高密度沉淀池技術(shù)分析
2024-09-02 來(lái)自: 衡美水處理公眾平臺(tái) 瀏覽次數(shù):348
衡美水處理為您介紹一種經(jīng)久耐用、性能優(yōu)越的水處理設(shè)備——高密度沉淀池。
高密度沉淀池屬于三代沉淀池中新的一代產(chǎn)品:
二十世紀(jì)二三十年代采用的是一代沉淀技術(shù)“靜態(tài)沉淀”;
五十年代研發(fā)了稱為“污泥接觸層”的二代沉淀池并投入使用;
八十年代被稱作“污泥循環(huán)型”的第三代沉淀池登上歷史舞臺(tái),以高密度沉淀池為代表。
一、主要用途
自然水體的初級(jí)絮凝沉淀;
原來(lái)自來(lái)水廠提標(biāo)擴(kuò)容改造。
二、助凝劑原理
源水添加助凝劑在混合池中,通過(guò)攪拌器的攪拌作用,保證一定的速度梯度,使助凝劑與源水快速混合。高 效沉淀池分為絮凝與沉淀兩個(gè)部分,在絮凝池加入混凝劑,池中的渦輪攪拌器可實(shí)現(xiàn)多倍循環(huán)率的攪拌,對(duì)水中固體進(jìn)行剪切,重新形成大的易于沉降的絮凝體。沉淀池由擋板分為預(yù)沉區(qū)及斜管沉淀區(qū),在預(yù)沉區(qū)中,易于沉淀的絮體快速沉降,未來(lái)得及沉淀以及不易沉淀的微小絮體被斜管捕捉,高質(zhì)量的出水通過(guò)池頂集水槽收集排出。
三、特性
設(shè)有污泥回流,回流量占處理水量的 2% - 10%,具有接觸絮凝作用;
在絮凝區(qū)和回流污泥中使用混凝劑及有機(jī)高分子絮凝劑作為促凝藥物,提高整體凝聚效果,加快污泥分離;
沉淀區(qū)設(shè)置斜管,提高表面水力負(fù)荷,可進(jìn)一步分離出水中細(xì)微雜質(zhì)顆粒;
可以通過(guò)監(jiān)控關(guān)鍵部位的工況,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化管控,如通過(guò)調(diào)整絮凝攪拌機(jī)速度、加入劑量、回流污泥量以及棄置污泥量等方式實(shí)現(xiàn)不同工況下的良好效果;
加速混合池與絮凝池采用機(jī)械方式攪拌,便于對(duì)應(yīng)不同運(yùn)行工況下的管控;
池中設(shè)置刪條式濃縮污泥濃縮機(jī),可有效提高排淤濃度,沉淀 - 濃縮在一池中進(jìn)行,排淤活性好、濃度高,可直接進(jìn)入廢水固液分離設(shè)備。
四、原理
來(lái)水進(jìn)入分配區(qū),再均勻分配進(jìn)入高密度沉淀池。在前混合池中投加熟石灰,攪拌機(jī)快速攪拌使熟石灰和污水充分混合反應(yīng)后進(jìn)入混合池,在混合池中投加 na2co3 和聚鐵,攪拌機(jī)快速攪拌使藥劑和污水均勻混合?;旌铣爻鏊M(jìn)入絮凝區(qū),絮凝區(qū)投加 pam 將小顆粒膠體凝聚成大顆粒礬花,絮凝區(qū)出水進(jìn)入沉淀區(qū),在沉淀區(qū),由于容積變大,水流速變慢,礬花快速沉降。
沉淀區(qū)的刮泥機(jī)將沉淀下來(lái)的污泥收集到集泥區(qū),同時(shí)水面浮油被收集起來(lái)排到集油井。沉淀池出水進(jìn)入后混合區(qū),在后混合區(qū)投加硫酸,將水中 ph 調(diào)到中性。沉淀池中攪拌機(jī)不停轉(zhuǎn)動(dòng),將沉淀的污泥收集到集泥坑,集泥區(qū)的泥一部分回流至沉淀區(qū),一部分排至污泥儲(chǔ)罐。污泥回流目的是保證強(qiáng)化絮凝及熟化區(qū)(導(dǎo)流筒內(nèi))保持較高的污泥濃度,加速礬花的生長(zhǎng)和增加礬花的密度。
五、技術(shù)特點(diǎn)
絮凝到沉淀的過(guò)渡不用管渠連接,采用寬大、開(kāi)放、平穩(wěn)、有序的直通方式緊密銜接,有利于水流條件的改善和控制,同時(shí)采用矩形結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化池型,便于施工,布置緊湊,節(jié)省占地面積;
混合與絮凝均采用機(jī)械攪拌方式,便于調(diào)控運(yùn)行工況,沉淀區(qū)裝設(shè)斜管,以進(jìn)一步提高表面負(fù)荷,增加產(chǎn)水量;
采用池體外部的污泥回流管路和循環(huán)泵,輔以自動(dòng)控制系統(tǒng),可控制絮凝區(qū)混合絮體濃度,保持接觸絮凝條件;
絮凝區(qū)設(shè)有導(dǎo)流筒,有利于回流污泥與原水的混合,且筒外和筒內(nèi)不同的紊流強(qiáng)度有利于絮體的成長(zhǎng);
沉淀池下部設(shè)有污泥濃縮區(qū),底部安裝帶柵條刮泥機(jī),有利于提高排出污泥的濃度,可省去污泥脫水前的濃縮過(guò)程,且有利于在絮凝區(qū)造成較高的懸浮固體濃度;
促凝劑采用有機(jī)高分子絮凝劑,并投加助凝劑 pam 以提高絮體凝聚效果,加快泥水分離速度;對(duì)關(guān)鍵技術(shù)部位的運(yùn)行工況,采用嚴(yán)密的高度自動(dòng)監(jiān)控手段,進(jìn)行及時(shí)自動(dòng)調(diào)控。
六、性能特點(diǎn)
抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng),對(duì)進(jìn)水濁度波動(dòng)不敏感,對(duì)低溫低濁度原水的適應(yīng)能力強(qiáng);
絮凝能力強(qiáng),絮體沉淀速度快,出水水質(zhì)穩(wěn)定,得益于絮凝劑、助凝劑、活性污泥回流的聯(lián)合作用以及合力的機(jī)械混凝手段;
水力負(fù)荷大,產(chǎn)水率高,水力負(fù)荷可達(dá) 23m³/(m²·h),因沉淀速度快,絮凝沉淀時(shí)間短,分離區(qū)的上升流速高達(dá) 6mm/s,比普通斜管沉淀池和機(jī)械攪拌澄清池高很多;
促凝劑藥耗低,例如中置式高密度沉淀池的藥劑成本較平流沉淀池低 20%;
排泥濃度高,一般可達(dá) 20g/l,高濃度的排泥可減少水量損失;
占地面積小,因其上升流速高,且為一體化構(gòu)筑物布置緊湊,不另設(shè)污泥濃縮池;
自動(dòng)控制程度高,工藝運(yùn)行科學(xué)穩(wěn)定,啟動(dòng)時(shí)間短,一般小于 30min。
七、主要設(shè)計(jì)參數(shù)
包括混合時(shí)間、混合區(qū)速度梯度、絮凝時(shí)間、絮凝區(qū)速度梯度、過(guò)渡區(qū)流速、沉淀區(qū)表面負(fù)荷、顆粒沉降速度、污泥回流比、沉淀池內(nèi)固體負(fù)荷、濃縮區(qū)污泥深度等,不同參數(shù)有相應(yīng)的取值范圍。
八、關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)
池體結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì),加藥量和污泥回流量控制,攪拌提升機(jī)械設(shè)備工況調(diào)節(jié),污泥排放的時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間等。如布水配水要均勻、平穩(wěn),在池內(nèi)應(yīng)合理設(shè)置配水設(shè)施和擋泥板;沉淀池斜管區(qū)下部的空間為布水預(yù)沉和污泥濃縮區(qū),沉淀過(guò)程分兩個(gè)階段,首先是在斜管下部進(jìn)行的深層擁擠沉淀,而后為斜管中的“淺池”沉淀,其中擁擠沉淀區(qū)的分離過(guò)程是沉淀池幾何尺寸計(jì)算的基礎(chǔ);
沉淀區(qū)下部池體應(yīng)按污泥濃縮池合理設(shè)計(jì),以提高污泥的濃縮效果,濃縮區(qū)也可分為兩層,上層用于提供回流污泥,下層用于污泥濃縮外排;
絮凝攪拌機(jī)械設(shè)備工況的調(diào)節(jié)是池內(nèi)水力條件調(diào)節(jié)的關(guān)鍵,設(shè)備一般可按設(shè)計(jì)水量的 8 - 10 倍配置提升能力,并采用變頻裝置調(diào)整轉(zhuǎn)速以改變池體水力條件,適應(yīng)原水水質(zhì)和水量的變化,污泥回流泵的能力可按照設(shè)計(jì)水量的 1.5% - 3.5%配置,采用變頻調(diào)速電機(jī),根據(jù)水量、水質(zhì)條件調(diào)節(jié)回流量,合理設(shè)計(jì)絮凝區(qū)導(dǎo)流筒,筒內(nèi)流速控制在 0.6m/s 左右,筒外流速控制在 0.15m/s 以下;
嚴(yán)格調(diào)控濃縮區(qū)污泥的排放時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間,使污泥面處在合理的位置上,以保證出水濁度和污泥濃縮效果,污泥濃縮機(jī)的外緣線速度一般為 20 - 30mm/s。
實(shí)現(xiàn)城市用水潔凈處理,營(yíng)造和諧人居生活環(huán)境。