高效沉淀池的技術(shù)研究與應(yīng)用

陸 進(jìn)

（南通市東港排水有限公司，江蘇 南通 226003）

高效沉淀池的技術(shù)研究與應(yīng)用

陸 進(jìn)

（南通市東港排水有限公司，江蘇 南通 226003）

為了進(jìn)一步優(yōu)化和改善水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)污水的深度處理和達(dá)標(biāo)排放，中國環(huán)境保護(hù)部相繼制定并出臺了一系列政策，加強(qiáng)對污水處理廠水質(zhì)處理的監(jiān)督，加大對其規(guī)模建設(shè)投資力度，鼓勵其不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和工藝調(diào)整優(yōu)化，從而全面提升處理效率和處理質(zhì)量。本文概述了高效沉淀池的基本原理和優(yōu)勢性能，結(jié)合實(shí)際案例對高效沉淀池的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

高效沉淀池；基本原理；優(yōu)勢性能；工藝流程

隨著城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，很多城市都結(jié)合政策要求對當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S進(jìn)行擴(kuò)建和提標(biāo)改造，將城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)從一級B提升至一級A。對于出水水質(zhì)，環(huán)保部門不僅關(guān)注BOD、CODcr等指標(biāo)，還將TN、TP納入考核范圍，給污水處理廠建設(shè)和運(yùn)營帶來了很大壓力。污水處理廠一方面要針對環(huán)境日益惡化、水資源破壞日益嚴(yán)重的情況，對排入污水處理廠的生活污水、工業(yè)廢水等加強(qiáng)行為監(jiān)管，另一方面要結(jié)合國家的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)在有限的空間內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部工藝調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)前，很多污水處理廠占地面積有限，改造難度極高，而高效沉淀技術(shù)的出現(xiàn)，為污水處理行業(yè)的發(fā)展指明了新方向，它逐漸在污水處理廠得到廣泛應(yīng)用。

1 高效沉淀池的基本工藝原理及優(yōu)勢性能

1.1 高效沉淀池的基本工藝原理

高效沉淀池工藝是指通過添加水處理藥劑，使其與污水中的污染物進(jìn)行混合，發(fā)生反應(yīng)、沉淀，去除污水中的BOD、CODcr、SS、TP等污染物，提高出水水質(zhì)的一種高效物化處理技術(shù)[1]。其是在傳統(tǒng)的斜管式混凝沉淀池基礎(chǔ)上增加污泥回流裝置，實(shí)現(xiàn)多功能處理與優(yōu)化再造的一種工藝，主要分為四個階段，即高效混合凝聚、發(fā)生絮凝反應(yīng)、進(jìn)行沉淀分離以及實(shí)現(xiàn)污泥濃縮，實(shí)現(xiàn)了常規(guī)處理技術(shù)所不能達(dá)到的性能效果。

一是運(yùn)用獨(dú)立的機(jī)械攪拌裝置將藥劑與污水進(jìn)行快速混合；二是在絮凝池內(nèi)增加提升攪拌機(jī)，通過機(jī)械混合凝聚、水力凝聚的作用，部分沉淀的污泥回流至設(shè)備前端，然后添加助凝劑，使污泥顆粒與絮凝體進(jìn)行碰撞，形成礬花，降低加藥用量。三是沉淀池部分進(jìn)行斜管沉淀池技術(shù)改進(jìn)，增強(qiáng)沉淀池表面的水力負(fù)荷能力，并通過機(jī)械刮泥方式提升沉淀池底部的污泥濃度，降低污泥排放量。分析整個工藝流程可知，高效沉淀池絮凝效果好，沉淀分離速度快，污泥濃度高，出水水質(zhì)好，所以在國內(nèi)污水處理廠的應(yīng)用十分廣泛。

1.2 高效沉淀池的優(yōu)勢性能

高效沉淀池在原始的污水處理工藝基礎(chǔ)上通過添加藥劑、增加絮凝設(shè)備、改進(jìn)斜管沉淀池方式等途徑，具有傳統(tǒng)污水處理工藝不能達(dá)到的優(yōu)勢性能。一是絮凝能力和沉淀速度顯著提升，添加絮凝劑、助凝劑等，使絮凝速度和沉淀效率大大增強(qiáng)；二是抗沖擊能力強(qiáng)，尤其對低溫低濁度污水；三是占地面積少，沉淀池本身結(jié)構(gòu)緊密，不需要占用很大的面積就可以實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化處理；四是污泥循環(huán)能夠降低藥劑的添加量；五是污泥排放濃度高，便于濃縮。

2 高效沉淀池的技術(shù)分析

2.1 工程設(shè)計(jì)概況

南通市東港排水有限公司近期設(shè)計(jì)規(guī)模10萬m3/d，遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)規(guī)模25萬m3/d，總變化系數(shù)Kz=1.38，生活污水占比80%。污水處理主要工藝為A2/O+二沉池+高效沉淀池+濾布濾池，出水水質(zhì)要求達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 污水處理廠工藝構(gòu)筑物的具體參數(shù)

高效沉淀工藝主要包括三個功能模塊，即快速混合池、絮凝反應(yīng)池和接觸沉淀池，具體參數(shù)和工藝如下。

2.2.1 快速混合池

為了達(dá)到處理目標(biāo)，保證混合效果，南通市東港排水有限公司采用添加混合攪拌器裝置代替管道混合器或者靜態(tài)混合器的方式，在快速混合區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)污水原體與混凝劑的充分快速混合和攪拌，通過化學(xué)作用去除水中磷，使水中懸浮物和膠體脫穩(wěn)，為進(jìn)一步絮凝提供有利條件[2]?；旌戏磻?yīng)時間設(shè)置為2 min，攪拌速度梯度G值設(shè)置為600～1 000 s-1。本區(qū)設(shè)置2個構(gòu)筑物，單體尺寸為4.0 m×4.0 m×7.8 m。

2.2.2 絮凝反應(yīng)池

在絮凝反池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流筒和絮凝攪拌設(shè)備，并投加助凝劑使脫穩(wěn)顆粒通過架橋吸附及網(wǎng)捕作用，快速生成密度較大的礬花，絮凝處理效果得以大大提升。混合液通過底端流入導(dǎo)流筒，在絮凝攪拌器的作用下，其在絮凝反應(yīng)池內(nèi)發(fā)生絮凝，攪拌器的攪拌速度必須與絮凝反應(yīng)的要求相吻合，以保證絮凝效果。

絮凝攪拌器采用弧形漿葉攪拌機(jī)，它比普通攪拌機(jī)的效率高出50%左右。絮凝反應(yīng)時間設(shè)置為15 min，攪拌速度的梯度值G設(shè)置區(qū)間為40～70 s-1，絮體形成的水流速度控制在20～40 mm／s。本區(qū)設(shè)置2個構(gòu)筑物，單體尺寸為16 m×6 m×7.8 m。絮凝反應(yīng)階段的污泥回流比控制在3%～6%，這樣能夠使絮狀物更容易形成和附著，有利于礬花的形成，能夠降低助凝劑添加量，保證絮凝效果的穩(wěn)定性。

2.2.3 接觸沉淀池

沉淀池斜管部位上升速度設(shè)定為15 m/h，沉淀池底板坡度是0.07，斜管長度為1.5 m，口徑設(shè)置區(qū)間是80 mm，安裝傾度和水平方向的角度控制在60°，表面負(fù)荷設(shè)置為12.4 m3/m2·h，傳動刮泥機(jī)直徑為16 m，線速度小于2.8 m/min。本區(qū)設(shè)置2個構(gòu)筑物，單體尺寸為16 m×16 m×8.21 m。斜管較長，能夠增加污水在斜板表面的流程，提高沉淀效果?？趶捷^大，能夠防止污泥下滑時造成斜管堵塞，影響工藝處理。斜度控制在一定的角度是為了保證污泥下滑效果，避免形成淤泥堆積。

整個工藝運(yùn)行階段需要運(yùn)用很多儀表、設(shè)備等，包括混合攪拌機(jī)、絮凝攪拌機(jī)、濃縮刮泥機(jī)、污泥回流泵、藥劑投加泵等，可以根據(jù)建設(shè)規(guī)模和工藝要求進(jìn)行配置。

2.3 混凝劑、助凝劑以及回流量對污染物去除的影響

高效沉淀池對TP的去除主要取決于PAC投加量，水中AL3+與PO43-充分反應(yīng)形成多核羥基絡(luò)合物，絮體相互聚集、沉淀，從而實(shí)現(xiàn)除磷的目的。

PAM投加量及污泥回流量對去除SS影響較大。如PAM投加不足，在快速混合區(qū)形成的多種聚合物就不能有效絮凝，進(jìn)而影響沉淀效果，造成出水帶泥，導(dǎo)致出水SS超標(biāo)。污泥回流的主要作用是增加水中顆粒物濃度，有效提高顆粒碰撞概率，進(jìn)一步增加絮凝效果[3]。而SS去除主要靠絮體吸附沉降，根據(jù)絮凝區(qū)混合液沉降比的數(shù)值及時控制剩余污泥的排放，可以防止沉淀區(qū)泛池現(xiàn)象發(fā)生。

通過以上分析并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，南通市東港排水有限公司目前最佳控制參數(shù)為PAC投加量為60 mg/L，PAM投加量0.3 mg/L，污泥回流比4%，絮凝區(qū)混合液沉降比5%～10%，SS、TP、CODcr均有很好的去除效果，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 高效沉淀池技術(shù)應(yīng)用評價

通過對東港污水處理項(xiàng)目水質(zhì)監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析可知，高效沉淀池工藝能夠?qū)ξ鬯|(zhì)中的SS、TP、CODcr的進(jìn)一步去除產(chǎn)生較大影響，去除率能夠分別達(dá)到60%、70%、30%，能夠確保出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

4 結(jié)語

實(shí)踐證明，高效沉淀池能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理廠深度水質(zhì)處理，促進(jìn)水質(zhì)達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，并將水體中的污染物濃度有效降低，全面改善水體環(huán)境[4]。當(dāng)然，人們在應(yīng)用過程中需要對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行科學(xué)分析和設(shè)置，對藥劑量的使用、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等進(jìn)行到位的管理，發(fā)揮高效沉淀池的最大功能。高效沉淀池不僅可以實(shí)現(xiàn)微污染水的深度處理，還可以應(yīng)用在工業(yè)廢水預(yù)處理中，從而改善水質(zhì)環(huán)境，提升污水處理效果，進(jìn)而促進(jìn)中水回用和污泥焚燒項(xiàng)目的開展，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

1 吉 潔.高效沉淀工藝介紹及分析[J].科技信息，2014，（12）：163.

2 王麗娜，王洪波，李瑩瑩，等.高密度沉淀池技術(shù)概述[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2011，（6）：64-66.92.

3 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，（4）：66-68.

4 李 慧，李 濤，王 文.高效沉淀池的工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例[J].凈水技術(shù)，2012，（2）：84-87.

Research and Application of High Efficiency Sedimentation Tank

Lu Jin
(Nantong Donggang Drainage Co., Ltd., Nantong 226003, China)

In order to further optimize and improve the water environment, to achieve the depth of sewage treatment and discharge standards, the Chinese Ministry of Environmental Protection have developed and introduced a series of policies to strengthen the sewage treatment plant water quality supervision, increase its size construction investment, Its continuous technological innovation and process adjustment and optimization, so as to enhance the efficiency of processing and processing quality.This paper summarizes the basic principles and advantages of high efficiency sedimentation tank, and analyzes the technical application of high efficiency sedimentation tank with practical examples for reference.

efficient sedimentation tank; basic principle; advantageous performance; process flow

X703

A

1008-9500(2017)10-0023-03

2017-08-20

陸進(jìn)（1978-），男，江蘇南通人，工程師 ，從事城市污水和工業(yè)廢水處理工藝設(shè)計(jì)研究及管理工作。