一級或物化處理程序之操作鑑定與異常排除.doc

一級或物化處理程序之操作鑑定與異常排除一、處理單元描述 一級處理程序目的為去除漂浮物、懸浮固體等。對於工業(yè)廢水，有時需增加油脂去除、中和或pH調節(jié)，調勻流量或濃度，去除毒性物質等，以便於後階段之處理，處理方法以物理及化學法為主。一級處理步驟大約可去除2030%的生物需氧量。 本污水廠依處理污水之濃度不同，分成喜氣及厭氧處理方式，以下列單元介紹其所使用的一級處設備及方法：1. 進流抽水站：主要目的為去除大塊、漂浮及懸浮物質，以保護機械、防止管路阻塞，避免處理操作之干擾以及減少對水流之阻礙。設備包括機械攔污柵、除雜機，其除雜機設備傾斜沉入溝底，以便雜物可連續(xù)由柵板集於袋內清除。2. 曝氣沉砂除油設備：於此池中將較重之顆?；蛏暗[之無機物沉降去除，並可攔除水面之油污及雜物。藉由鼓風機強制曝氣水流作用，使浮油及浮渣於除油池上浮至液面即進入浮渣槽，而沉砂以抽砂設備排出，並於室外以連動式除砂機將砂清除。3. 調和池：經過曝氣除砂後的廢水，送到可以容納1100噸廢水的調和池緩衝，調和池中的曝氣機可以供給氣，以除去水中溶解之CO2、H2S、NH3及酒精等氣體，並使廢水內細固體轉變成懸浮狀態(tài)。經過調和池後的廢水有較均勻之水質及水量，以維持處理廠最佳處理效率。4. 初步沉澱池：藉著重力沉降的方式去除由調和池進入初步沉澱池的廢水，使廢水中的有機物質及懸浮固體沉降。沉降後的污泥以刮泥機刮除，刮除後的底泥抽至污泥濃縮池；另外上浮的浮渣以防蝕性刮板刮除，再以泵浦抽送至浮渣槽集中。 5. 中和池：經初步沉澱後的廢水流至中和池，以HaOH或H2SO4調整PH值保持於中性，以管制進入曝氣池之廢水水質。二、處理程序設計合理性處理程序設計合理性主要程序： 進流水 調勻池 pH調整池 快混池 慢混池 膠凝沉澱池 放流 (污泥)程序過程與設計合理性： 因為工廠排出的廢水中含有各種污染物質，在決定排水處理的程序時，因為浮油、有機物、懸浮固體、氨氮、有害金屬等不同污染物質都必須採用不同的處理系統，因此須經由多個程序來處理。而一級或物化處理程序則主要針對無機物來做處理。 首先，在調勻池的部份，其目的是在減少或控制廢水水量或水質之變異現象，以減少後面程序上可能產生的各種問題。其中，此區(qū)可使用氣提法去除廢水中的硫化氫與氨氮，此法主要利用蒸氣將含有的排水加熱，在空氣中曝氣的處理方式。可先將造成優(yōu)養(yǎng)化現象之因素排除。 其次是pH調整池，此處之主要目的是為了有效進行混凝和沉澱等處理的重要步驟，最終去除廢水中的金屬離子。 含有金屬離子的廢水一般是酸性的，當加入鹼（通常為45%的液鹼）逐漸提高pH值時，金屬離子會和氫氧根離子反應生成氫氧化物而沉澱。這是因為隨著pH值的上升，氫氧根離子的濃度會變高，金屬離子的溶解度會變小的緣故。為了處理這些在pH調整池中所產生的反應物廢水，接著便是一連串的混凝處理。其主要分為兩部分，即混凝反應與膠凝反應。 其中，混凝反應為快混與慢混池的設立，此時要加入混凝劑?？旎斓哪康氖窃谑够炷齽┡c廢水迅速結合。慢混則是要獲得接觸的機會及迅速的凝集，但又不能破壞已經形成的膠羽。這些個目的是要使廢水中的懸浮物(SS)變大。 目前較常使用的混凝劑為石灰、PAC多元氯化鋁、鋁及鐵鹽，這些混凝劑的適用pH範圍則大致落在弱酸到強鹼區(qū)間，其中鋁及鐵鹽之膠羽相當脆弱，可加入長鏈陰離子性或非離子性聚合物(polymer)，可使膠羽在整個膠羽化時間內聚集在一起且變大。 也因此，在先前的pH調整池中先將廢水調整至鹼性區(qū)間，對於後續(xù)的混凝反應是非常有幫助的。 最後的膠凝反應，其使用的膠凝沉澱池，主要則是利用比重差讓懸浮固體沉積在下部的沉澱處理裝置。若先前之混凝反應無法產生粒子比重或直徑較大之膠羽化產物，則可在快混池添加混凝劑時額外添助凝劑(具有使小膠羽聚集成大膠羽的功能，是一種與無機混凝劑併用時可提高混凝效果的藥品)。以公司為例 首先，來自廠房的製程廢水會先至所謂的廢水調整池暫存。因廠內並無使用會造成氨氮或硫化物之製程藥液，故此區(qū)並無曝氣。 接著，是進行pH的調整、快混以及凝集。 經凝集後的廢水，再進入慢混池中與凝集劑進行凝集，並產生膠羽，隨後再經由管路抽至膠凝沉澱池進行固液分離的動作。 經分離後的上層液，則由圖中箭頭處溢流至放流池後放流(圈起處)。底層的凝集物則由沉澱池底的大型刮勺刮至重力式濃縮池，而後再由污泥脫水機製成污泥。 因此處理程序廣為業(yè)界所使用，故其合理性是可被認同的，當然，在如此的流程下，各家公司的做法又不甚相同，但就處理上的概念應都是相類似的。三、處理單元操作鑑定一、 初級沉澱池操作：1. 控制水力停留時間、水面積負荷(又稱溢流率)及溢流堰負荷依實際水量、水質狀況，藉由控制調整池出流水量調整，以得最高去除效率。2. 刮泥及排泥系統操作A. 依初沉池進、出流水量及水質，計算污泥產生量。B. 依污泥產生量調整刮泥速度及抽泥頻率。C. 矩形池刮泥速度不超過1.2公尺/分鐘，圓形池不超過3尺/分鐘，以免造成上浮現象。3. 一般操作事項A. 初沉池表面有浮渣蓄積時，應利用刮除器或人工刮除。B. 溢流堰有雜物或藻類附著時，應立即清洗。C. 檢查刮泥機及排泥泵運轉情形。D. 檢查污泥有無上浮情形。E. 進流閘門一般以全開操作為原則，以避免造成亂流或渦流。F. 同一沉澱池內各閘門之開口度應平衡，避免發(fā)生短流。G. 沉澱池兩池以上時，開口度應適當設計且排設使進流量穩(wěn)定。二、 混凝沉澱操作：1. 混凝劑之選擇及加藥濃度混凝劑的選擇依去除物質的種類、量、膠體粒子、濃度、水溫、pH、共存鹽類及懸浮物質等而定。2. 快慢混操作條件A.快混：快混操作目的，在於使混凝劑與廢水迅速混合，因此注藥位置、進流點、出流點皆需充分注意，以達到充分攪拌並避免發(fā)生短流現象；一般停留時間約為1-5分鐘，槽內流速通常為1.5m/sec以上。B.慢混：慢混之目的，是要獲得接觸的機會及迅速的凝集，但不能使其破壞已形成的膠羽，慢混凝聚所形成之粒子，通常於流速9cm/sec以下時發(fā)生沉澱，流速75cm/sec以上時則被破壞，故應維持流速在15-60cm/sec之範圍。一般停留時間以20-30分鐘為宜。3. 操作要點A.控制最佳加藥量，通常由jar test來決定最佳加藥量操作之條件。B.加藥操作：.高分子助凝劑不易溶解，需藉由機械或曝器攪拌，以均勻溶解另藥劑應避免存放過久而劣化失效。.操作時，應視處理水量、水質及膠羽形成情形調整加藥量。並不定時量測實際加藥量，以達到最佳加藥量。.控制pH值，已達到最佳混凝沉澱之條件。C.觀察膠羽生成之大小及沉降速度，並適時調整操作條件。三、 加壓浮除：1. 加壓泵：加壓泵主要功能是將廢水或迴流水加壓到3-5kg/cm2，依加壓浮除處理流程不同，其加壓水量並不相同，一般加壓水量為迴流水量25-50%不等。2. 溶氣槽：溶氣槽可使加壓水量與注入之空氣充份混合，一般溶氣槽水力停留時間約3-5分鐘，溶氧槽壓力一般維持在3-5kg/cm2，即可提供足夠空氣量。3. 空氣供應設備：空氣供應設備及壓力是加壓浮除槽操作之重要指標，空壓機壓力宜在7kg/cm2以上，所需空氣量可由A/S經驗公式加以計算。4. 浮除槽：浮除槽表面積水力負荷宜控制在4m3/m2.hr，一般水力停留時間需在20分鐘以上，應避免水力負荷過大，而造成處理效率降低之情形。四、 中和處理：1. 化學中和滴定曲線之建立。2. 酸鹼中和藥劑之選擇。3. 一般操作注意事項：A.廢水收集系統：應利用酸性廢水中和鹼性廢水，在廢水中和後尚無法達到適宜pH值後，在加入酸、鹼性藥劑，避免引起過量加藥之情形。B.pH加藥控制：依後續(xù)處理單元或放流水質標準，設定PH加藥控制範圍，以符合經濟加藥原則。C.pH電極校正及清洗。五、 化學氧化還原處理：1. 化學氧化處理：A.次氯酸鈉處理電鍍廢水操作程序(氰系廢水)：I. 進流水的水量及濃度的調節(jié)II. 氰化物的氧化是加入酸或鹼保持PH在10.5到11.5和加入次氯酸納，並保持氧化還原電位(ORP)在670mV以上，停留時間20到45分鐘。III. 氰酸鹽的氧化式加入酸或鹼保持PH在8.5到9.5和加入次氯酸納，並保持氧化還原電位(ORP)在800mV以上，停留時間45到90分鐘。IV. 在重力輸送至沉澱池時，加入聚合物以改善膠凝。V. 在放流之前，懸浮固體必須在重力沉澱池中停留1到3個小時。B. 臭氧處理程序：操作系統安全注意事項：i. 當保持合理操作壓力時時，電壓應儘可能維持低壓。保持低電壓可保護介體或電極表面免於高電壓的危害。ii. 該使用高頻率交流電(AC)。iii. 應儘可能增加餘熱的去除效率。iv. 臭氧產生率決定於進氣的氧含量，在壓力8-15psig之間進氣流率可以改變。v. 電暈功率則決定於電脈衝撞擊電暈單元的頻率。臭氧濃度與操作成本應保持平衡。vi. 產生低臭氧濃度(1-2%)通常花費較少，但較高濃度可得最好的結果。vii. 當校正用臭氧監(jiān)測器及進氣露點於臭氧生產過程中有改變時，應將伏特數、安培數、單元溫度、管線壓力、氣體流率等加以紀錄。2. 化學還原處理：處理過程中利用還原劑還原，再利用鹼性藥劑形成不溶性沉澱去除。四、處理單元異常排除1.處理單元流程圖1. 初級處理單元一共分為：(1) 進流水抽水站(2) 曝氣沉砂除油設備與浮渣槽(3) 調和池(4) 初級沉澱池3. 處理單元之異常排除：(1) 進流水抽水站：一般異常情形以及處理對策現象可能原因檢測項目對策(1) 廢水變黑、發(fā)臭(1) 抽水站操作不當(2) 收集系統坡度過緩(1) 檢視抽水站(2) 測定管線中之流速(1) 修改異常點(2) 必要時進行管線淤積清管計畫或抽換管徑(2) 間續(xù)流或湧流(1) 液位控制不當(2) 抽水站容量過大(3) 偷排因素(1) 檢測液位控制點(2) 校核設計容量(3) 檢視收集系統中之排入源(1) 調整液位控制器(2) 設置緩衝槽(3) 排除合法之接管(3) 豪雨時間續(xù)或湧(1) 雨水自人孔入(2) 管線破(1) 檢測污水人孔蓋密封況(2) 檢測管線(1) 換損壞之人孔(2) 修補破管線(4) 抽水機無法運轉(1) 控制線有問題(2) 馬達故障(1) 檢視迴(2) 檢測馬達(1) 換有問題之部份(2) 換馬達(5) 電路斷路器無法重新啟動以致無法運轉(1) 抽水機阻塞或閥關閉(1) 檢視抽水機之阻塞情形(1) 清除阻塞物(6) 抽送減少(1) 氣(2) 阻或損壞(3) 襯墊(wearing ring)磨損(4) 阻(5) 過磨損(1) 檢視可能氣管線(2) 檢視(3) 檢測間隙(1) 清除管線可能積氣之高點(2) 清除阻物或換(3) 換磨損件(7) 抽水機或吸水管端阻(1) 油脂/物積(1) 檢視積之情形(1) 定期清洗、去除(8) 單位抽送消耗動增加(1) 抽水機阻(2) 傳動皮帶定位佳(1) 校核抽送水記(2) 定位(1) 清除阻物(2) 傳送皮帶重新定位(9) 液位正確(1) 液位探棒覆蓋雜物(2) 浮球卡住無法升(3) 浮囊洩氣(4) 氣泡系統污穢(1) 探棒(2) 浮球(3) 浮囊(4) 氣泡系統(1) 清洗探棒(2) 清除物(3) 修或換浮囊(4) 清潔氣泡系統(10) 抽水機過磨損(1) 抽水站內砂積(2) 抽水站內油脂積(1) 檢視抽水站淤積情形(2) 檢視抽水站池壁(1) 清除淤積(2) 清除積之油脂(2) 曝氣沉砂除油設備與浮渣槽：一般異常情形以及處理對策現象可能原因檢測項目對策(1) 沉砂淤於貯砂區(qū)(1) 刮砂速太快(2) 抽砂或清砂作業(yè)太慢或頻太緩(1) 刮砂速(2) 抽砂或清砂作業(yè)情形(1) 低刮砂速(2) 調整清砂作業(yè)程序(2) 有蛋的腐臭味(1) 產生H2S(2) 有機物淤積(1) 化驗總化物及溶解性化物(2) 檢視淤積物(1) 以次氯酸鹽清洗池體(2) 每日清池體(3) 調整水平速及面積負荷，勿使有機物沉(3) 設備屬腐蝕及池體混凝土有侵蝕現象(1) 通風(1) 通風設施(1) 增加送風(4) 清除之砂礫顏色灰白(1) 供氣足(2) 停時間太長，水平速太低(1) 供氣(2) 水平速及停時間(1) 增加供氣(2) 池體太大，必要時可改為曝氣沉砂式(5) 曝氣沉砂池表面的混況常(1) 散氣頭阻(1) 散氣頭(1) 清洗散氣頭(6) 除砂低(1) 池底沖刷(2) 曝氣太大(3) 停時間太短(1) 水平(2) 曝氣管閥(3) 停時間(1) 維持於0.3m/sec (2) 減少曝氣(3) 均勻進水，提高液位或再增設1組沉砂池(7) 池底冒出腐臭氣泡(1) 污淤積(1) 池底淤況(1) 每日清淤，並調整供氣及水平速(8) 油脂去除效果不良(1) 於放流水中可見油脂排出(2) 浮渣槽多水(1) 分析進流水及出水油脂來計算去除效率並與設計規(guī)範比較(2) 刮油板黏附油脂迴轉時帶至出口處(3) 用竿量浮渣槽厚度及浮渣槽水深(4) 檢核浮渣槽容量(5) 檢核浮渣刮版之磨損(1) 如可能，木板迴轉時在水面之下，以免黏附油脂(2) 裝置噴水設施使地面油脂導入浮渣槽，但噴水不可破壞水之表面張力(3) 浮渣槽中水太多應將槽底水抽至處理廠之前端，濃縮之浮渣再抽至消化槽或焚化爐(4) 加裝浮除或吸除evacuator設備增加油脂去除(5) 加氯後可使油滴較大，故氯接觸池可裝油脂去除設備(6) 常自浮渣槽抽出油脂，以免浮渣溢回程清池(7) 清潔或更換已磨損之刮板(9) 油脂及固體阻塞微細篩(1) 微細篩效率降低(2) 濾布上有可見之固體及油脂(1) 測進流水SS(2) 活性污泥法校核有無異常(1) 增加反洗水壓力(2) 調整反洗週期(3) 改用熱水反洗(4) 用除油劑反洗(3) 調和池：一般異常情形以及處理對策現象可能原因檢測項目對策(1) 池水滿溢(1) 進太大(2) 停時間足(3) 抽水泵容足(或損壞)(4) 抽水泵片堵(1) 檢查進況(2) 調整控制液面(3) 確認抽水泵況(4) 檢查堵況(1) 進況調整(2) 以低液位控制(3) 維護或換抽水機(4) 清除堵(2) 調勻攪拌勻(1) 曝氣頭堵(2) 曝氣足(3) 與曝氣池共用曝氣系統(1) 檢查是尾端末曝氣或間隙，未曝氣(2) 檢查是尾端末曝氣或間隙，未曝氣(3) 檢查曝氣系統(1) 清堵之曝氣管，必要時換(2) 確認曝氣是否足夠(3) 調勻與曝氣單元之曝氣系統需分別設置(3) 池面泡沫(1) 界面活性劑引起(2) 生物性微生物引起(1) 檢測界面活性劑濃(2) 顯微鏡觀察是否有土壤絲菌(1) 減少界面活性劑之入，或低曝氣(2) 低曝氣，以迴水消泡或用網蓋(4) 初級沉澱池：一般異常情形以及處理對策現象可能原因檢測項目對策(1) 浮上浮(1) 進太大(2) 停時間足(3) 抽水泵容足(或損壞)(4) 抽水泵片堵(1) 檢查進況(2) 調整控制液面(3) 確認抽水泵況(4) 檢查堵況(1) 進況調整(2) 以低液位控制(3) 維護或換抽水機(4) 清除堵(2) 污水變並臭腐敗(1) 曝氣頭堵(2) 曝氣足(3) 與曝氣池共用曝氣系統(1) 檢查是尾端末曝氣或間隙，未曝氣(2) 檢查是尾端末曝氣或間隙，未曝氣(3) 檢查曝氣系統(1) 清堵之曝氣管，必要時換(2) 確認曝氣是否足夠(3) 調勻與曝氣單元之曝氣系統需分別設置(3) 刮機運轉常(1) 界面活性劑引起(2) 生物性微生物引起(1) 檢測界面活性劑濃(2) 顯微鏡觀察是否有土壤絲菌(1) 減少界面活性劑之入，或低曝氣(2) 低曝氣，以迴水消泡或用網蓋(4) 浮渣溢(1) 排除頻足(2) 含高浮渣廢水(3) 浮渣刮集板損壞(4) 刮集設施定位當(5) 浮渣槽或管阻(1) 浮渣排除速(2) 入廢水(3) 刮集板(4) 定位(5) 浮渣槽或管(1) 提高排除頻(2) 限制廢水進限值(3) 清或換(4) 調整定位(5) 清除阻物或加大管徑、坡，使浮渣於出(5) 刮鏈條及插梢經常損壞(1) 插梢尺寸及刮集板定位當(2) 刮機扭負荷過高(1) 插梢尺寸及刮集板定位(2) 沉積污(1) 高整刮集板尺寸及換插梢尺寸(2) 提高排或頻(6) 污泥壓密致排泥困難(1) 過之砂土或其它積厚之物質(2) 排管中速低(3) 管線或泵阻(1) 檢查前處除砂系統之操作(2) 排速(3) 阻情形(1) 改善除砂系統操作(2) 增加排管中速(3) 反沖洗阻管線並增加排頻(7) 污泥濃度不足(1) 水超負荷(2) 短(3) 抽過(1) 進(2) 目檢查或使用染或其他追蹤劑(3) 排泵操作頻、時間及污濃(1) 如使用複池，使分水均勻，否則應增設池(2) 溢堰出水均及整皮或整筒損壞(3) 低排頻及時間(8) 短流(1) 溢堰出水均(2) 整皮或整筒損壞(3) 進水管位置偏移(1) 堰水平(2) 整板或整筒(3) 進水水分佈(1) 調整堰高程(2) 修或換(3) 改善水方向(9) 水流湧動(1) 進泵操作(1) 進泵啟、停操作異常(1) 修正泵操作循環(huán)設定(10) 進水渠中固體物沉澱(1) 速過低(1) 速(1) 增設速或以空氣或水攪拌(11) 池表面及堰有生物生長(1) 固體堆積致生物生長(1) 檢視池體及堰(1) 定期清表面(12) 過度腐敗(1) 腐敗污水進(1) 污水顏色及臭味(1) 以防蝕塗塗裝設施(13) 鏈條轉動有異音(1) 轉動件進有磨擦(2) 鏈條與齒咬合(3) 鏈條太鬆(4) 潤當(5) 定位或安裝當(6) 件磨損(1) 定位(2) 潤(3) 定位及件組裝 (1) 鎖緊及調整插梢及鏈條、去除塵埃及其他干擾物質(2) 換正確件(3) 隨時維持鏈條緊(4) 適當潤(5) 重新定及安裝(6) 換磨損齒、磨損鏈條或軸承(14) 鏈條易於磨損(1) 潤當(2) 件太鬆或定位當(1) 潤(2) 定位(1) 適當潤(2) 調整鏈條(15) 鏈條爬上齒輪(1) 鏈條與齒咬合(1) 換鏈條或齒(16) 鏈條或齒輪損壞(1) 突增或超負荷(2) 銹或蝕(3) 定位錯誤(4) 異物卡住(1) 進流量(2) 定位(1) 避免突增或超負荷或避免同時發(fā)生情況(2) 更換零件，控制腐蝕狀況(3) 重新定位(4) 清除鏈條及齒輪間的異物(17) 油封洩漏(1) 油封失效(1) 油封(1) 更換油封(18) 軸承或萬向街頭失效(1) 過度磨損(2) 潤滑不當(1) 潤滑(1) 更換接頭或軸承(2) 潤滑接頭或軸承(19) 污泥泵浦軸鎖死(1) 墊片不當(1) 調整墊片五、處理程序功能改善建議就臺中酒廠一級處理五大單元分別給予觀摩後之功能改善及建議:1. 進流抽水站: 在這部分現有之設備已有機械攔汙柵及除雜機，但若以開放空間或就臺中酒廠廢水管納管入廢水處理廠來說，應該在長期使用後會或進流水流速小時，溝底管內易產生砂土及汙泥之堆積，可定期清理或加大流速避免砂土或汙泥堆積於管角或底部造成功能不佳，而除雜機雖能定時清理柵板上各種物質於收集帶上，但仍須定期以人力加強巡視清理避免長期下來為完全清理之雜物卡死導致機械受損，更進一步導致攔汙柵塌損；而在攔汙柵上方式進流水第一站，因此若有臭味產生也可於上方設置加蓋抽排氣設備入活性汙泥池裡；在故障排除方面可記錄攔污柵與其周邊設施故障維修的時間、項目、更換零件，以及推測其可能原因，以作為攔污柵設施是否適合現場場地使用之評估依據。2. 曝氣沉砂除油設備: 曝氣沉砂除油設備系裝設於長方形的曝氣沉砂除油池上，並來回行走於池頂，藉由強制曝氣水流作用，使浮油及浮渣上浮於除油池液面，利用馬達控制之浮渣刮板，將液面之浮渣及浮油刮送至渠端預設之油脂/浮渣收集裝置，再排放至浮渣槽運棄，並作最終處置。而附著於砂礫上之有機物，亦通過強制曝氣水流作用而剝離。池底之沉砂則採用沉水式抽砂泵，將沉澱於池底的砂水混合液抽送至洗砂槽內，利用循環(huán)水流來分離廢污水及砂石，砂石沉澱於洗砂槽底部，而廢污水則溢流至迴流管進入沉砂池內。最後再將堆積於洗砂槽內之砂石運棄並作最終處置。本項次給予建議可採用刮砂板方式，將池底砂石刮送收集至砂石貯存斗後，再抽送至洗砂機清洗，最後再將砂石運棄並作最