高密度沉淀池在市政給水處理中的應(yīng)用

常來軍

（林同棪國際工程咨詢 （中國） 有限公司青島分公司，山東 青島 266000）

隨著城市化進(jìn)程的加快，社會(huì)對于市政給水工程的安全穩(wěn)定性提出了更高的要求，人們生活用水和工業(yè)用水不但要進(jìn)行充足的供應(yīng)，還要對其進(jìn)行質(zhì)量保證，高密度沉淀池技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。高密度沉淀池能夠不斷為市政給水處理提供可靠有效的處理方法，提升市政給水的品質(zhì)，還能滿足人們的日常生活需要和社會(huì)發(fā)展需要。因此，對于高密度沉淀池的研究也是非常必要的，只有詳細(xì)了解其概念及運(yùn)行特點(diǎn)，才能根據(jù)其運(yùn)行規(guī)則進(jìn)行充分利用，不斷提高市政給水的效率和質(zhì)量，促進(jìn)居民幸福感的提升。

1 高密度沉淀池的概念

高密度沉淀池是在市政給水處理中，對于來自池的流出物進(jìn)行處理，首先將其流入反應(yīng)槽，在加入凝結(jié)劑后，進(jìn)行絮凝反應(yīng)。然后引入用于排出污泥水的沉淀區(qū)。剩余的污泥在傾斜管中進(jìn)行去除，一部分沉淀的污泥通過泥漿循環(huán)泵循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)容器。通過這樣一套運(yùn)行機(jī)制，對市政給水進(jìn)行處理，提高供水水質(zhì)，不斷實(shí)現(xiàn)市政給水效率的提高，保障人們的日常所需。其中，高密度沉淀池利用其自身的沉淀原理，將污泥進(jìn)行沉淀，過濾掉水中的污染物，去除水中的雜質(zhì)，從而保障市政給水的有序進(jìn)行。因此，必須加強(qiáng)對高密度沉淀池的研究，加強(qiáng)其在市政給水處理中的應(yīng)用，為社會(huì)的發(fā)展提供充足的供水支持。

2 高密度沉淀池的運(yùn)行原理

2.1 混合區(qū)域

在高密度沉淀池的實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)泥水濃度過高時(shí)，污泥就會(huì)漂浮在高密度池中，這增加了污水的濁度，影響了水的凈化過程。因此，進(jìn)入高密度沉淀池的污泥水越少，污泥濃度就越低，這不僅會(huì)增加污泥處理系統(tǒng)的流量，還會(huì)延長污泥在沉淀區(qū)的濃縮時(shí)間，從而無法充分發(fā)揮高密度水池效率。而進(jìn)入高密度池的泥水濃度比較高時(shí)，泥漿循環(huán)泵應(yīng)按時(shí)啟動(dòng)，以調(diào)整混凝劑的用量。高密度污水濃度復(fù)雜，進(jìn)水污泥濃度不確定，影響水質(zhì)的凈化。

2.2 反應(yīng)區(qū)

反應(yīng)區(qū)中的污泥是來自混合區(qū)的泥漿水和來自循環(huán)系統(tǒng)的高濃度濃縮污泥的混合而成的污泥。在實(shí)際監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)區(qū)中污泥濃度最高可達(dá)28%。由于給料不足，反應(yīng)中產(chǎn)生的絮凝物區(qū)域很小，污泥顆粒的沉降和濃度不如大的植絨顆粒那么好。這表明高密度池具有處理高濃度污泥水的能力， 能夠進(jìn)行良好的污水處理。從能量平衡計(jì)算來看，二者具有良好的線性關(guān)系?？梢曰诔两当冗M(jìn)行調(diào)節(jié)劑量，利用回流比以估算反應(yīng)區(qū)中的污泥濃度。如果污泥水濃度高于28%，則用量不足，污泥顆粒的沉降和濃度處理就不順利。

2.3 污泥回流循環(huán)

由于泥漿水平的不穩(wěn)定性和吸水泵的吸力影響，回流泥漿的濃度非常不均勻，在0%～28%之間，在大多數(shù)情況下泥漿濃度很低。但是，如果回流污泥濃度大，則流入濃度會(huì)增加很多倍，并且由于準(zhǔn)備不充分，絮凝會(huì)很低。因此，應(yīng)根據(jù)流入的污泥濃度，流入的污泥流速和回流濃度適度調(diào)節(jié)回流?；亓鳚舛热Q于污泥床的高度，回流也可以根據(jù)反應(yīng)區(qū)的沉降比進(jìn)行調(diào)整，如果沉降速率很大，則應(yīng)減少回流。

3 高密度沉淀池工藝

利用高密度沉淀池進(jìn)行市政給水處理，是非常有效的方法，能夠提高污水處理的效果。利用絮凝劑 （PAM-聚丙烯酰胺） 進(jìn)行絮凝反應(yīng)，絮凝反應(yīng)在帶有螺旋槳混合器的排水管中進(jìn)行，在混合器的絮凝反應(yīng)之后將水帶入過渡區(qū)以減緩絮凝以防形成大的絮凝物，然后進(jìn)入傾斜的管狀沉降區(qū)以進(jìn)行污泥水分離。澄清的水被傾斜的管道分開，并在隨后的結(jié)構(gòu)中在貯槽處收集，將上部濃縮污泥與原水混合以維持螺桿泵的再循環(huán)。在最佳固體濃度下，剩余的污泥被排放到螺桿泵的底部，以便在污泥處理結(jié)構(gòu)中進(jìn)行處理。工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

4 高密度沉淀池在市政污水處理中的應(yīng)用過程

首先，使用特殊的絮凝反應(yīng)器設(shè)計(jì)，通過使用螺旋槳混合器和下部進(jìn)口套管，原水可以在套管內(nèi)有效快速地絮凝，同時(shí)套管外的水體可以被絮凝，進(jìn)行活塞流動(dòng)，繼續(xù)緩慢運(yùn)行以確保在絮凝區(qū)獲得大量均勻的高密度薄片。

第二，假設(shè)從絮凝區(qū)到歪斜管沉降區(qū)的剪切流轉(zhuǎn)變，并且水流速進(jìn)一步降低，從而避免在攪拌過程中絮凝物的絮凝，從而確保大顆粒絮凝物有效地進(jìn)入歪斜管沉淀區(qū)，進(jìn)一步確保污泥分離效率。

第三，使用從污泥濃縮區(qū)到絮凝區(qū)的受控外部污泥回收系統(tǒng)。一方面，回流污泥起到凝結(jié)劑的作用，積極改善絮狀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)粗糙和致密的粗糙和松散的絮凝物的分離。另一方面，沉降區(qū)中絮凝物的沉降性能可用于通過螺桿漿料泵精確控制污泥回流，并通過確定最佳污泥回流比來確保凝結(jié)效果。

第四，凝結(jié)劑 （PAC聚氯化鋁） 和合成有機(jī)聚合物絮凝劑 （PAM-聚丙烯酰胺） 的組合。絮凝反應(yīng)可以產(chǎn)生更大的絮凝物并改善絮凝作用，提高市政給水處理的效果，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的提升。

第五，絮凝物進(jìn)入傾斜管的傾斜區(qū)域之后，流速減慢，使得沉降區(qū)中的大部分懸浮固體沉淀。沉降的污泥在污泥濃縮區(qū)的污泥收集坑中連續(xù)濃縮，由于泥漿濃度區(qū)較大且濃縮時(shí)間較長，排出泥漿的固體含量可達(dá)3%～14%，從而減少了水廠的建設(shè)，對于供水效率具有很大的提升，同時(shí)對于污泥的處理也是有利的。

第六，使用傾斜管沉降區(qū)分離污泥和水，向上傾斜的管有效地使淬火沉淀區(qū)中的水中的絮凝物凝結(jié)，同時(shí)使用澄清的水收集罐底部的垂直板來水力分配傾斜的管區(qū)以改善水的分配狀況。在這種情況下，避免短路水流并削弱沉淀效果。在正常情況下，傾斜管沉淀區(qū)的上升流速可達(dá)20～30 m/h（5.6～8.3 mm/s）。

5 結(jié)語

總而言之，對于市政給水處理來說，高密度沉淀池沉降效率高、單位面積產(chǎn)水量大、抗沖擊性高并且效果穩(wěn)定，能夠?qū)κ姓o水的水質(zhì)和水量進(jìn)行保證，從而為居民生活用水和工業(yè)用水提供堅(jiān)實(shí)的保障。隨著高密度沉淀池在小區(qū)域內(nèi)和污水處理方面的功能受到人們的關(guān)注和重視，其將廣泛用于市政給水處理，最大限度地保障社會(huì)秩序的良好運(yùn)行，保障人們的日常生活和工作需要。因此，要加強(qiáng)對高密度沉淀池的研究，不斷促進(jìn)其在市政給水處理中的應(yīng)用，提高市政給水的效率，提升供水品質(zhì)，使人們生活的幸福感得到提升。