高密度沉淀池工藝淺析

徐奇峰

（電力建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315012）

高密度沉淀池工藝淺析

徐奇峰

（電力建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315012）

本文主要介紹了高密度沉淀池工藝、工作原理及組成，同時(shí)介紹了高密沉淀池在電廠原水處理系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行情況。

高密度沉淀池；特點(diǎn)；原理；水質(zhì)

一、前言

沉淀池作為去除水中懸浮物的主要設(shè)施之一，在水行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。沉淀池在經(jīng)歷了平流式、豎流式和輻流式沉淀池之后，近年來， 新型的一種高密度沉淀池應(yīng)用越來越廣泛。下面便以浙江紹興濱海熱電廠原水預(yù)處理系統(tǒng)高密度沉淀池為例，對該工藝做一個(gè)系統(tǒng)的介紹，供大家參考。

二、沉淀池工藝選擇

常規(guī)的混合反應(yīng)沉淀池將絮凝式反應(yīng)池與斜板式沉淀池組合在一起，原水進(jìn)入隔板式絮凝池。通過在垂直水流方向設(shè)置翼片，使水流產(chǎn)生高頻漩渦，為藥劑和水中顆粒的充分接觸提供了微水動(dòng)力學(xué)條件，并產(chǎn)生密實(shí)的礬花，得到理想的絮凝效果。

與常規(guī)的混合反應(yīng)沉淀池相比，高密度沉淀池增加了機(jī)械攪拌混合方式，從而增強(qiáng)了抗擊水量變化的能力。根據(jù)高密度沉淀池的進(jìn)水流量調(diào)節(jié)機(jī)械攪拌電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制攪拌速度梯度，使混合效果達(dá)到最佳。同時(shí)高效沉淀池增加了外部污泥回流系統(tǒng)，所以對水質(zhì)的抗擊能力特別強(qiáng)，進(jìn)水水質(zhì)可以在很大的范圍內(nèi)變化，當(dāng)濁度高達(dá)10000NTU時(shí)也能正常運(yùn)行。

從技術(shù)上來看，高密度沉淀池占地面積小，處理效果好，進(jìn)水水質(zhì)變化影響小，加藥量小，且占地面積較常規(guī)沉淀池要小，因此浙江紹興濱海熱電廠原水處理系統(tǒng)最終確定采用高密度沉淀池技術(shù)。

三、原水凈化原理

高密度沉淀工藝是在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動(dòng)態(tài)混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強(qiáng)化絮凝、斜管沉淀三個(gè)過程進(jìn)行優(yōu)化。主要基于4個(gè)機(jī)理：獨(dú)特的一體化反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)、反應(yīng)區(qū)到沉淀區(qū)較低的流速變化、沉淀區(qū)到反應(yīng)區(qū)的污泥循環(huán)和采用斜管沉淀布置。原水進(jìn)入凝聚區(qū)，在此投加凝聚劑，通過攪拌器快速混合，發(fā)生凝聚反應(yīng)，生成小顆粒礬花；后進(jìn)入絮凝區(qū)，投加助凝劑，在攪拌葉輪作用下與沉淀/濃縮區(qū)回流泥渣接觸反應(yīng)生成大顆粒礬花；出水慢速地經(jīng)過推流式反應(yīng)區(qū)進(jìn)入沉淀區(qū)，這樣可避免礬花破碎，并產(chǎn)生渦旋，使大量的懸浮固體顆粒在該區(qū)均勻沉積。礬花在沉淀區(qū)下部匯集成污泥并濃縮。逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集槽進(jìn)行水力分布，斜管將提高水流均勻分配。清水由一個(gè)集水槽系統(tǒng)匯集后去水工專業(yè)水池。沉淀區(qū)設(shè)有污泥攪拌裝置，濃縮泥渣部分回流至絮凝區(qū)，目的在于加速礬花的生長以及增加礬花的密度，剩余部分送至工業(yè)廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行脫水處理

四、系統(tǒng)運(yùn)行加藥量的確定

高密沉淀池處理原水的核心原理便是絮凝沉降，加藥量的控制相當(dāng)關(guān)鍵，故啟動(dòng)調(diào)試前，進(jìn)行燒杯試驗(yàn)，確定堿式氯化鋁、聚丙烯酰胺的最佳劑量：

試驗(yàn)設(shè)備及用具：1000mL燒杯、PHS-2型酸度計(jì)、GDS-3A型光電式渾濁度儀。

水溫：25℃～30℃；

原水濁度：98 NTU，pH= 6.7

（1）配制藥品：混凝劑：濃度1%，助凝劑：濃度1‰。

（2）確定最佳混凝劑加藥量：取1000mL原水于燒杯中，連續(xù)滴加混凝劑至過量，確定試驗(yàn)加藥范圍為1.0mL～4.0mL，然后分六組加藥量進(jìn)行試驗(yàn)。取1000mL原水于燒杯中，先滴加1mL配制好的混凝劑，充分?jǐn)嚢?，觀察現(xiàn)象，靜置15min，取上層清液，測量其濁度，觀察現(xiàn)象。然后依次增加混凝劑劑量，測清液濁度。

最終確定混凝劑最佳加藥量為1000mL原水中滴加濃度為1%的混凝劑2.5mL，即加藥量為 25 mg/L。

（3）確定最佳助凝劑加入量：取1000mL原水于燒杯中，先加入 2.5mL濃度為1%的混凝劑，攪拌，然后滴加濃度為1‰的助凝劑，攪拌，靜置15min，取上層清液測濁度，然后依次增加助凝劑劑量。

最終確定渣水中最佳助凝劑加入量為 0.3mL，即加藥量為 0.3mg/L。

五、調(diào)試結(jié)果分析及建議

1 調(diào)試結(jié)論

本系統(tǒng)主要由加藥裝置及高密度沉淀組成，控制系統(tǒng)由2套施耐德的M340 PLC和2臺(tái)威綸通的MT6070iH觸摸屏組成，實(shí)現(xiàn)加藥自動(dòng)控制。并通過PLC 的以太網(wǎng)口與中控室控制中心通信，實(shí)現(xiàn)中控室遠(yuǎn)程控制。經(jīng)過調(diào)整試運(yùn)，確認(rèn)工藝設(shè)計(jì)合理，設(shè)備和管道安裝質(zhì)量良好，出水濁度達(dá)到1～2NTU，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值5NTU，控制系統(tǒng)工作正常，程控運(yùn)行情況良好，系統(tǒng)功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2 為了原水預(yù)處理系統(tǒng)更好地運(yùn)行，需注意以下事項(xiàng)：

（1）由于高密度沉淀池處理工況、原水水質(zhì)、原水濁度等多種不可控因素，為保證合格出水水質(zhì)。控制采用原水流量及單因子游動(dòng)電流值對混凝計(jì)量泵進(jìn)行自動(dòng)變頻加藥，此控制方式可自動(dòng)記錄加藥泵頻率與原水流量及單因子游動(dòng)電流值的比例系數(shù)（通過手動(dòng)輸入的最佳頻率計(jì)算得出）。平時(shí)操作只需在原有基礎(chǔ)上修正（從自動(dòng)轉(zhuǎn)到手動(dòng)人工修正，當(dāng)出水水質(zhì)合格穩(wěn)定后便再從手動(dòng)轉(zhuǎn)到自動(dòng)，PLC便會(huì)自動(dòng)記錄最后一次的最佳投加系數(shù)）從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變頻加藥。

（2）污泥回流能加速礬花的生長并增加礬花的密度，以維持均勻絮凝所要求的高污泥濃度。但是由于泥位變化的不穩(wěn)定和回流泵吸泥口附近對泥層的抽吸作用，回流污泥的濃度很不均勻，且大多數(shù)情況下污泥濃度較低。但當(dāng)回流污泥濃度大時(shí)，進(jìn)水濃度會(huì)提高數(shù)倍，出現(xiàn)加藥不足導(dǎo)致絮體細(xì)小的情況。因此應(yīng)根據(jù)進(jìn)泥濃度、進(jìn)泥流量、回流的濃度適度調(diào)整回流量。按照原水流量的比例自動(dòng)調(diào)節(jié)污泥回流泵的流速一般為原水流量的3%～5%。

（3）高密度沉淀池如果需要停運(yùn)較長時(shí)間，在停運(yùn)前增加次氯酸鈉的加藥量，確保池水余氯，防止有機(jī)物滋生。

結(jié)語

從濱海熱電廠原水預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)行情況來看，高密度沉淀池具有運(yùn)行穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，出水懸浮物含量低，原水水質(zhì)波動(dòng)不敏感，加藥量小，表面負(fù)荷高、占地面積小等特點(diǎn)，可廣泛用于火力發(fā)電廠原水處理，水廠凈化處理，污水處理等行業(yè)。

[1]秦麗華.沉淀工藝的研究進(jìn)展[J].山西建筑，2010（14）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2015.18.276