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這一次！我總算把「高密度沉淀池」弄清楚了

  • 發(fā)布時間： 2025-02-25
隨著水處理要求的不斷提升，絮凝沉淀作為一種傳統(tǒng)的水處理技術(shù)也得到了持續(xù)性的革新與發(fā)展。
傳統(tǒng)的沉淀池對污水中的COD和SS等污染物去除能力有限，并且只具備單一的沉淀澄清功能，需要在池前建設(shè)絮凝反應(yīng)池，如此一來，便又增加了水處理系統(tǒng)的占地面積和建設(shè)成本。
正因如此，為了提高對水中COD和SS的去除能力，一種集絮凝、沉淀、澄清于一體的高密度沉淀池工藝“橫空出世”。
高密度沉淀池的原理及特點
3個組成部分，6大優(yōu)勢特點
1、高密度沉淀池的原理
高密度沉淀池主要由3部分組成，分別是快速混合池、絮凝反應(yīng)池和沉淀分離池，從而集成了絮凝和沉淀工藝。
 
◎ 快速混合池
 
進(jìn)水從管道進(jìn)入快速混合池，同時投加絮凝劑，經(jīng)過快速攪拌，從而達(dá)到快速絮凝，并避免礬花沉淀。
◎ 絮凝反應(yīng)池
 
快速混合池的出水再排入到絮凝反應(yīng)池里，通過加藥裝置在反應(yīng)池的下部投加助凝劑，生成大的礬花；同時控制反應(yīng)池中的攪拌速率（攪拌速率低于快速混合池），防止礬花被打碎和在反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成沉淀。
◎ 沉淀分離池
 
攜帶有礬花的廢水進(jìn)入到沉淀分離池，大部分礬花在這里沉淀和濃縮。
沉淀分離池底部的刮泥機進(jìn)行連續(xù)刮掃，以促進(jìn)沉淀污泥的濃縮，部分污泥通過污泥回流管回流到絮凝反應(yīng)池中，用來保持絮凝反應(yīng)池中所需的污泥濃度，促進(jìn)絮凝過程中礬花的生長并且提高礬花的密度，剩余污泥外排進(jìn)行進(jìn)一步處理。
需要特別說明的是，斜板沉淀裝置安放于沉淀分離池的上部，是為了去除剩余的細(xì)小礬花，最終產(chǎn)出達(dá)標(biāo)的水。
2、高密度沉淀池的特點
 
◎ 系統(tǒng)占地面積小
 
高密度沉淀池一體化程度高，工藝結(jié)構(gòu)高度集成，斜板/斜管沉淀可以使得沉淀分離區(qū)保持較高的上升流速，降低系統(tǒng)占地面積。
◎ 出水水質(zhì)高且水質(zhì)穩(wěn)定
 
高密度沉淀池內(nèi)設(shè)置多級絮凝，可以通過調(diào)整不同運行單元內(nèi)的攪拌強度，調(diào)節(jié)各級絮凝的水力條件，控制各個運行單元內(nèi)的流速梯度，達(dá)到很好的絮凝效果，穩(wěn)定出水濁度。
◎ 減少絮凝劑投加量
 
通過污泥回流促進(jìn)絮凝反應(yīng)，降低絮凝劑投加量。
◎ 有效提高運行負(fù)荷和污泥濃縮效果
 
沉淀分離池中斜板沉淀對礬花有很好的沉淀效果，提高了運行負(fù)荷；沉淀分離池下部按污泥濃縮池結(jié)構(gòu)設(shè)計，大幅提高了污泥的濃縮效果，排泥可直接脫水處理。
◎ 運行自動化程度高
 
通過開發(fā)先進(jìn)的集成控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對高密度沉淀池運行的自動控制，提高調(diào)試和運行效率；而且可以滿足對高密度沉淀池中混合、絮凝和沉淀分離的獨立控制，便于對各運行單元進(jìn)行針對性的工藝優(yōu)化。
◎ 應(yīng)用范圍廣
 
適用于高懸浮物廢水處理，適用于給水和排水系統(tǒng)中水的凈化處理。
高密度沉淀池在水處理中的應(yīng)用
Densadeg、Multiflo、Actiflo、中置式
在我國，水處理工程中應(yīng)用較多的有得利滿的Densadeg沉淀池，威立雅的Multiflo和Actiflo沉淀池，以及上海市政工程設(shè)計研究總院設(shè)計的中置式高密度沉淀池。
咱們先放在一起做個比較，隨后再來逐一介紹。從實際應(yīng)用來看 ，Multiflo在污水處理領(lǐng)域應(yīng)用較多，Densadeg和Actiflo在飲用水凈化、市政/工業(yè)污水處理領(lǐng)域得到大量應(yīng)用；中置式高密度沉淀池目前大多應(yīng)用于飲用水的凈化，將逐步推廣至污水處理領(lǐng)域。
1、Densadeg高密度沉淀池
 
得利滿公司最早開發(fā)了Densadeg高密度沉淀池，包括混合池、反應(yīng)池和沉淀濃縮池。
在反應(yīng)池中設(shè)有導(dǎo)流筒，控制水流定向流動，混合池出水在導(dǎo)流筒內(nèi)經(jīng)緩慢攪拌以混合均勻，形成較大的絮體，然后經(jīng)推流式反應(yīng)池慢速流入沉淀區(qū)，實現(xiàn)泥水分離。
值得一提的是，得利滿針對不同應(yīng)用場景，開發(fā)了不同型號的高密度沉淀池。其中，功能最多的Densadeg 4D高密度沉淀池?fù)碛?種功能，其整合了砂礫和浮渣去除功能，具備除砂、除油、沉淀、污泥濃縮性能，對砂礫和油脂的去除能力在95%以上。
據(jù)了解，Densadeg高密度沉淀池已在國內(nèi)市政和工業(yè)污水處理處置領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。比如：
◎ 日處理量為720000m3/d的唐鋼污水處理廠中循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水、生產(chǎn)工藝排水、過濾系統(tǒng)沖洗水等混合廢水中SS、油類、硬度含量較高，采用“高密度沉淀池+V 型濾池”工藝進(jìn)行處理，能保證出水濁度在3NTU以下，油含量小于0.5mg/L。
◎ 日處理量為400000m3/d的上海泰和污水處理廠采用全地下式布置的“高密度沉淀池+反硝化深床濾池”工藝，對生活污水進(jìn)行深度處理，強化了對SS、氨氮、總氮和總磷的去除，出水水質(zhì)達(dá)到一級A以上。
◎ 日處理量為60000m3/d的重慶市某污水廠采用“高效沉淀池+反硝化生物濾池+曝氣生物濾池”工藝處理生活污水，高效沉淀池及生物濾池工藝出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、Multiflo和Actiflo高密度沉淀池
 
Multiflo高密度沉淀池是威立雅公司在上世紀(jì)60年代末期開發(fā)出來的，經(jīng)過不斷地改進(jìn)，已形成了多種不同類型的沉淀池，對于SS在10～4000mg/L進(jìn)水，處理后的出水SS可以達(dá)到6mg/L以下。
◎ 日處理量為400000m3/d的烏魯木齊河?xùn)|污水處理廠采用“兩級生物處理+Multiflo高密度沉淀池+紫外”工藝深度處理城市污水二級處理出水，Multiflo高密度沉淀池實現(xiàn)對水體中部分SS、有機污染物和大部分磷的去除，全工藝出水COD小于50mg/L、BOD5小于10mg/L、總磷小于0.4mg/L、SS小于8mg/L，可回用于工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)園區(qū)道路綠化等。
Actiflo超高效沉淀池是一種利用微砂循環(huán)而非污泥回流促進(jìn)絮凝的高密度沉淀池，包括投加池、熟化池和沉淀分離池。
Actiflo超高效沉淀池其適用于飲用水的澄清凈化，市政污水和工業(yè)污水的處理，工業(yè)工藝用水的生產(chǎn)和雨水的沉淀。其在污水處理中，對于TSS、總磷的去除率超過85%，COD的去除率可以達(dá)到60%。
◎ 日處理量為400000m3/d的昆明第三污水廠是國內(nèi)第一座將Actiflo工藝用于城市合流制溢流污染處理的污水廠，旱季時Actiflo工藝作為深度處理單元，出水 SS 可保持在10mg/L以下，雨季時進(jìn)水SS含量激增，此時SS的去除率可達(dá)70%以上。
◎ 桐鄉(xiāng)崇福污水處理廠的來水為皮革、印染、化工廢水和市政排污的混合污水，采用“A2O+Actiflo高密度沉淀池”工藝對污水進(jìn)行處理，在Actiflo工藝中投加一定量的活性碳，提高了對水中有機物的吸附去除能力，能夠顯著降低水中SS、COD含量。
3、中置式高密度沉淀池
針對配水不均、水處理量較低、水流方向有缺陷等問題，上海市政工程設(shè)計研究總院在在高密度沉淀池的基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)了中置式高密度沉淀池。
◎ 日處理量為400000m3/d的江蘇長江水務(wù)第一水廠對原水采用“生物接觸氧化+中置式高密度沉淀池+臭氧催化氧化+生物活性炭濾池+V 型濾池”的工藝進(jìn)行處理。
針對不同季節(jié)進(jìn)水水質(zhì)的變化，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水量、投藥量、排泥量、攪拌轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)，將高密度沉淀池的污泥回流比控制在3～5%，絮凝拌池內(nèi)污泥濃度控制在500～800mg/L，能形成大而密實的礬花，保證沉淀效果，使沉淀池出水濁度保持在1NTU以下，達(dá)到后續(xù)處理單元進(jìn)水要求。
◎ 日處理量為200000m3/d的紹興市曹娥江水廠采用第三代中置式高密度沉淀池工藝，對PAM實現(xiàn)多點投加，增大池底集泥區(qū)容積，利用氣提技術(shù)將污泥提升至污泥中轉(zhuǎn)池，污泥回流濃度提高了一半，回流比降低二分之一，出水濁度保持在1NTU以下。
高密度沉淀池存在的問題
還需在這4個方面進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化
綜上所述，高密度沉淀池作為一種高效、緊湊型的水處理設(shè)施，可以靈活地應(yīng)用于水處理廠的提升改造、臨時性水處理系統(tǒng)以及新建水處理工程中，實現(xiàn)對水中SS和COD的高效去除，具有占地面積小、出水水質(zhì)高、自動化程度高等特點。
但任何工藝、設(shè)施都不是十全十美的，同樣的，在實際工程應(yīng)用的過程中，高密度沉淀池也存在著一些問題。具體表現(xiàn)為：
1、設(shè)備數(shù)量多，維護(hù)管理繁雜
 
高密度沉淀池是集混合、絮凝、沉淀、澄清于一體的高集成化工藝，包含加藥、攪拌、斜管/斜板沉淀、刮泥、沖洗等眾多設(shè)備。
可想而知，設(shè)備的維護(hù)和管理過程是相當(dāng)?shù)姆彪s，必須要有經(jīng)驗的工作人員進(jìn)行管理。特別是對于Densadeg、Actiflo、Multiflo等國外工藝所配套進(jìn)口設(shè)備的使用和維護(hù)，更需要對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)。
2、長周期運行后容易出現(xiàn)堵塞
 
系統(tǒng)在長周期運行后，沉淀分離池的斜管上會積聚大量污泥，造成斜管不同程度的堵塞，降低斜管沉淀的功效；下部污泥層的高度難以精準(zhǔn)控制，造成污泥層過高，污泥排放不及時的問題。
3、受進(jìn)水水質(zhì)、水量影響
 
在實際工程應(yīng)用過程中，由于進(jìn)水水質(zhì)和水量的突然波動，會造成池內(nèi)絮體破碎、污泥沉降性能降低、出水水質(zhì)變差的情況。同時，由于水質(zhì)硬度高、含鹽量大、加藥過量等情況出現(xiàn)的池體、水下設(shè)備及管道結(jié)垢現(xiàn)象。
4、運行費用相對較高
 
高密度沉淀池在運行過程中由于設(shè)備數(shù)量多，整體的電耗自然而然就要高出許多。除此之外，設(shè)備（尤其是進(jìn)口設(shè)備）的日常維護(hù)費用也較高，會使運行費用升高。
值得一提的是，對于Actiflo型高密度沉淀池，微砂在進(jìn)行泥砂分離時，會有部分的微砂損失，需要定期補充微砂，這在某種程度上又進(jìn)一步增加了運行費用。
作品來源：環(huán)保水圈
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