CN117049636A - 一种沉淀池泡沫消除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沉淀池泡沫消除方法，属于环境工程技术领域。包括：在线监测浓缩液进水总碱度C；当1000mg/L<C≤2000mg/L时，启动隔膜泵对沉淀池中的泡沫进行抽吸；当2000mg/L<C≤5000mg/L时，启动隔膜泵对沉淀池中的泡沫进行抽吸，同时对沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液；当C>5000mg/L时，启动隔膜泵对沉淀池中的泡沫进行抽吸，对沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，同时投加消泡剂。本发明应用于垃圾渗滤液处理的反渗透浓缩液处置方面，解决由于浓缩液碱度较高，采用现有混凝沉淀工艺去除浓缩液中的有机污染物时，因混凝剂为强酸性药剂，导致反应过程中生成大量CO2，进而导致沉淀池溢出产生大量泡沫，最终影响沉淀和分离效果，导致有机污染物去除效率不高的问题。
Description
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，尤其涉及一种沉淀池泡沫消除方法。
背景技术
垃圾渗滤液具有成分复杂、污染物浓度高、水质水量变化大的特点，属于高盐、高CODCr废水。为满足排放要求，通常需要采用“预处理+生物处理+深度处理”或“生物处理+深度处理”或“预处理+深度处理”等组合工艺对其进行处理。根据《<生活垃圾填埋场污染控制标准>(征求意见稿)》编制说明》，我国2008年7月1日后建设的渗滤液处理设施共557座，总处理量为40888t/d，其中，采用反渗透(RO)工艺的渗滤液处理设施共268座，处理量为22661t/d。RO是渗滤液深度处理的核心工艺，可以有效截留小分子有机污染物、无机盐，确保渗滤液达标排放。与卷式反渗透相比，碟管式反渗透(DTRO)通道宽、流程短、可以形成高速湍流，更适于垃圾渗滤液处理。
垃圾渗滤液反渗透处理后的浓缩液含盐量和有机污染物浓度更高，通常采用“蒸发+干化”工艺对其进行浓缩减量，然而由于高浓度有机污染物会影响蒸发和干化工艺效率，需要对浓缩液进行预处理以降低有机污染物浓度。混凝沉淀是常用的污水有机污染物去除工艺，但浓缩液碱度较高(主要为重碳酸氢盐)，混凝剂为强酸性药剂，反应过程中会生成大量CO2；CO2气体在沉淀池溢出产生大量泡沫，进而影响沉淀和分离效果，导致有机污染物去除效率不高。因此，高效精准的泡沫去除方法对于提升混凝沉淀工艺去除浓缩液中的有机污染物至关重要。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明所要解决的技术问题是由于浓缩液碱度较高，采用现有混凝沉淀工艺去除浓缩液中的有机污染物时，因混凝剂为强酸性药剂，导致反应过程中生成大量CO2，进而导致沉淀池溢出产生大量泡沫，最终影响沉淀和分离效果，导致有机污染物去除效率不高的问题，提出一种能够实现沉淀池泡沫精准高效去除的沉淀池泡沫消除方法。
为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种沉淀池泡沫消除方法，包括：在线监测浓缩液进水总碱度C，所述C以CaCO3计；
当1000mg/L<C≤2000mg/L时，启动隔膜泵对沉淀池中的泡沫进行抽吸；
当2000mg/L<C≤5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，同时对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液；
当C>5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，同时投加消泡剂。
优选的，当2000mg/L<C≤5000mg/L时，所述隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，同时对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，喷淋强度为5-15L/(min·m2)。
优选的，当2000mg/L<C≤3000mg/L时，所述喷淋强度为5L/(min·m2)；
当3000mg/L<C≤4000mg/L时，所述喷淋强度为10L/(min·m2)；
当4000mg/L<C≤5000mg/L时，所述喷淋强度为15L/(min·m2)。
优选的，当C>5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，同时向所述沉淀池中投加消泡剂；所述喷淋强度为15L/(min·m2)。
优选的，当5000mg/L<C≤6000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.01-0.03％；
当6000mg/L<C≤7000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.04-0.06％；
当7000mg/L<C≤8000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.07-0.09％；
当8000mg/L<C≤9000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.10-0.12％；
当9000mg/L<C≤10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.13-0.15％；
当C>10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.15％。
优选的，还包括：当C≤1000mg/L时，所述沉淀池中的泡沫自行消除。
优选的，所述消泡剂选自聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、高碳醇类消泡剂中的至少一种。
优选的，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。
优选的，采用喷淋装置对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液。
优选的，启动消泡剂加药泵，通过管道混合器投加消泡剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种沉淀池泡沫消除方法，首先在线监测浓缩液进水总碱度，根据总碱度选择隔膜泵抽吸和/或浓缩液喷淋和/或消泡剂投加的方式进行沉淀池泡沫的去除，实现泡沫精准高效去除，具体的：
1)集成隔膜泵抽吸、浓缩液喷淋、消泡剂投加3种消泡工艺，高效去除沉淀池泡沫；
2)根据浓缩液总碱度匹配隔膜泵抽吸、浓缩液喷淋、消泡剂投加3种消泡工艺及运行参数，节省药耗、电耗；
3)在消除沉淀池泡沫的同时，减少外加药剂对后续处理工艺的影响。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的沉淀池泡沫消除方法采用的设备的结构示意图；
以上图中：1、沉淀池；2、隔膜泵；3、喷淋装置；4、消泡剂加药泵；5、管道混合器；6、总碱在线监测仪；7、自控系统；8、絮凝反应池；9、机械搅拌件；10、斜管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本发明的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本发明保护的范围。
本发明提供了一种沉淀池泡沫消除方法，包括：在线监测浓缩液进水总碱度C，所述C以CaCO3计；
当1000mg/L<C≤2000mg/L时，启动隔膜泵对沉淀池中的泡沫进行抽吸；
当2000mg/L<C≤5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，同时对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液；
当C>5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，同时投加消泡剂。
需要说明的是，现有沉淀池泡沫消除方法主要采用浓缩液喷淋工艺、消泡剂投加方式，或者浓缩液喷淋与消泡剂投加两种方式结合的处理手段，但是其仍然存在泡沫去除不及时及去除效果不佳的问题，本申请技术方案通过在线监测浓缩液进水总碱度C(以CaCO3计)，并以浓缩液进水总碱度C作为选择单独使用或者组合使用各处理方式(隔膜泵抽吸、浓缩液喷淋、消泡剂投加)的指标，实现了泡沫精准高效去除，具体的：1)集成隔膜泵抽吸、浓缩液喷淋、消泡剂投加3种消泡工艺，高效去除沉淀池泡沫；2)根据浓缩液总碱度匹配隔膜泵抽吸、浓缩液喷淋、消泡剂投加3种消泡工艺及运行参数，节省药耗、电耗；3)在消除沉淀池泡沫的同时，减少外加药剂对后续处理工艺的影响。浓缩液总碱度主要为重碳酸氢盐，絮凝剂为酸性，重碳酸氢盐反应产生CO2，因此，选择总碱度作为监测指标。随着浓缩液碱度增加，CO2生成量增加，达到过饱和状态后会逸出产生泡沫。同时，由于隔膜泵抽吸和浓缩液喷淋不会增加有机污染物，影响蒸发和干化效率，为优选的泡沫去除方式；但隔膜泵抽吸和浓缩液喷淋消除泡沫范围有限，因此，也需要通过根据不同碱度选择泡沫消除方式和工艺参数。
在一优选实施例中，当2000mg/L<C≤5000mg/L时，所述隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，同时对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，喷淋强度为5-15L/(min·m2)。该技术方案进一步限定了当2000mg/L<C≤5000mg/L时，喷淋强度为5-15L/(min·m2)，原因在于，喷淋强度超过15L/(min·m2)，会增加沉淀池浓缩液体积，显著降低浓缩液在沉淀池中的停留时间，无法满足沉淀效果。可以理解的是，喷淋强度还可以是6L/(min·m2)、7L/(min·m2)、8L/(min·m2)、9L/(min·m2)、10L/(min·m2)、11L/(min·m2)、12L/(min·m2)、13L/(min·m2)、14L/(min·m2)及其范围内的任意点值。需要说明的是，当2000mg/L<C≤5000mg/L时，选择隔膜泵抽吸和喷淋浓缩液的方式进行沉淀池中泡沫的消除，而不选择其它处理方式，原因在于，投加消泡剂会向浓缩液中引入有机污染物杂质，影响蒸发和干化效率，在能够满足消泡效果的前提下优先选择隔膜泵抽吸和浓缩液喷淋。
在一优选实施例中，当2000mg/L<C≤3000mg/L时，所述喷淋强度为5L/(min·m2)；当3000mg/L<C≤4000mg/L时，所述喷淋强度为10L/(min·m2)；当4000mg/L<C≤5000mg/L时，所述喷淋强度为15L/(min·m2)。
在一优选实施例中，当C>5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，同时向所述沉淀池中投加消泡剂；所述喷淋强度为15L/(min·m2)。该技术方案进一步限定了当C>5000mg/L时，采用三种方式结合的处理手段，同时限定了喷淋强度为15L/(min·m2)，原因在于，喷淋强度超过15L/(min·m2)，会增加沉淀池浓缩液体积，显著降低浓缩液在沉淀池中的停留时间，无法满足沉淀效果。
在一优选实施例中，当5000mg/L<C≤6000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.01-0.03％，可以理解的是，消泡剂的投加体积比还可以是0.02％；当6000mg/L<C≤7000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.04-0.06％，可以理解的是，消泡剂的投加体积比还可以是0.05％；当7000mg/L<C≤8000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.07-0.09％，可以理解的是，消泡剂的投加体积比还可以是0.08％；当8000mg/L<C≤9000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.10-0.12％，可以理解的是，消泡剂的投加体积比还可以是0.11％；当9000mg/L<C≤10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.13-0.15％，可以理解的是，消泡剂的投加体积比还可以是0.12％；当C>10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.15％。需要说明的是，消泡剂的投加体积比即为消泡剂体积V1/浓缩液体积V2。
在一优选实施例中，还包括：当C≤1000mg/L时，所述沉淀池中的泡沫自行消除。
在一优选实施例中，所述消泡剂选自聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、高碳醇类消泡剂中的至少一种。进一步优选实施例中，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。
在一优选实施例中，采用喷淋装置对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液。关于消泡剂的投加方式，在一优选实施例中，可以选择启动消泡剂加药泵，通过管道混合器投加消泡剂。本发明技术方案提供的沉淀池泡沫消除方法采用如图1所示的处理设备进行消泡处理，具体的，在絮凝反应池8中进行絮凝反应以去除有机污染物，同时利用机械搅拌件9对絮凝反应池8中的反应物进行搅拌，由于混凝剂为强酸性药剂，反应过程中会生成大量CO2，CO2气体在沉淀池1溢出产生大量泡沫，通过设置总碱在线监测仪6在线监测浓缩液进水总碱度C，同时设置自控系统7、与沉淀池1相连的隔膜泵2、在沉淀池1上方设置喷淋装置3、与沉淀池1相连的消泡剂加药泵4、及管道混合器5，同时自控系统7与总碱在线监测仪6、隔膜泵2、喷淋装置3、消泡剂加药泵4之间进行电连接，根据浓缩液进水总碱度C的大小，选择选择单独使用或者组合使用各处理方式(隔膜泵2抽吸、浓缩液喷淋、消泡剂投加)即自控系统根据浓缩液碱度自动匹配消泡方式。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的沉淀池泡沫消除方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例
青岛市某垃圾渗沥液浓缩液处理项目，处理规模为500立方米/日，絮凝沉淀池尺寸为4.7m×4.7m×8m，水力停留时间为3.5h，隔膜泵气压4公斤、流量14m3/h，喷淋泵功率为22kW，消泡剂加药泵功率为0.21kW。
沉淀池泡沫消除系统运行方式为：在线总碱度监测仪取样频率为每10min取1次，每次取样100ml，每小时检测1次结果；根据总碱度监测结果，自动匹配运行工艺，当C≤1000mg/L时，所述沉淀池中的泡沫自行消除；当1000mg/L<C≤2000mg/L时，启动隔膜泵对沉淀池中的泡沫进行抽吸；当2000mg/L<C≤3000mg/L时，所述喷淋强度为5L/(min·m2)；当3000mg/L<C≤4000mg/L时，所述喷淋强度为10L/(min·m2)；当4000mg/L<C≤5000mg/L时，所述喷淋强度为15L/(min·m2)；当5000mg/L<C≤6000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.01-0.03％；当6000mg/L<C≤7000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.04-0.06％；当7000mg/L<C≤8000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.07-0.09％；当8000mg/L<C≤9000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.10-0.12％；当9000mg/L<C≤10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.13-0.15％；当C>10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.15％。
Claims (10)
1.一种沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，包括：在线监测浓缩液进水总碱度C，所述C以CaCO3计；
当1000mg/L<C≤2000mg/L时，启动隔膜泵对沉淀池中的泡沫进行抽吸；
当2000mg/L<C≤5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，同时对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液；
当C>5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，同时投加消泡剂。
2.根据权利要求1所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，当2000mg/L<C≤5000mg/L时，所述隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，同时对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，喷淋强度为5-15L/(min·m2)。
3.根据权利要求2所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，
当2000mg/L<C≤3000mg/L时，所述喷淋强度为5L/(min·m2)；
当3000mg/L<C≤4000mg/L时，所述喷淋强度为10L/(min·m2)；
当4000mg/L<C≤5000mg/L时，所述喷淋强度为15L/(min·m2)。
4.根据权利要求1所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，当C>5000mg/L时，启动隔膜泵对所述沉淀池中的泡沫进行抽吸，对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液，同时向所述沉淀池中投加消泡剂；所述喷淋强度为15L/(min·m2)。
5.根据权利要求4所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，
当5000mg/L<C≤6000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.01-0.03％；
当6000mg/L<C≤7000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.04-0.06％；
当7000mg/L<C≤8000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.07-0.09％；
当8000mg/L<C≤9000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.10-0.12％；
当9000mg/L<C≤10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.13-0.15％；
当C>10000mg/L时，所述消泡剂的投加体积比为0.15％。
6.根据权利要求1所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，还包括：当C≤1000mg/L时，所述沉淀池中的泡沫自行消除。
7.根据权利要求1所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，所述消泡剂选自聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、高碳醇类消泡剂中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。
9.根据权利要求1所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，采用喷淋装置对所述沉淀池中的上方泡沫喷淋浓缩液。
10.根据权利要求1所述的沉淀池泡沫消除方法，其特征在于，启动消泡剂加药泵，通过管道混合器投加消泡剂。
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