工艺技术汇说：高密沉淀池那些事

查看全部 · 发表于 2021-5-20 16:04:51

高密沉淀池是沉淀技术进化和发展的终极阶段，在水处理技术中，属于三代沉淀池中最新的一代。二十世纪二、三十年代采用的是第一代沉淀技术—“静态沉淀”；五十年代开发了称为“污泥接触层”的第二代沉淀池并投入使用；八十年代被称为“污泥循环型”的第三代沉淀池登上了历史舞台，高密沉淀池成为替换技术的代表。

一、高密沉淀池概述

高密沉淀池主要的技术是载体絮凝技术，这是一种快速沉淀技术，其特点是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒（如细砂），利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀。

二、高密沉淀池的沉淀原理

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a.平面

b.剖面

图1 高密沉淀池构造示意图

用沉淀筒实验说明，在充满悬浮物的量筒内进行沉淀观察。上端为自由沉淀，特点是悬浮物浓度低，颗粒小，沉降速度慢；下端主要是集团沉淀，特点是悬浮物凝聚，颗粒大，沉降速度快。所以要提高沉降速度，要求将悬浮物凝聚成大颗粒（见图2）

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图2 沉降曲线

从沉淀曲线看，在自由沉淀阶段沉淀速度比较慢，但在集团沉淀阶段，沉淀速度会快速增加。因此，通过回流污泥，并进行加药，使回流污泥与水中的悬浮物形成大的絮凝体，也就是集团沉淀，悬浮物变成絮凝体，增大密度和半径，也就增加了沉降速度。可以做到在水量一定的条件下，沉淀池容积大为减小且效果更佳，这就是高密沉淀池的原理。也正是高密沉淀池的沉淀速度远高于普通的重力沉淀池，所以高密沉淀池的体积要远小于二沉池，并可以作为二沉池的后续强化沉淀池。

三、高密沉淀池的工艺流程

高密沉淀池为三个单元的综合体：反应、预沉—浓缩和斜板沉淀。

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1、反应单元：紧凑、快速

该单元的设计既有利于采用污泥循环的快速絮凝，又有利于矾花增长的慢速絮凝。

通过投加聚合物和污泥循环，综合良好的水力工况条件，产生密度较高的矾化。

2、预沉—浓缩单元：均匀度和浓度

大多数矾花在这个单元内沉淀、浓缩。通过持续刮除沉淀污泥来提高浓缩效率。

部分污泥循环至反应池内，通过精确控制污泥外部循环来维持均匀絮凝所需的较高污泥浓度。

3、斜板沉淀单元：优质、稳定

将剩余矾花从该单元内去除，最终产生优质的出水。

四、高密沉淀池的主要特点

1.最佳的絮凝性能，矾花密集，结实；

2.斜板分离，水力配水设计周密，原水在整个容器内被均匀分配；

3.很高的上升速度，上升速度在15～35m/h 之间；

4.外部污泥循环，污泥从浓缩区到反应池；

5.集中污泥浓缩。高密沉淀池排泥浓度较高（用于澄清处理时为20～100g/L 或者用于石灰软化时为150～400g/L）；

6.采用合成有机絮凝剂PAM。

五、高密沉淀池的分类

1、RL型高密沉淀池（多用生活用水处理工艺及生活污水处理工艺）

该池是目前使用范围最广的一种高密度澄清池（95%的项目采用）。采用该类型的高密度澄清池水泥混合物流入沉淀池的斜管下部，污泥在斜管下的沉淀区从水中分离出来，此时的沉淀为阻碍沉淀；剩余絮片被斜管截留，该分离作用是遵照斜管沉淀池机理进行的。因此，在同一构筑物内整个沉淀过程就为两个阶段进行：深层阻碍沉淀、浅层斜管沉淀。其中，阻碍沉淀区的分离过程是沉淀池几何尺寸计算的基础。

2、RP型高刻度澄清池

当出水及污水排放标准不是极严格的情况下采用此类高密度澄清池，效果较好，在安装时可不带斜管。

该澄清池较少采用（只用于滤池冲洗废水带排放上清液的浓缩，特殊浓缩要求）

3、RPL型高密度澄清池（多用于城市污水处理工艺、工业污水处理工艺）

这一类高密度澄清池只有当必须集中贮泥，并对处理无反作用时才采用。所以它的应用仅限于除碳工艺（非饮用水）及工业污水处理中特殊的沉淀工艺。

六、高密沉淀池的应用

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七、高密沉淀池的优点

1、出水水质好：通过斜管分离产生优质的出水；

2、耐冲击负荷：在较大范围内不受流量或水质负荷变化的影响；

3、运行成本低：与现有工艺相比，节约10%-30%药剂；

4、排放污泥浓度高：可达30-550克/升，产生的污泥可以直接脱水，避免了后续的污泥浓缩系统；

5、沉淀效率高：占地面积小，上升流速可达20-120米/小时。