的1360mm，以保證鄰近的刮板在刮臂軸心線上有足夠的投影彼此重疊，使刮泥機(jī)在運(yùn)行時(shí)不留環(huán)形盲區(qū)。刮板之間的間距由原來(lái)的1000mm改為現(xiàn)在的930mm。安裝刮板時(shí)，第一塊刮板的起始端離池邊壁的間距由原來(lái)的300mm改為現(xiàn)在的50mm，以刮板的起端和池壁不發(fā)生干涉現(xiàn)象為準(zhǔn)。刮板下緣距池底最高點(diǎn)的間距由原來(lái)的120mm改為現(xiàn)在的30mm，與刮板聯(lián)接的彈性板采用優(yōu)質(zhì)簾子布輪胎材料。這樣，刮板與池底既無(wú)干涉現(xiàn)象，且彈性接觸良好，無(wú)明顯漏縫。
　　經(jīng)過(guò)上述三個(gè)方面的改造后，功能單一的刮板機(jī)就變成了具有復(fù)合功能的板式刮泥機(jī)/管式吸泥機(jī)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、管理方便、排泥徹底。

4 改造后的效果評(píng)價(jià)

4.1 改造后的效果
　　終沉池刮泥機(jī)的改造于2000年11月30日開工，12月25日竣工，工程改造完成投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行正常穩(wěn)定，效果顯著：
　　①泥水分離效果好，消除了成片翻泥、溢泥現(xiàn)象；
　　②泥水分離界面控制在1.5m以下；
　　③消除了池內(nèi)污泥反硝化現(xiàn)象，改造后，終沉池內(nèi)黑色的反硝化泥團(tuán)上浮的現(xiàn)象得到了控制；
　　④出水?dāng)y帶細(xì)小泥粒的現(xiàn)象得到了控制；
　　⑤短流現(xiàn)象被克服。
4.2 改造后的水質(zhì)指標(biāo)考核
　　對(duì)終沉池刮泥機(jī)進(jìn)行改造后，經(jīng)測(cè)試，出水水質(zhì)達(dá)到了如下指標(biāo)：
　　①回流污泥濃度由改造前的3.2g/L提高到改造后的5.4g/L；
　　②曝氣池的污泥平均濃度由改造前的2.6g/L提高到改造后的3.6g/L；
　　③污泥處理量由改造前的2.5m³/h提高到3.5m³/h；
　　④終沉池出水懸浮物控制在70mg/L。

5 結(jié)語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)對(duì)終沉池和刮泥機(jī)改造工程的竣工驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收以后的實(shí)際運(yùn)行考察，將功能單一的刮泥機(jī)改造成為具有復(fù)合功能的板式刮泥機(jī)/管式吸泥機(jī)，省去了中心支座、中心傳動(dòng)堅(jiān)架，其改造成本少，投資省，改造周期短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吸、刮泥效果好，對(duì)污水處理的達(dá)標(biāo)排放有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：
[1]GB8978-96，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S]．
[2]于爾建，等．給水排水快速設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996．

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作者簡(jiǎn)介：
何建輝（1968～），男，工程師，安環(huán)處處長(zhǎng)，現(xiàn)從事安全環(huán)保管理工作。