高密度沉淀池技術分析
2024-09-02 來自: 衡美水處理公眾平臺 瀏覽次數:313
衡美水處理為您介紹一種經久耐用、性能優越的水處理設備——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品:
五十年代研發了稱為“污泥接觸層”的二代沉淀池并投入使用;
八十年代被稱作“污泥循環型”的第三代沉淀池登上歷史舞臺,以高密度沉淀池為代表。
一、主要用途
自然水體的初級絮凝沉淀;
原來自來水廠提標擴容改造。
二、助凝劑原理
源水添加助凝劑在混合池中,通過攪拌器的攪拌作用,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部分,在絮凝池加入混凝劑,池中的渦輪攪拌器可實現多倍循環率的攪拌,對水中固體進行剪切,重新形成大的易于沉降的絮凝體。沉淀池由擋板分為預沉區及斜管沉淀區,在預沉區中,易于沉淀的絮體快速沉降,未來得及沉淀以及不易沉淀的微小絮體被斜管捕捉,高質量的出水通過池頂集水槽收集排出。
三、特性
設有污泥回流,回流量占處理水量的 2% - 10%,具有接觸絮凝作用;
在絮凝區和回流污泥中使用混凝劑及有機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;
沉淀區設置斜管,提高表面水力負荷,可進一步分離出水中細微雜質顆粒;
可以通過監控關鍵部位的工況,實現整個系統的自動化管控,如通過調整絮凝攪拌機速度、加入劑量、回流污泥量以及棄置污泥量等方式實現不同工況下的良好效果;
加速混合池與絮凝池采用機械方式攪拌,便于對應不同運行工況下的管控;
池中設置刪條式濃縮污泥濃縮機,可有效提高排淤濃度,沉淀 - 濃縮在一池中進行,排淤活性好、濃度高,可直接進入廢水固液分離設備。
四、原理
來水進入分配區,再均勻分配進入高密度沉淀池。在前混合池中投加熟石灰,攪拌機快速攪拌使熟石灰和污水充分混合反應后進入混合池,在混合池中投加 na2co3 和聚鐵,攪拌機快速攪拌使藥劑和污水均勻混合。混合池出水進入絮凝區,絮凝區投加 pam 將小顆粒膠體凝聚成大顆粒礬花,絮凝區出水進入沉淀區,在沉淀區,由于容積變大,水流速變慢,礬花快速沉降。
沉淀區的刮泥機將沉淀下來的污泥收集到集泥區,同時水面浮油被收集起來排到集油井。沉淀池出水進入后混合區,在后混合區投加硫酸,將水中 ph 調到中性。沉淀池中攪拌機不停轉動,將沉淀的污泥收集到集泥坑,集泥區的泥一部分回流至沉淀區,一部分排至污泥儲罐。污泥回流目的是保證強化絮凝及熟化區(導流筒內)保持較高的污泥濃度,加速礬花的生長和增加礬花的密度。
五、技術特點
絮凝到沉淀的過渡不用管渠連接,采用寬大、開放、平穩、有序的直通方式緊密銜接,有利于水流條件的改善和控制,同時采用矩形結構,簡化池型,便于施工,布置緊湊,節省占地面積;
混合與絮凝均采用機械攪拌方式,便于調控運行工況,沉淀區裝設斜管,以進一步提高表面負荷,增加產水量;
采用池體外部的污泥回流管路和循環泵,輔以自動控制系統,可控制絮凝區混合絮體濃度,保持接觸絮凝條件;
絮凝區設有導流筒,有利于回流污泥與原水的混合,且筒外和筒內不同的紊流強度有利于絮體的成長;
沉淀池下部設有污泥濃縮區,底部安裝帶柵條刮泥機,有利于提高排出污泥的濃度,可省去污泥脫水前的濃縮過程,且有利于在絮凝區造成較高的懸浮固體濃度;
促凝劑采用有機高分子絮凝劑,并投加助凝劑 pam 以提高絮體凝聚效果,加快泥水分離速度;對關鍵技術部位的運行工況,采用嚴密的高度自動監控手段,進行及時自動調控。
六、性能特點
抗沖擊負荷能力較強,對進水濁度波動不敏感,對低溫低濁度原水的適應能力強;
絮凝能力強,絮體沉淀速度快,出水水質穩定,得益于絮凝劑、助凝劑、活性污泥回流的聯合作用以及合力的機械混凝手段;
水力負荷大,產水率高,水力負荷可達 23m³/(m²·h),因沉淀速度快,絮凝沉淀時間短,分離區的上升流速高達 6mm/s,比普通斜管沉淀池和機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 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,且為一體化構筑物布置緊湊,不另設污泥濃縮池;
自動控制程度高,工藝運行科學穩定,啟動時間短,一般小于 30min。
七、主要設計參數
包括混合時間、混合區速度梯度、絮凝時間、絮凝區速度梯度、過渡區流速、沉淀區表面負荷、顆粒沉降速度、污泥回流比、沉淀池內固體負荷、濃縮區污泥深度等,不同參數有相應的取值范圍。
八、關鍵部位設計
池體結構的合理設計,加藥量和污泥回流量控制,攪拌提升機械設備工況調節,污泥排放的時機和持續時間等。如布水配水要均勻、平穩,在池內應合理設置配水設施和擋泥板;沉淀池斜管區下部的空間為布水預沉和污泥濃縮區,沉淀過程分兩個階段,首先是在斜管下部進行的深層擁擠沉淀,而后為斜管中的“淺池”沉淀,其中擁擠沉淀區的分離過程是沉淀池幾何尺寸計算的基礎;
沉淀區下部池體應按污泥濃縮池合理設計,以提高污泥的濃縮效果,濃縮區也可分為兩層,上層用于提供回流污泥,下層用于污泥濃縮外排;
絮凝攪拌機械設備工況的調節是池內水力條件調節的關鍵,設備一般可按設計水量的 8 - 10 倍配置提升能力,并采用變頻裝置調整轉速以改變池體水力條件,適應原水水質和水量的變化,污泥回流泵的能力可按照設計水量的 1.5% - 3.5%配置,采用變頻調速電機,根據水量、水質條件調節回流量,合理設計絮凝區導流筒,筒內流速控制在 0.6m/s 左右,筒外流速控制在 0.15m/s 以下;
嚴格調控濃縮區污泥的排放時機和持續時間,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,污泥濃縮機的外緣線速度一般為 20 - 30mm/s。
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