摘要：针对当前很多企业的传统废水处理工艺已无法满足现代化废水处理要求和排放标准的情况，高密度沉淀池工艺自动化程度较高，且能有效处理废水悬浮物以及钙镁离子，在工业废水处理、生活废水处理等方面得到广泛应用。本次研究以某化工企业为研究对象，对高密度沉淀池工艺的应用进行研究，并分析应用效果，以期能够促进废水处理行业的发展。

　　关键词：水处理；化工；高密度沉淀池工艺

　　0引言

　　化工生产废水不仅产量大，并且成分复杂，含有各种悬浮物以及有毒物质，若缺少有效的处理措施，很可能导致严重的水污染问题。高密度沉淀池工艺在化工企业废水处理中的应用，能够有效去除废水中的钙镁离子，降低废水硬度，进而保证后续废水处理的有效性，实现废水“零排放”。

　　1工程概况

　　X化工企业成立于1993年，当时设计阶段采用了双膜法进行废水处理。随着我国生态环境保护政策的深度落实，对于工业废水排放要求不断提高，传统的双膜法已经无法满足X企业的废水处理需求。不仅如此，双膜工艺处理过程中，很容易受废水离子成分以及悬浮物的影响，经常出现结垢、污堵等情况，不仅需要频繁地进行化学清洗，并且效率较低，严重影响了废水处理效果，导致X企业循环水系统水质逐渐恶化。

　　针对这一问题，X企业结合实际情况，通过综合分析，决定在现有双膜处理的基础上进行高密度沉淀池工艺处理，以此解决废水钙镁离子过高、悬浮物过多的问题。同时，再将高密度沉淀池产水进行双膜工艺处理，在最大程度上提高废水处理质量。

　　2高密度沉淀池的工艺设计

　　2.1设计进水水质

　　化工生产过程中，废水主要来自三方面：系统循环过程中产生的废水；回用水装置产生的反洗废水；砂滤系统产生的反洗废水。本次研究根据水质实际情况，将高密度沉淀池进水水量设定为500 m3/h。高密度沉淀池设计进水水质见表1。

　　2.2产水水质设计

　　系统运行过程中，通过离心脱水机从污泥中分离的水体会流到前混池，这部分水体会在离心机运行过程中出现一定损耗，但损耗较少，可忽略不计。本次研究设计产水水质情况见表2。

　　2.3处理工艺流程

　　高密度沉淀池废水处理工艺流程如图1所示，主要分为六个步骤：

　　1）废水分三路进入石灰前混池，同时借助提升泵将砂滤装置反洗废水、回用水装置反洗废水输送到石灰前混池。所有废水搅拌均匀后，向石灰前混池中加入Ca（OH）2质量分数为5%的石灰乳，将废水混合液酸碱度调节到10.0～11.0之间。

　　2）酸碱度调节完毕后，将废水混合液通过溢流口输送到纯碱前混池，并向池内投放Na2CO3质量分数为10%的纯碱药剂以及混凝剂，并进行搅拌，降低混合液硬度，使胶体颗粒与水分离。

　　3）搅拌完毕后，废水混合液会经底部连通罐流进絮水池，并与絮凝剂在导流筒内混合，在经过搅拌之后分流进扇区进行凝聚。

　　4）凝聚完成后，废水混合液会从扇区底部流出，并经过降速处理后进入澄清池。废水上清液会在斜管填料的作用下再次澄清，脱落的颗粒会沉降到澄清池底部。少部分污泥会重新流回絮凝池，以此提高污泥浓度，在最大程度上发挥药剂效果，剩下的污泥暂存于澄清池，最后在经过离心机处理后形成干泥，并通过设备运出。

　　5）经进一步澄清后的上清液流经齿型堰、集水区，再流到后混池，在后混池中加入浓硫酸调节酸碱度，最终流到调节池。

　　6）产水外送到回用水装置，并进行双膜处理。

　　3高密度沉淀池的运行效果

　　3.1数据统计

　　本项目始建于2023年7月，于2023年9月14日正式投运。系统运行初期，由于污染物长时间积累，水质恶化情况较为严重，所以排出的废水各项指标均较高，故而将废水进水量控制在120 m3/h左右。经调试后，对系统的运行参数进行了确定，并于10月初产水各项指标趋于稳定，部分产水能够进行双膜工艺处理。本次研究截取了10月1、2日以及11月1、2日的部分运行数据，见表3。

　　通过高密度沉淀池工艺处理，大循环水整体水质逐渐好转，各项指标大幅度降低，本次研究对比9月24日与11月24日的循环水池水质指标，具体结果见表4。

　　如表4所示，经过两个月高密度沉淀池工艺处理，循环水系统废水指标得到有效改善，钙硬度、镁硬度大幅度下降，处理效果较为理想。

　　3.2效果分析

　　1）高密度沉降池工艺的应用，提高了水质澄清度，即便水浊度波动较大，依然能够保持较为良好的产水水质指标。需要注意的是，系统运行过程中若出现异常情况，需注意三点问题：首先，检测絮水池，并开展PFS增减量试验、PAM增减量试验，更根据试验结果进行絮凝剂、混凝剂的调整。系统正常运行期间，PFS、PAM增减量试验频率为8 h/次，特殊实际则需调整到4 h/次或2 h/次。其次，借助泥位计，周期性监测澄清池。之所以采取这一措施，主要原因是由于系统池容量较大，必须对澄清池的泥管出水情况进行动态监测，根据出水浑浊度进行泥位确定；最后，污泥处理过程中，需着重注意上清液水质情况、离心机出泥情况，避免发生泥位上升或排泥不畅等问题。

　　2）高密度沉降池工艺的应用，降低了水质硬度，系统应用初期及正常运行阶段，产水均有着较为稳定的硬度指标，避免了钙镁离子过高影响后续双膜工艺处理，进一步提高了双膜工艺处理的稳定性。同时，若下游系统条件允许，可以适当调整产水指标，以此降低药剂使用量，提高废水处理效益。除此之外，通过高密度沉淀池工艺，能使得废水中的重金属离子发生沉淀，并在污泥回流之后，通过絮凝池污泥进一步吸附重金属微溶物或沉淀物，提高重金属的去除效果。以铁离子为例，受曝气管的氧化影响，铁离子会由二价变为三价，在经过与碱性溶液反应后，会形成固体锈状氢氧化铁，沉淀于污泥层当中。通过该环节处理，能够去除废水中超过70%的铁离子，具有较为理想的应用效果。

　　3）高密度沉降池工艺的应用，有效处理并控制了对膜系统影响较大的成分，例如钙镁粒子、总铁、悬浮物等。不仅如此，通过高密度沉降池进行废水处理，能够保证产水水质的稳定性，并且系统有着较强的抗波动、抗冲击能力，进一步保障了系统运行的稳定性。同时，还为循环水的运行提供了重要支持，使其能够在高浓缩倍数下运行，各项离子成分得到有效控制，不会影响废水后续处理，在很大程度上节约了补充水。

　　4）高密度沉降池工艺的应用，还能避免产生二次污染。废水处理过程中，采用的是磷系处理药剂，这种药剂水溶性较强，完成处理后，水中残留的磷系处理药剂会进行水解，并以磷酸根的形式存在，进而导致后续反渗透等工艺出现污堵问题。而通过高密度沉降池工艺，能够在很大程度上吸附水中的磷酸根粒子，使其沉淀凝结，磷酸根处理效率高达70%，有效避免后续工艺处理污堵问题的发生。

　　4结语

　　高密度沉淀池具有产水水质稳定、抗冲击能力强等诸多优势，综合效果较为理想，该工艺在化工企业中的应用，能够对产量大、成分复杂的化工废水进行有效处理，在保证循环水质的同时，能够有效解决化工废水硬化问题，使重金属离子在碱性环境下发生沉淀，并通过絮凝池进行吸附，为后续双膜工艺的实施提供重要保证。由此可见，高密度沉淀池工艺在水处理中的应用，能够提高水质澄清度、降低水质硬度、避免造成二次污染，保证了产水水质，对于化工企业运行调控与废水排放有着价值，值得广泛普及与应用。

       参考文献：

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