河流治理的高密度沉淀池凈化技術(shù)處理研究

張鵬

摘要：如今，環(huán)境問題日漸突出，存在著將不達(dá)標(biāo)的污廢水排放至河道的水體中的現(xiàn)象，河流污染嚴(yán)重。由此，河流治理顯得尤為重要。高密度沉淀池是近些年來在河道治理中引入的新池型，該高密度沉淀池可設(shè)置在向河道排放污廢水的管道前，在污廢水進(jìn)入河道前進(jìn)行凈化處理;也可在河流污染較為嚴(yán)重的河道旁設(shè)置，處理部分的河水，減緩河流水體的污染。

關(guān)鍵詞：河流治理;高密度;沉淀池;凈化技術(shù);處理措施

1高密度沉淀池簡介

1.1高密度沉淀池的工作原理

高密度沉淀池主要由快速混合池、絮凝反應(yīng)池和沉淀分離池組成，集絮凝和沉淀過程于一體。

進(jìn)水由管道排入快速混合罐，同時加入絮凝劑（如鐵鹽、鋁鹽）。快速混合后，實現(xiàn)快速絮凝，避免明礬沉淀。

快速混合池出水進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，通過加藥裝置在反應(yīng)池下部加入聚丙烯酰胺（PAM）等助凝劑，生成大明礬;同時控制反應(yīng)罐內(nèi)攪拌速度（此處攪拌速度低于快速攪拌罐），防止明礬在反應(yīng)區(qū)破碎沉淀。

含有明礬的廢水進(jìn)入沉淀分離池，其中大部分明礬沉淀并濃縮。沉淀分離池底部的刮泥機(jī)連續(xù)刮泥，以促進(jìn)沉淀污泥的濃縮。部分污泥通過污泥回流管返回絮凝反應(yīng)池，以維持絮凝反應(yīng)池內(nèi)所需的污泥濃度，促進(jìn)絮凝過程中明礬的生長，提高明礬的密度。剩余的污泥被排出進(jìn)行進(jìn)一步處理。斜板/斜管沉淀裝置置于沉淀分離池上部，去除剩余的細(xì)明礬，最終產(chǎn)生合格水。

1.2高密度沉淀池的特點(diǎn)

1）該系統(tǒng)占地面積小。高密度沉淀池具有高度集成度和高度集成的工藝結(jié)構(gòu)。斜板/斜管沉淀可在沉淀分離區(qū)保持較高的上升流速，減少系統(tǒng)占地面積。

2）出水水質(zhì)高且穩(wěn)定。高密度沉淀池設(shè)置多級絮凝，可調(diào)節(jié)不同操作單元的混合強(qiáng)度，調(diào)節(jié)各級絮凝水力條件，控制各操作單元的速度梯度，達(dá)到良好的絮凝效果，穩(wěn)定出水濁度。

3）污泥回流可促進(jìn)絮凝反應(yīng)，減少絮凝劑用量。

4）沉淀分離池中的斜板沉淀對明礬有良好的沉淀效果，提高了操作負(fù)荷;沉淀分離池下部根據(jù)污泥濃縮池的結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大提高了污泥濃縮效果，排出的污泥可直接脫水。

5）操作自動化程度高。通過開發(fā)先進(jìn)的集成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)高密度沉淀池運(yùn)行的自動控制，提高調(diào)試和運(yùn)行效率;同時可滿足高密度沉淀池混合、絮凝、沉淀分離的獨(dú)立控制，便于各操作單元有針對性地進(jìn)行工藝優(yōu)化。

6）廣泛的應(yīng)用。適用于給排水系統(tǒng)中水的凈化處理及高懸浮物廢水的處理。

2河流治理的高密度沉淀池凈化技術(shù)處理措施

2.1中置式高密度沉淀池

高密度沉淀池有多種分類，其中中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究總院在結(jié)合國內(nèi)外沉淀池（澄清池）的基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展而來。中置式高密度沉淀池通過緊湊的池體布置和相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備實現(xiàn)了各部件的高效處理功能。高速混合機(jī)使混凝劑與原水充分混合，絮凝混合機(jī)配有變頻電機(jī)，操作中通過進(jìn)水流量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，使原水與罐體內(nèi)的污泥進(jìn)行充分的混合;儲水箱和擋板布置在水箱主體內(nèi)，使水箱主體各部分的水分配更加均勻，容易形成磯花，絮凝沉降區(qū)的傾斜管和矩形出口以確保水質(zhì)。污泥濃度計也可設(shè)置在罐體外部，并與污泥回流泵組合，實現(xiàn)污泥回流，及時排污。

2.2實現(xiàn)條件

中型高密度沉淀池對原水水質(zhì)特別是濁度等指標(biāo)適應(yīng)性強(qiáng)。沉淀池回流污泥濃度高達(dá)1000mg/L或更高，回流比控制在0.03～0.045區(qū)間較為合適。原水的濁度為數(shù)十至數(shù)百NTU，而在沉淀池中回收時，泥漿濃度幾乎沒有差異。

（1）儲罐結(jié)構(gòu)的精度。罐體結(jié)構(gòu)為混凝土鋼筋，內(nèi)部機(jī)械設(shè)備安裝：周邊驅(qū)動刮板、絮凝攪拌機(jī)、攪拌機(jī)等，若設(shè)備安裝及水箱主體內(nèi)部水流條件符合標(biāo)準(zhǔn)，土建施工誤差需小于2cm，排水區(qū)、絮凝區(qū)等部位土建施工誤差需小于1cm。

（2）劑量控制。需要混凝劑和助凝劑。傳統(tǒng)工藝中通常使用混凝劑，如聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鋁和硫酸鋁。助凝劑通常由聚丙烯制成。罐體中加入的混凝劑與原水中的顆粒物和污泥接觸，起到混凝劑的吸附和架橋作用;混凝劑有助于雞花顆粒的混凝、結(jié)垢和沉淀，能有效降低出水濁度，但水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對丙烯基單體有嚴(yán)格的控制。因此，應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)和水量的變化調(diào)整投加量。罐體內(nèi)混凝劑用量一般為15～40mg/L，助凝劑用量一般為0.05～0.20mg/L。

（3）絮凝混合機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)調(diào)整。油箱液壓調(diào)節(jié)的關(guān)鍵是工況調(diào)節(jié)。安裝在池內(nèi)的絮凝混合設(shè)備采用變頻裝置，通過調(diào)節(jié)速度改變池內(nèi)水力條件，對原水水量和水質(zhì)的變化起作用。

（4）污泥排放的時間和持續(xù)時間。如果原水中的污泥不排放，會使泥面上升，影響產(chǎn)水量。污泥停留時間一般控制在2～3天內(nèi)，排泥時間根據(jù)排泥量和排泥速度確定。

（5）混合機(jī)。葉輪置于水下，齒輪箱和電機(jī)置于水上。低速攪拌水，使原水與混凝劑混合。轉(zhuǎn)速為120～150r/min，均勻度達(dá)90%以上。

（6）絮凝混合器和輔助導(dǎo)流筒。絮凝混合器的葉輪置于水下，齒輪箱和電機(jī)置于床上。它們通過混合軸連接?；炷齽┖秃谢亓魑勰嗟脑ㄟ^低速混合充分絮凝。轉(zhuǎn)速一般為40～70r/min，頻率可調(diào)。導(dǎo)管的直徑應(yīng)符合絮凝混合器的容量和要求。利用安裝在儲罐外污泥泵房內(nèi)的污泥泵，將罐體下部產(chǎn)生的濃縮污泥與混合室內(nèi)的原水混合。當(dāng)罐內(nèi)污泥堆積過度時，污泥排出罐外。

2.3高密度沉淀池處理效果

數(shù)據(jù)表明，高密度沉淀池對SS、COD和BOD的去除率分別為85%、90%及以上。

結(jié)論

城市發(fā)展影響河流的生態(tài)管理，河流的生態(tài)修復(fù)也帶動了城市的快速發(fā)展。傳統(tǒng)的河道整治規(guī)劃內(nèi)容生態(tài)護(hù)坡工程和河道懸浮沉淀池改造工程，為高密度沉淀池技術(shù)在河水領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用提供了良好的研究基礎(chǔ)。使用高密度沉淀池進(jìn)行河流的規(guī)劃和設(shè)計可以有效利用這些池體容積和常規(guī)混合、絮凝、沉淀過程，減去污泥處理中的濃縮過程，污泥減量效果明顯，節(jié)約了水資源，減少了濃縮提升電耗，提高了工作效率。

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