高浓度絮凝池(优质二类)

高浓度絮凝沉淀池

容积絮凝是脱稳胶体颗粒相互碰撞，相互凝聚，凝聚的固体颗粒（矾花）逐渐由小变大的絮凝过程。在絮凝过程中，固体颗粒（胶体和絮凝体）逐步变大，但浓度逐渐变小，容积絮凝的特点是絮凝速度慢，对低温低浊度原水适应性差。

接触絮凝是胶体脱稳后在于与宏观固体表面接触时被吸附而产生的絮凝现象，接触絮凝发生的必要条件是要有足够的宏观固体接触表面。而回流沉淀浓缩后的污泥，投加微砂或粘土都是保持足够宏观固体的有效方法。接触絮凝的特点是絮凝速度快，受原水浊度和温度影响笑小。接触絮凝是澄清池和现代快读过滤的基本原理。

高密度沉淀池的技术原理与污泥循环型澄清池基本相同，其絮凝形式为接触絮凝。二者都是利用污泥回流，在絮凝区产生足够的宏观固体，并利用机械搅拌保持适当的紊流状态，以创创造最佳的接触絮凝条件。

3技术特点

高密度沉淀池与普通平流式混液沉淀池以及污泥循环型澄清池相比，有以下特点：

1、絮凝到沉淀的过渡不用管渠连接，而采用宽大、开放、平稳、有序的直通方式

紧密衔接，有利于水流条件的改善和控制。同时采用矩形结构，简化了池型，便于施工，布置紧凑，节省占地面积。

2、混合与混凝均采用机械搅拌方式，便于调控运行工况。沉淀区装设斜管，以进

一步提高表面负荷，增加产水量。

3、采用池体外部的污泥回流管和循环泵，辅以自动控制系统，可精确控制絮凝区

混合絮体浓度，保持最佳接触絮凝效果。

4、絮凝区设有导流筒，不仅有利于回流污泥与原水的混合，而且筒外和筒内不同

紊流强度有利于絮体的成长。

5、沉淀池下部设有污泥浓缩区，底部安装带栅条刮泥机，有利于提高排出污泥的

浓度，不仅可省去污泥脱水前的浓缩过程，而且有利于絮凝区造成的悬浮固体浓度。

6、促凝药剂采用有机高分子絮凝剂，并投加助凝剂PAM，以提高絮体凝聚效果加快泥水分离速度。

7、对关键技术部位的运行工况，采用严密的高度自动监控手段，进行及时自动调控。

例如，絮凝—沉淀衔接过渡区的水力流态状况，浓缩区泥面高度的位置，原水流量、促凝药剂投加量与污泥回流量的变化情况等。

4性能特点

1、抗冲击符合能力较强，对进水浊度波动不敏感，对低温低浊度原水

的适应能力强。

2、絮凝能力强，絮体沉淀速度快，出水水质稳定。这主要得益于絮凝

剂、助凝剂、活性污泥回流的联合应用以及合理的机械混凝手段。

3、水力符合大，产水率高，水力负荷可达23m³/㎡*h，因为沉淀速度快，

絮凝沉淀时间短，分离区的上升流速高达6mm/s，比普通斜管沉淀池和机械搅拌澄清池高出很多。

4、促凝药耗低。例如中置式高密度沉淀池的药剂成本较平流式沉淀池

低20%。

5、排泥浓度高，一般可达20g/L以上，高浓度的排泥可减少水量损失。

6、占地面积少，因为其上升流速高，且为一体化构筑物布置紧凑，不

另设污泥浓缩池，例如中置式高密度沉淀池的占地面积比平流式沉淀池少50%左右。

7、自动控制程度高，工艺运行科学稳定，启动时间短，一般小于30分

钟。

8、由于引进型是专利产品，所以其设备、材料价格贵，投资也很高。

有资料显示，原水浊度较高（超过1500NTU）时，此种沉淀池将不再适用。

表1 高密度沉淀池主要设计参数

名称代号单位取值范围

混合时间t

min 0.3~2

1

s-1 500~1000

混合区速度梯度G

1

min 10~15

絮凝时间t

2

s-130~60

絮凝区速度梯度G

2

过渡区流速v m/s 0.05~0.1

沉淀区表面符合q m³/㎡*h 10~15

mm/s 0.3~0.6

颗粒沉降速度μ

污泥回流比R % 1.5~3.5

kg/㎡*h 6

沉淀池内固体负

荷

浓缩污泥区深度m 0.2~0.5

5关键部位设计

决定高密度沉淀池工艺是否成功的关键部位和技术是：池体结构的合理设计，加药量和污泥回流量控制，搅拌提升机械设备工况调节污泥排放的时机和持续时间等。

1、布水配水要均匀、平稳，在池内应合理设置配水设施和挡板，使各

部分布水均匀，水流平稳有序，特别是絮凝区和沉淀区之间的过渡衔接段设计，在构造上要设法保持水流以缓慢平稳的层流状态过渡，以使絮凝后的水流均匀稳定地进入沉淀区。例如，加大过渡段的过水断面，或采用下向流斜管（板）布水等。

2、沉淀池斜管区下部的空间为布水预沉和污泥浓缩区，沉淀过程分两

个阶段。首先是在斜管下部进行的深层拥挤沉淀（大部分污泥絮体在此得以下沉去除），而后为斜管中的“浅池”沉淀（去除剩余的絮体绒粒）。其中，拥挤沉淀区的分离过程应是沉淀池几何尺寸计算的基础。

3、沉淀区下部池体应按污泥浓缩池合理设计，以提高污泥的浓缩效果，

浓缩区也可分为两层，上层用于提供回流污泥，下层用于污泥浓缩外排。

4、絮凝搅拌机械设备工况的调节，是池内水力调节的关键。该设备一

般可按设计水量的8~10倍配置提升能力，并采用变频装置调整转速以改变池体水力条件，适应原水水质和水量的变化。

5、污泥回流泵的能力，可按照设计水量的1.5~3.5%配置，采用变频调

速电机，根据水量、水质条件调节回流量。

6、合理设计絮凝区导流筒，筒内流速控制在0.6m/s左右，以利于回流

污泥的混合，筒外流速控制在0.15m/s以下。

7、严格调控浓缩区污泥的排放时机和持续时间，使污泥面处在合理的

位置上，以保证出水浊度和污泥浓缩效果。污泥浓缩机的外缘线速度一般为20~30mm/s。

高浓度沉淀池尚无设计规范，其主要设计参数列于表1，仅供参考。

6需进一步研究的问题

高浓度沉淀池专利技术引进，在我国应用时间尚短。对其某些关键部位的科学性具体射击计算参数和方法尚不明了。例如，絮凝—沉淀衔接段如何控制水流的平稳，弗洛德数的大小应如何选取和控制，絮凝区污泥浓度最佳范围是多少，如何确定沉淀池底部污泥浓缩区的停留时间等。对这些问题需进一步摸索研究。另外，我国地域辽阔，各种气候悬殊如何设计出适合我国国情的不同风格特点的池型，也是需要深入研究的内容。