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微砂加重絮凝高效沉淀技术

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学社博客 发表于 2019-9-2 16:47 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
微砂加重絮凝高效沉淀技术,主要用于去除水中的悬浮物、浊度以及颗粒态有机物。该工艺通过投加微砂,使污染物在高分子絮凝剂的作用下与微砂聚合成大颗粒的易于沉淀的絮体,从而加快了污染物在沉淀池中的沉淀速度,又结合斜板沉淀的原理,大大减少了沉淀池的面积及沉淀时间,并能得到良好的出水效果,工艺已经成功应用了十余年,并拥有大量的工程案例,特别是对于那些处理难度大,出水水质要求高的场合,例如对低温低浊水、进水水质水量变化较大、高盐度、含藻类的原水以及含高色度、重金属的工业废水都具有很好的处理效果,能够在10min内完成絮凝,20min左右的沉淀就可以获得良好的处理水水质,对于一些用地紧张的区域则更显其优越性。
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工艺流程
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原水或污水首先进入混凝池,混凝剂(通常是铝盐或铁盐)可以投加在混凝池入口或进水管路上,在搅拌器的作用下混合均匀,随后进入加有微砂和高分子絮凝剂的注射池。搅拌器的动态混合提高了混凝固体、高分子聚合物和微砂之间相互接触的可能性。絮凝后水进入熟化池,在该池的入口处也设有高分子絮凝剂的投加管路。熟化池中缓慢的混合过程促使絮体的熟化并使微砂成为新形成的絮体的核心,经过微砂加重絮凝后的絮体直径可达150μm以上。随后,含砂的絮体在斜板澄清部分实现了高速沉淀,澄清水被集水槽收集,含有微砂的污泥沉淀于池底,由刮泥机收集至沉淀池底部中央的区域,被微砂循环泵按一定比例抽出,经循环管路至水力旋流器。由于微砂与污泥的比重差异,在水力旋流器内离心力的作用下,污泥与微砂分离。由于水力旋流器设置于注射池的顶部,下溢的微砂可以直接回用于注射池,而轻的污泥和大部分水一起向上移动以溢流形式排出水力旋流器外。
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0 y/ l  |- v2 i; G8 ~3 Y砂加载絮凝沉淀是通过不断循环的颗粒介质和絮凝剂强化絮体吸附改善水中悬浮物沉降性能的处理工艺。其原理是投加混凝剂使悬浮物和胶体脱稳,再投加高分子助凝剂和高密度细砂颗粒载体(直径为60~140μm),高分子助凝剂的架桥吸附作用及砂粒的网捕作用使脱稳后的悬浮物和胶体颗粒以载体作为絮体内核,快速生成大密度矾花,从而改善沉降性,加快絮体沉降,减轻进水水质波动的影响,使出水水质更稳定,提高澄清池的处理效率。细砂化学性质稳定,经砂水分离器分离后可重新利用。
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工艺过程

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, v5 {# e2 E3 ?工艺流程分为混合、加注、絮体熟化、高速沉淀、污泥回流5个阶段。! ^4 o! r; R( u7 R% [" X1 b2tech.cn
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各构筑物具体处理流程如下:2 E9 L: y( H/ T4 H2tech.cn

- S- S8 i8 u! k& V) b+ B! s(1)混合反应:原水进入混凝池前投加铝盐或铁盐混凝剂,进入混和池进行快速搅拌混合,使悬浮物及胶体颗粒脱稳。混凝过程的动力学过程很短,混凝池中投加铝盐或铁盐后,通过快速搅拌可使之完全混合。: y; `1 B& P; {# B8 J2tech.cn
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(2)絮凝:将粒径为60~140μm的细砂和高分子助凝剂投到加注池中。通过聚合物的吸附架桥作用,加速了絮体、悬浮固体和细砂之间的聚结,形成高密度絮体。对于低温低浊水絮凝困难,细砂可以增大网捕作用以获得更好的处理效果。
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9 E) H- [6 V' o5 M. e. C+ y(3)絮体熟化:絮体进入絮体熟化池,熟化阶段的作用是为了形成大的絮凝体。阴离子高分子电解质的投加可以通过吸附、电性中和、架桥作用来促进絮凝体生成,增加絮凝体颗粒间的碰撞几率。熟化阶段搅拌强度降低,在保持絮体悬浮状态的前提下又能防止破坏絮体,池内的水力停留时间增加。4 X# d  y( @4 n8 t: k' \: z1 y2tech.cn

7 D6 O/ ]2 n/ o) h6 Z) E(4)高速沉淀:水流进入上流式斜管沉淀池,悬浮物及胶体通过沉淀分离。絮凝后的水先进入沉淀池的底部,然后从蜂窝状斜管底部向上方流动至渠道,由于具有很好的水力条件,大径向速率和斜管的60°倾角可使落在斜管的内表面上的颗粒和絮体沉淀在重力作用下沉降。Actiflo沉淀池的斜管不需要像普通斜管沉淀池那样经常清洗。
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(5)污泥回流及砂水分离:沉淀池底部细砂和污泥由循环污泥泵抽送至水力泥砂旋流分离器,在水力旋流器进行泥砂分离,泥从旋流器的上部排除并进入污泥处理系统,细砂则由旋流器的下部再次进入絮凝池中循环使用。细砂和污泥的排除量取决于进水水质情况。
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0 Q7 r  ?4 P7 L+ A" I$ U砂加载絮凝沉淀技术具有突出的优点。有机高分子絮凝剂通过粘结架桥作用,形成粗大矾花,具有较好的沉降性能。在整个工艺中,细砂起关键作用。细砂作为絮体的核心,强化了絮体的生长,增加了絮体的密度,加快了絮体的沉降。细砂通过水力旋流器的有效分离得到循环使用,细砂补给量很少。
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工艺设计

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7 B9 Y; `' ?# m" H1 ^+ L) @需要说明的是,微砂回流比的确定需根据进水TSS确定:% ^  q3 H- [/ P4 e2tech.cn
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回流比=3%+(TSS/1000)×7%即如果进水TSS为500mg/L,则回流比约为进水流量的6%,若进水TSS为3000mg/L,则回流比约为进水流量的24%,最小的回流比为3%的进水流量,最大回流比为38%进水流量,即对应进水最大TSS5000mg/L。# z, v2 m2 J+ L% E+ `2tech.cn
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