深度水处理系统工艺设计高密度澄清池

1.1.1深度水处理系统工艺设计

1.1.1.1混凝沉淀系统工艺描述及技术参数

工艺过程描述

高密度沉淀池内加入合适的软化剂－石灰和纯碱，软化剂与水中的悬浮的有机物和无机物快速的凝聚,同时软化剂还与水中可生物降解的有机物(包括生物颗粒与菌胶团)有较强的亲和力,因此在软化剂凝聚的过程中还会将可生物降解的有机物（即ＢOD5)从水中去除。软化剂凝聚处理除了能够降低水中悬浮的有机物、无机物和ＢOD5外，还能够降低水中细菌和病毒含量,同时还能有效去除硬度(包括暂硬和永硬)和碱度。

高密度沉淀池采用污泥外循环高密度沉淀池技术。高密度沉淀池主要结构应由反应室、斜板沉降室、集水槽、搅拌机、刮泥机、钢结构(含桥架、内外反应筒、集水槽、支撑架、固定件和取样装置等）等部分组成。

高密度沉淀池为污泥外循环高效澄清池。

高密度沉淀池按2系列配置，鉴于装置内废水回流的影响,高密度沉淀池设计处理能力按不低于2×15５ｍ3/ｈr考虑。

高密度沉淀池工艺是在传统的

平流沉淀池的基础上,充分利用了动

态混凝、加速絮凝原理和浅池理论,

把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个

过程进行优化。主要基于4个机理：

独特的一体化反应区设计、反应区

到沉淀区较低的流速变化、沉淀区

到反应区的污泥循环和采用斜管沉

淀布置。反应池分为2个部分：快

速混凝搅拌反应池和慢速混凝推流式反应池。快速混凝搅拌反应池是将原水引入到反应池底板的中央,在圆筒中间安装一个叶轮,该叶轮的作用是使反应池内水流均匀混合,并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能。矾花慢速地从预沉池进入到澄清池，这样可避免矾花破碎,并产生涡旋，使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓缩区分为两层:上层为再循环污泥的浓缩,下层是产生大量浓缩污泥的地方。逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀。通过固定在清水收集槽进行水力分布,斜管将提高水流均匀分配。清水由一个集水槽系统收回。絮凝物堆积在澄清池下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩。该沉淀池有以下几方面的优点:1）将混合区、絮凝区与沉淀池分离,采用矩形结构,简化池型;2)沉淀分离区下部设污泥浓缩区，占地少;3)在浓缩区和混合部分之间设污泥外部循环,部分浓缩污泥由泵回流到机械混合池，与原水、混凝剂充分混合，通过机械絮凝形成高浓度混合絮凝体,然后进入沉淀区分离。

高密度沉淀池的主要特点

（1)最佳的絮凝性能，矾花密集,结实。

（２）斜板分离,水力配水设计周密，原水在整个容器内被均匀分配。

(３) 很高的上升速度，上升速度在15~35ｍ/h 之间。

（4）外部污泥循环,污泥从浓缩区到反应池。

（5)集中污泥浓缩。高密度沉淀池排泥浓度较高(用于澄清处理时为20～１0

０g/L 或者用于石灰软化时为１50～400g／L

（6)采用合成有机絮凝剂（PAM）

高密度沉淀池的工艺流程

我方设计的高密度沉淀池系统可分为五个单元的综合体:前混凝、反应池、预沉—浓缩池和斜板分离池，后混凝。

(１) 前混凝池

前混凝配水构筑物为矩形，配有快速搅拌器,用于进水与石灰／纯碱和混凝剂的快速混合。投加的混凝剂与悬浮固体和油进行反应，石灰乳同时和暂时硬度发生反应。混凝后,污水经手动调节的溢流堰以重力流方式进入沉淀反应池，前混凝池按照停留时间3min设计，配有快速搅拌器。

(2)反应池

反应池采用得利满专利技术是工艺的根本特色。理化反应,如晶质的沉淀—絮凝或其它特殊类型的沉淀反应均在该池中发生。

反应池分两部分，每部分的絮凝能量有所差别，中部絮凝速度快,由一个轴流叶轮进行搅拌,该叶轮使水流在反应器内循环流动,周边区域的活塞流导致絮凝速度缓慢，投入混凝剂的原水通常进入搅拌反应器的底部,絮凝剂加在涡轮桨的底部，聚合物的投加受沉淀池的原水控制，在该搅拌区域内悬浮固体（矾花或沉淀物）的浓度维持在最佳水平,污泥的浓度通过来自污泥浓缩区的浓缩污泥的外部循环得到保证。

反应池独特的设计的结果，即能够形成较大块的、密实的、均匀的矾花,这些矾花以比现今其它正在使用的沉淀系统快得多的速度进入预沉区。

反应池按照停留时间１７min设计。

(3）预沉池—浓缩池

当进入面积较大的预沉区时,矾花移动速度放缓,这样可以避免千万矾花的破

裂及避免涡流的形成，也使绝大部分的悬浮固体在该区沉淀并浓缩，底板装有锥头刮泥机。

部分浓缩污泥在浓缩池抽出并泵送回至反应池入口,浓缩区可分为两层：一层在锥形循环筒上面,一层在锥形循环筒下面，从预沉池—浓缩池的底部抽出剩余污泥,将剩余污泥用泵打到污泥储池中。

(４)斜板分离池

在斜板沉淀区除去剩余的矾花，精心的设计使斜板区的配水十分均匀,正是因为在整个斜板面积上均匀的配水,所以水流不会短路，从而使得沉淀在最佳状态下完成。

沉淀水由一个收集槽系统收集，矾花堆积在沉淀池下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩,根据装置的尺寸,污泥靠自重收集或刮除或被循环至反应池前部。

斜板沉淀区的上升流速按照2.8mm/s设计。

(5)后混凝池

后混凝的主要作用是在出水中投加硫酸以调节污水的ＰH值,在污水中投加混凝剂增强V-型滤池的过滤效果。

后混凝按照停留时间60ｓ设计。

高密度沉淀池的设计

高密度沉淀池的设计响应招标文件技术要求:

A,混凝系统：

混凝剂和原水的混合应采用机械搅拌器，使其达到理想的混凝效果。混凝时间及速度梯度应在合适的范围之内,并保持适当的接触时间。

Ｂ,石灰/纯碱投加系统:

考虑到本项目较高的除硬度要求,单独设置石灰和纯碱投加池。石灰和纯碱

投加池分别设置在线PH计。

软化剂和原水的混合采用机械搅拌器，使其达到理想的混凝效果。混凝时间及速度梯度在合适的范围之内，并保持适当的接触时间。

C，絮凝系统:

絮凝形式采用机械式。

经过絮凝的原水以适当的流速经过反应区后进入澄清区。

絮凝池配备各种水力学配件来优化絮凝效果。

在该单元适当位置投加作为絮凝剂的高分子聚合物。

Ｄ，澄清系统:

澄清区采用斜管进行泥水分离，形式为逆向流。斜管间距及光滑度满足加入混凝剂后的污水所分离出的污泥顺利下滑并不会造成堵塞的要求,斜管有足够的机械强度和物理性能避免出现堆积污泥受压后变形下陷,斜管的设置角度及安装符合有关规范并便于日常冲洗和更换。设置冲洗设施。

斜管的材质为乙丙共聚。管材成型的斜管，斜管厚度 1.5mｍ。并设置冲洗设施。

澄清区上部采用集水槽进行澄清水的收集,集水槽、溢流堰、斜管支撑等的材质采用不锈钢。

澄清区能承受原水水量及水质负荷的变化，并无细小絮凝体经集水槽带入后续处理构筑物。

澄清区设计表面负荷≤10m3／m2.hr。

E，污泥浓缩系统：

高密度沉淀池应有污泥浓缩区,浓缩区能满足固体通量的要求。

每座高密度沉淀池配置一套浓缩刮泥机，材质为不锈钢316,用于经沉淀浓