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高密度澄清池

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学社博客 发表于 2019-9-2 16:41 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
高密度澄清是一种采用斜管沉淀及污泥循环方式的收速、高速的澄清池。
0 ?* P8 I# B0 @1 s其工作原理基于下五个方面:
3 s6 e) h& p6 m# I·原始概念上的整体化的絮凝反应池。
3 d, n/ J" C& |; D9 ]7 ~" B·推流式反应池至沉淀池之间的慢速传输。/ U$ D' C( Y3 L4 v- i2tech.cn
·污泥的外部再循环系统。
! P& A* W: I5 H% U·斜管沉淀机理。
' E3 \  Y  n1 @+ \! u0 Y·采用合成絮凝剂+高分子助凝剂。 6 a4 I9 L  G+ ?$ ]! b, V  t% I3 U0 E2tech.cn
! {5 a4 I" }" Y1 ^* v2tech.cn
高密度澄清池的适用范围广,可以称得上是“万能”澄清池。可用于以下方面:, n" n1 k% d& q/ Z% I5 @2tech.cn
·饮用水(澄清、除碳„„)
/ _- s) g3 p% C·工业用水(澄清、除碳„„)
; h+ |5 y$ S5 [2 n5 R1 u·城市生活污水(物化初沉池,三次除磷)
" g1 I, s7 E" c·工业污水(特殊处理)
1 Y% \$ _3 Q# i: x/ H·污泥浓缩(滤池反冲洗废水)4 j- H0 Y' p$ W6 r7 ]0 C2tech.cn

6 T! {0 q* K& k' r& v/ W6 ` 环境学社1.jpg 7 @9 P' k& e+ J9 V+ @! y' e2tech.cn

$ W! M  R. S* U9 X- k& e高密度沉淀池主要由混合区、反应区、沉淀/浓缩区组成,其工艺流程如下:9 V# _0 {: a8 k4 |0 F, E2tech.cn
5 a4 D. y0 r; M2 m6 w0 o7 p( h2tech.cn
(1)混合区:在混合区投加絮凝剂,利用搅拌器使混凝剂快速分散在水中,与水体充分混合,用以形成小的絮体。混凝剂一般为氯化铁,主要作用是使悬浮颗粒脱稳。6 r, n0 Q1 P9 ~- v( R2 b& _2tech.cn
& i6 V  Q1 V. y* S2tech.cn
(2)反应区:经过预混凝的原水流至反应池内圆形导流筒的底部,原水、回流污泥和助凝剂由导流筒内的搅拌桨由下至上混合均匀。由慢速搅拌反应池和推流式反应池组成串联反应单元,以获得较大的絮体,达到沉淀区内快速沉淀。带有污泥回流的快速絮凝,由快速搅拌器搅拌,以确保快速絮凝及絮凝所需要的能量。
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! Q& q& n/ k. i7 h' b- ?' y/ m) s(3)沉淀浓缩区:絮凝矾花慢速地进入到沉淀区,这样可以避免矾花损坏。絮凝矾花在沉淀池下部汇集成污泥并浓缩。斜板设置在沉淀池的上部,用于去除多余的矾花,保证出水水质。部分浓缩污泥在浓缩区内由污泥循环泵送至反应池入口,另一部分剩余污泥由污泥泵抽出,送至污泥脱水间或进行其他处理。1 n0 ?* G, }4 z! A8 `2tech.cn

4 P9 Q- |2 p& L! A' j# ~( l% z" U该技术适用于给水处理、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域。
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高密度澄清池的三种类型

& t0 A0 c- z  P! C5 l2 k
, I. a( ^3 w5 @! y8 uRL型高密度澄清池。(多用生活用水处理工艺,及生活污水处理工艺。) 该池是目前使用范围最广的一种高密度澄清池(95%的项目采用)。
) `( ?9 J% p6 w& O# G  P* y' _+ x/ O2tech.cn
采用该类型的高密度澄清池,水泥混合物流入澄清池的斜管下部,污泥在斜管下的沉淀区从水中分离出来,此时的沉淀为阻碍沉淀;剩余絮片被斜管截留,该分离作用是遵照斜管沉淀机理进行的。因此,在同一构筑物内整个沉淀过程就为两个阶段进行:深层阻研沉淀、浅层斜管沉淀。其中,阻碍沉淀区的分离过程是沉清池几何尺寸计算的基础。
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0 s! @) {8 m; g% d! X2 b8 J该类型高密度澄清池的上升流速取决于斜管区所覆盖的面积,(上升流速23m/h。) 6 T. q3 O0 Z) d6 z2tech.cn

. D+ O2 E" _' n# O7 ARP型高刻度澄清池。  
" P' c- R* h2 a5 h2 }当出水及污水排放标准不是极严格的情况下,采用此类高密度澄清池,效果较好在安装时可不带斜管。 该澄清池较少采用(只用于滤池冲冼废水带排放上清液的浓缩,特殊浓缩要求)。   E+ E2 @4 F8 P2tech.cn
4 p- Q4 D: o6 e3 n% }2tech.cn
RPL型高密度澄清池。(多用于城市污水处理工艺、工业污水处理艺。)
: y# ], z! S  X2 T5 }+ _这一类型的高密度澄清池只有当必须集中贮泥并对处理无反作用时才采用。所以它的应用仅限于除碳工艺(非饮用水)及工业污水处理中特殊的沉淀工艺。
+ b! g+ y$ i5 m8 D7 }9 L! n; f2 L7 b0 B& @) O, |' D2tech.cn
工艺原理  
. y( L9 O) s1 f  G5 z0 D: |3 L2tech.cn
. h3 q1 y! A5 X- N" s$ a2tech.cn
高密度澄清池包括五个重要因素:
. Y+ \. K4 ?6 d# a% w; X ·均质絮凝体及高密度矾花 : {; a/ _. ^0 E; `& k& N2tech.cn
·由于沉淀速度快(15和40m/h)采用密集型设计' g! \( j- O! F7 I, c6 J% I2tech.cn
·有效地完成污泥浓缩
" F4 A$ `- j# P+ n- q·沉淀后出水质量较高,一般在10NTU以内。
( I* s& M5 n. o2 _/ _, [# {8 ?·抗冲击负荷能力强,不易受突发冲击负荷的变化而变化。
$ \9 y3 E; ~7 r9 ?( B2 B7 m此外,该池可在流速波动范围大的情况下工作。: ]9 N3 P& {7 g2 x4 M' ?, c: M2tech.cn

; Y# e6 `; _  x' P1 a 环境学社2.jpg
( K: \+ q7 r/ H" B7 [. q: Q
, D0 J: L# y2 S1 ^高密度澄清池由三个主要部分组成:一个“反应池”,一个“预沉池—浓缩池”以及一个“斜管分离池”。
; d) Q* o  J6 _2 `$ N3 c& ~) V! K: @# K( S0 I: e1 q8 L9 M; r2tech.cn
a)反应池
; P: l$ q2 j& q* c. n/ Y5 x. Q8 W2 m5 N% m2 m) B6 Y2tech.cn
得利满专利产品反应池是本工艺的根本 特色。在该池中进行物理—化学反应,或在池中进行其他特殊沉淀反应。
+ m$ L6 V" L  O4 Q/ \! z反应池分为两个部分:一个是快速混凝搅拌反应池,另一个是慢速混凝推流式反应池。  ; c8 c2 t$ R$ m2tech.cn

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, o4 H- c- |) t6 P' E2tech.cn
快速混凝搅拌反应池 / x4 f2 Y/ ?) X. y  w2tech.cn
将原水(通常已经过预混凝)引入到反应池底板的中央。一个叶轮位于中心稳流型的圆筒内。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量。 3 y6 j! C* N- |2tech.cn
混合反应池中悬浮絮状或晶状固体颗粒的浓度保持在最佳状态,该状态取决于所采用的处理方式。通过来自污泥浓缩区的浓缩污泥的外部再循环系统使池中污泥浓度得以保障。
: K) s5 a0 z" B) u6 O) h, S& L1 `" Y1 T6 C: t7 S8 K4 {2tech.cn
推流式反应池
3 k9 y- m: G- S  _上升式推流反应池是一个慢速絮凝池,其作用就是连续不断地使矾花颗粒增大。 / ^& g! Q7 Q+ s3 f% Z6 ~& m( r2tech.cn
因此,整个反应池(混合和推流式反应池)可获得大量高密度、均质的矾花,以达到最初设计的要求。沉淀区的速度应比其他系统的速度快得多,以获得高密度矾花。  
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b)预沉池—浓缩池
+ }3 Y' A5 F, C2 e% p% ?* o) r% v# {3 z2 X% j% e2tech.cn
矾花慢速地从一个大的预沉区进入到澄清区,这样可避免损坏矾花或产生旋涡,确使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。 , l) `! p" ^/ ]+ L+ u, F) R0 [) D) l2tech.cn
矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓缩区分为两层:一层位于排泥斗上部,一层位于其下部。
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! b- j$ R+ ^, Y2tech.cn
上层为再循环污泥的浓缩。污泥在这层的停留时间为几小时。然后排入到排泥斗内。排泥斗 上部的污泥入口处较大,无需开槽。为了更好地使污泥浓缩,刮泥机配有尖桩围栏。在某些特殊情况下(如:流速不同或负荷不同等),可调整再循环区的高度。由于高度的调整,必会影响污泥停留时间及其浓度的变化。部分浓缩污泥自浓缩区用污泥泵排出,循环至反应池入口。  
6 h6 c) I& P% m
5 I) h2 z$ ~+ N- F2 ~- J* y5 _9 \* w2tech.cn
下层是产生大量浓缩污泥的地方。浓缩污泥的浓度至少为20g/l(澄清工艺)。 " P4 q" b# d7 {7 m$ S$ A2tech.cn
采用污泥泵从预沉池—浓缩池的底部抽出剩余污泥,送至污泥脱水间或现有的可接纳高浓度泥水的排水管网或排污管、渠等。
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c)斜管分离区
) C, B8 O" ]) i& D
/ _. ?' ?( ]+ P6 X2 K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下侧的纵向板进行水力分布。这些板有效地将斜管分为独立的几组以提高水流均匀分配。不必使用任何优先渠道,使反应沉淀可在最佳状态下完成。 澄清水由一个集水槽系统回收。絮凝物堆积在澄清池的下部,形成的污泥也在这部分区域浓缩。  通过刮泥机将污泥收集起来,循环至反应池入口处,剩余污泥排放。
- Y) H0 p8 J) Z1 b% y, p- \4 h% h( y4 {: E3 T8 \2tech.cn
运行条件  
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0 |, C1 Z# M% c$ k2tech.cn
要使高密度澄清池工作状况良好,应考虑到几个重要事项: ' J& f, Q% i8 B; \/ b/ r2tech.cn
·高效的絮凝及混凝过程 ( T  j2 \7 {; l* `* z2tech.cn
·污泥层泥位界面的控制
" P% S  D, M6 c; v8 j·高效的斜管分布、设置
+ ^- }7 M! C6 @  x+ i% Q0 @·连续的工况自动监控
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设计要点

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为了达到良好的处理效果,设计时应考虑以下几点:
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$ D. Z4 |- w4 M1 L! G: r# ]5 \0 U- {(1)在高密度澄清池上游设一混合池,在混合池内安装一个快速搅拌器对混凝剂进行快速搅拌或直接通过静态混合器进行混凝剂的在线投加。
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- g1 u6 l/ M. D
+ M( K$ t) @. k3 E3 T/ y; m(2)加入混凝剂及循环污泥的原水进入到反应池的底部,絮凝剂加入到搅拌器的下部,反应池的搅拌系统需要高流速(大约比处理流速高10倍)以均匀地分散能量并在相对高速的情况下运行,且不会破坏通过搅拌系统的矾花。
  T  W9 \! Y" W+ Z- e' C
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1 `& Y0 N* @5 ]% q, a: E4 ](3)贮泥斗上部的污泥通过容积式循环泵打到原水进水管用于保证反应池内的污泥一直处于最佳浓度,在不考虑原水浓度和流量的情况下,确保污泥的完整性及在澄清池内相对稳定的固体负荷。( J! B" K6 L$ n. G3 }2tech.cn
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4 m7 j8 c* O8 p& l* U3 x2tech.cn
(4)采用可靠的投加聚合电解质方式,控制稀释水量、聚合电解质的投加量。
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(5)污泥层标高由1个或2个探测器控制及一系列的取样点进行检测。
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) R6 o4 D. @, |! e! s(6)贮泥斗下部的浓缩污泥应及时排走,以免发酵,并使污泥层标高保持相对稳定。采用有效的刮泥机,澄清池底部设为斜坡,使底坡符合排泥要求。
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5 i/ h1 X- y" ]8 Y. \3 n: M7 ~2tech.cn
(7)贮泥斗内污泥无须再浓缩,已满足污泥脱水的要求,可将排泥斗下部的污泥直接排到脱水机内进行脱水。. T; Z' n) T8 b4 P0 h( k" ~) `/ c2tech.cn
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. ~! W8 l# ~0 q: S, |2tech.cn
(8)高效斜管沉淀区选用高质量的斜管,斜管安装与水平成60°角。1 n. n9 Z$ W' ]+ L! c% @# h1 S* }2tech.cn
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$ b3 Z# \( R' `$ f9 Q/ B(9)采用清水收集槽下侧的纵向板对斜管区进行水力分布,这样可以改善配水情况,而且避免水流短路。( e# e7 i2 R( P0 f' W2 z1 P: k6 `  [2tech.cn
$ m) c$ \0 M; q. T7 v! Q2tech.cn
(10)采用自动化来控制高密度澄清池的启动及停运;根据原水流量、污泥层高度和刮泥机过转矩控制排泥;进行原水流量与投加药剂量间的线性控制;监控运行情况。& e# g" ~/ n% c9 X3 u8 g2tech.cn

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! u. Z6 z+ u' S2tech.cn
高密度澄清池具有以下特点
9 ?2 F" F+ I6 O" l' ^2tech.cn

7 r/ [( \. k  i(1)设有外部污泥循环系统把污泥从污泥浓缩区提升到反应池进水管,与原水混合。, d! u3 k1 P8 Y7 }, b2tech.cn
(2)凝聚Ο絮凝在两个反应区中进行,首先通过搅拌的混合反应区,接着进入推流式反应区。
0 Z8 |. l4 b# l. J(3)采用合成有机絮凝剂PAM。
* e6 C3 O8 E% F& W& d(4)从低速反应区到斜管沉淀区矾花能保持完整,并且产生的矾花质均、密度高。/ @5 s' |5 c- `9 l. F2tech.cn
(5)采用高效的斜管沉淀,沉淀区上升速度可达20~40m/h,高密度矾花在此得到很好的沉淀。" X2 w1 a0 h0 z# M2tech.cn
(6)能有效地完成污泥浓缩,出水水质稳定,耐冲击负荷。7 n3 C# F: D7 g% E5 c3 F2tech.cn

  i4 y0 ?- D8 k( d
各阶段原理

6 R* t. }% o) x$ e
0 b, ]7 [8 M- d" S6 a带搅拌机的混合反应区的工作机理9 s! `( G2 E, u7 v/ h' a! w2tech.cn
! P; v  _9 W1 w% ^2tech.cn
(1)已经过预凝聚的原水与循环污泥混合后进入到反应区。1 [9 f7 k8 }- U0 i) h2tech.cn
(2)混合反应区内的搅拌机位于圆筒式缓流板的中央,该搅拌机的作用是使反应区内原水、絮凝剂、污泥均匀混合,并为聚合电解质的分散和絮凝提供需要的能量,达到快速凝聚的效果。
: j0 O' X; V- q0 `5 A(3)来自污泥浓缩区中的浓缩污泥通过外部再循环系统使池中污泥浓度得以保证。
  S5 z2 ~' @" v4 ]5 k' x2 N/ r& m+ Q3 D2tech.cn
: D; }; `' p! U; Z2tech.cn
推流式反应区的工作机理
; m* `/ R8 e8 v" J7 P8 p. H" G4 Q6 F# \/ c$ a0 m3 A1 _2 T2tech.cn
(1)此区为上升式水流慢速絮凝反应区,使矾花的尺寸在此增大。9 D: x( m  o& G* A1 ~! ?( l2tech.cn
(2)整个反应区(混合及推流式反应区)可获得大量高密度均质的矾花,这种高密度的矾花允许沉淀区的沉速较大,而不影响出水水质。6 c# F8 O& \2 A. P; s5 i2tech.cn

7 S+ q- M# @1 G' p
3 W' X# b( D, \4 v4 H. s沉淀-澄清-浓缩区的工作机理( B# o+ @1 ]2 Z: W1 k& }& @2tech.cn
. E9 M0 Z3 f! @  Z- ~2tech.cn
(1)矾花慢速地从一个大的预沉区进入到沉淀区,可避免破坏矾花和产生旋涡,使大部分矾花在预沉区沉淀。% a' U6 \5 U# w2 j$ N9 z2tech.cn

) r& e- x( X! K8 @% a, k% q(2)逆向流斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀,并通过固定在清水收集槽下侧的纵向分隔板进行水力分布,这些纵向板有效地将斜管区分成独立的几组以改善水力分布。
4 u7 g$ j9 @* q(3)矾花在沉淀区下部累积成污泥并浓缩,浓缩区分为两层,一层位于排泥斗上部,一层位于排泥斗下部。上层为用于循环的污泥,污泥在该层的停留时间为几个小时,然后进入排泥斗。为了使污泥更好地浓缩,刮泥板配有尖桩围栏。在特殊情况下(流量发生变化),可调整污泥循环区的高度,污泥的停留时间及污泥浓度。下层是产生大量浓缩污泥的地方,污泥浓度至少为20g/L。
# d% @4 m* V: v% L3 w- n1 }, I  @8 f  o2tech.cn

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