高效沉淀池工藝運(yùn)行控制探討

錢志軍　熊仁久　錢　旺　吳曉琴　曹濱濱

（桐鄉(xiāng)市城市污水處理有限責(zé)任公司浙江桐鄉(xiāng)314500）

高效沉淀池工藝運(yùn)行控制探討

錢志軍熊仁久錢旺吳曉琴曹濱濱

（桐鄉(xiāng)市城市污水處理有限責(zé)任公司浙江桐鄉(xiāng)314500）

該文闡述了高效沉淀池的工藝原理，利用高效沉淀池，對污水廠二級出水進(jìn)行了深度處理處理，考察了PAM、PAC及不同污泥回流量對SS，TP的除去效果，同時對現(xiàn)運(yùn)行工況進(jìn)行了運(yùn)行分析。運(yùn)行結(jié)果表明：在合理控制各參數(shù)點(diǎn)時，出水滿足GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)，為市政污水處理廠高密度沉淀池的運(yùn)行提供借鑒。

高效沉淀池；PAM；PAC；污泥回流量

近年來，隨著國家現(xiàn)代化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，各省市對污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步加強(qiáng)，污水的深度處理工藝逐步在各地污水廠得以實施，而高效沉淀池工藝在污水深度處理上有著非常重要的實際意義，本文就桐鄉(xiāng)城市污水處理廠高效沉淀池實際運(yùn)行過程的工藝運(yùn)行控制為例，介紹該工藝在生產(chǎn)過程中摸索出的控制方法，供同行參考。

1　工程概況

桐鄉(xiāng)市城市污水處理廠主要接納桐鄉(xiāng)市市區(qū)梧桐鎮(zhèn)污水系統(tǒng)中的污水，其中城市生活污水占70%，工業(yè)廢水占30%。，通過前段A2/O+MBBR生化處理及后端深度處理后，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。其高效沉淀池工藝流程見圖1，及設(shè)計參數(shù)見表1。

圖1　高效沉淀池工藝流程

表1　高效沉淀池設(shè)計參數(shù)

2　高效沉淀池工藝運(yùn)行機(jī)理

高效沉淀技術(shù)是在傳統(tǒng)平流沉淀池的基礎(chǔ)上，集混凝、沉淀和濃縮工藝為一體，通過污泥回流和藥劑投加，使回流污泥與水中的懸浮物形成大的絮凝體，增大了顆粒的密度和半徑，從而達(dá)到常規(guī)沉淀技術(shù)無法比擬的處理效果，尤其SS、TP等具有較高的處理效率，而通過優(yōu)化控制混凝劑的投加量可大大降低其運(yùn)行費(fèi)用。

2.1快速混合區(qū)

為了保證效果，在快速混合池內(nèi)安裝一個快速攪拌器對原水與混凝劑進(jìn)行快速混合攪拌，使得混凝劑在水解成多種配合物和聚合物，通過化學(xué)作用除去水中磷，同時使水中的懸浮物及膠體顆粒脫穩(wěn)，為絮凝做準(zhǔn)備。高效沉淀池混凝過程的主要影響因素為：混凝劑的投加量、原水中懸浮物的濃度、水溫、pH值等。

2.2絮凝反應(yīng)區(qū)

絮凝反應(yīng)池內(nèi)的導(dǎo)流筒和絮凝攪拌機(jī)使本單元的效能更高。通過投加高分子助凝劑（PAM），使脫穩(wěn)后的雜質(zhì)顆粒以載體為絮核，通過高分子鏈的架橋吸附作用以及載體顆粒的沉積網(wǎng)捕作用，快速生成密度較大的礬花，起到強(qiáng)化絮凝的作用，加上污泥回流使得水中的顆粒物濃度增大，顆粒間的碰撞幾率增大，能夠有效的聚的沉降，從而大大縮短沉降時間，提高沉淀池的處理能力，并有效應(yīng)對高沖擊負(fù)荷。

2.3斜板沉淀區(qū)

根據(jù)Hazen淺池理論設(shè)計的在沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有斜板的沉淀池。在沉淀區(qū)內(nèi)利用傾斜的平行板分割成一系列淺層沉淀層，根據(jù)其相互運(yùn)動方向分為逆向流、同向流和橫向流三種不同分離方式。每兩塊平行斜板間相當(dāng)于一個很淺的沉淀池。從而提高了沉淀池的處理能力，縮短了沉淀時間，增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。

3　深度沉淀池工藝控制及分析

3.1PAC、PAM投加量對各污染物的去除及分析

高效沉淀池的除磷方法即是化學(xué)沉淀除磷，通過投加鋁鹽，使Al3+與水中的P043-充分反應(yīng)生成多核羥基絡(luò)合物，形成的污泥絮體相互聚集沉淀除磷。為保證除磷效果，通過實驗室小試的方法確定PAC的最小投加量為40mg/L。調(diào)試階段為確定混凝劑對運(yùn)行效果的影響，對兩組沉淀池采用不同投加量運(yùn)行方式，待運(yùn)行穩(wěn)定后考察PAC和PAM投加量為①40 mg/L和0.2mg/L、②40 mg/L和0.3mg/L③50 mg/L和0.2mg/L、④50 mg/L和0.3mg/L條件下對SS及TP的除去效果，其他運(yùn)行參數(shù)為設(shè)計參數(shù)。

3.1.1對SS的除去效果如圖2。

圖2　PAM、PAC不同量投加對SS除去效果

由圖2可知，在4中投加量的情況下，對SS都有一定的除去效果，在效果都有所不同，結(jié)果表明，運(yùn)行過程中，PAM的投加量對SS有加大的影響。PAM投加不足，在快速混合區(qū)形成的多種配合物和聚合物不能有效的絮凝在一起形成大的礬花沉降下來，造成污泥的沉降性能變差，許多細(xì)小的絮團(tuán)在水力作用下隨著出水流出沉淀池，造成出水SS較多。

3.1.2對TP的除去效果如圖3。

圖3　PAM、PAC不同量投加對TP除去效果

通過對圖3分析可知，TP的除去主要由PAC的投加量決定的，PAC投加量分別為40mg/L和50mg/L時，出水的的最大值分別為0.6mg/L和0.15mg/L，并且投加量在40mg/L時出水TP極其不穩(wěn)定，在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)TP超標(biāo)。

3.2回流量對各污染物的去除及分析

該工藝在調(diào)試階段，為確定回流量對運(yùn)行效果的影響，同樣對兩組沉淀池采用不同的回流量，待穩(wěn)定運(yùn)行后考察回流量為40m3/h和20m3/h情況下對SS及TP除去效果，其他運(yùn)行參數(shù)為設(shè)計參數(shù)。

3.2.1對SS除去效果如圖4。

圖4　不同回流量對SS除去效果

在40m3/h和20m3/h情況下都度SS有一定的除去效果，其出水SS平均值為3.5mg/L和6mg/L，均達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。在回流量為40m3/h情況下出水水質(zhì)明顯比在其它污泥回流為20m3/h下運(yùn)行效果好。其原因為，污泥回流的主要作用是增加顆粒物的含量和增強(qiáng)絮凝作用，而SS的去除主要是靠絮體的吸附沉降作用，故本工藝回流量在40m3/h對SS的除去較高。

3.2.2對TP的除去效果如圖5。

圖5　不同回流量對TP除去效果

眾所周知，污水中的磷主要通過化學(xué)絮凝沉淀去除，因此易受回流污泥中富集的絮凝劑的影響。由圖3可知在保證及時排泥的條件下，回流量為40m3/h和20m3/h情況下出水TP濃度基本一致，說明高效沉淀工藝在適宜的污泥回流比下運(yùn)行對TP去除效果良好且穩(wěn)定。

3.3工藝實際運(yùn)行情況分析

通過對PAM、PAC及污泥回流量的分析，該工程在實際運(yùn)行中的參數(shù)為：PAC投加量為50mg/L，PAM投加量為0.25 mg/L，污泥回流量為40m3/h。自運(yùn)行一來，出水穩(wěn)定，對TP、SS均有很高的除去效果，除去率高達(dá)90%。出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

4　結(jié)論及問題

高效沉淀在運(yùn)行中，合理控制各運(yùn)行參數(shù)對SS、TP等污染物有明顯的除去效果，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

高效沉淀在運(yùn)行中抗水力沖擊負(fù)荷不強(qiáng)，在水量突然增大的情況下，污泥的沉降性能在一定程度上降低，對SS的除去效果降低。

本工程采用露天形式運(yùn)行，在光照的情況下，大量的藻類滋生在斜板，導(dǎo)致斜板的運(yùn)行效果降低。在實際運(yùn)行中，采用在快速混合池中投加一定量的次氯酸鈉，并在構(gòu)筑物上加蓋遮陽板。

［1］區(qū)銳成，陳曉添.高效沉淀池在合流污水處理中的運(yùn)用實踐［J］.凈水技術(shù)，2013，32（z1）：4-6.

［2］潘旭東，韓強(qiáng).高效沉淀技術(shù)的運(yùn)行工藝及應(yīng)用［J］.山東化工，2014，43（4）：66-68.

［3］錢志軍.高效沉淀池在污水深度處理中的應(yīng)用及工藝控制［J］.地球，2016（4）.

［4］王濤.淺談高效絮凝沉淀池工藝原理及運(yùn)行管理［J］.工業(yè)，2015（59）.