高密度澄清池工藝選擇及設計研究
摘要：一種新型高效的澄清池，稱為高密度澄清池，是由得利滿公司開發的。該池 目前 已進入 中國 市場。本文對該池的工藝原理、運行條件，以及在烏魯木齊供水工程的 應用 參數等做了介紹說明。
關鍵詞：高密度澄清池 工藝原理 烏魯木齊市供水工程 主要參數
1、概況
沉淀池在經歷了平流沉淀池，斜板(管)沉淀池和機械加速(脈沖)澄清池之后，新型的一種澄清池稱做高密度澄清池(DENSADEG)問世了。該池是由法國得利滿公司開發研制獲專利的一種新型澄清池，它在歐洲已經應用多年，目前開始進入中國市場。由于該池效率高，適用性廣，因而在中國各城市用地日益短缺的情況下，采用這種高效的澄清池技術應是一種適宜的選擇。在烏魯木齊20萬噸/日城市供水項目中，通過與得利滿公司的技術交流，結合該項目在原水水質狀況，以及考慮到烏魯木齊冬季氣候寒冷，所有構筑物必須加蓋房子，因而選用高效的澄清池節省土建投資是首選，通過技術 經濟 比較后，我們采用了得利滿公司的高密度澄清池技術，下面對該種池型及工程中的設計應用做一簡單介紹。
2、高密度澄清池介紹
高密度澄清池(DENSADEG)是由法國得利滿公司研制的一種采用斜管沉淀及污泥循環方式的收速、高速的澄清池。其工作原理基于下五個方面：
·原始概念上的整體化的絮凝反應池。
·推流式反應池至沉淀池之間的慢速傳輸。
·污泥的外部再循環系統。
·斜管沉淀機理。
·采用合成絮凝劑+高分子助凝劑。
高密度澄清池的適用范圍廣，可以稱得上是“萬能”澄清池。可用于以下方面：
·飲用水(澄清、除碳……)
· 工業 用水(澄清、除碳……)
·城市生活污水(物化初沉池，三次除磷)
·工業污水(特殊處理)
·污泥濃縮(濾池反沖洗廢水)
3、高密度澄清池的說明
3.1高密度澄清池的三種類型
RL型高密度澄清池。(多用生活用水處理工藝，及生活污水處理工藝。)
該池是目前使用范圍最廣的一種高密度澄清池(95%的項目采用)。
采用該類型的高密度澄清池，水泥混合物流入澄清池的斜管下部，污泥在斜管下的沉淀區從水中分離出來，此時的沉淀為阻礙沉淀;剩余絮片被斜管截留，該分離作用是遵照斜管沉淀機理進行的。因此，在同一構筑物內整個沉淀過程就為兩個階段進行：深層阻研沉淀、淺層斜管沉淀。其中，阻礙沉淀區的分離過程是沉清池幾何尺寸 計算 的基礎。
該類型高密度澄清池的上升流速取決于斜管區所覆蓋的面積，(上升流速23m/h。)
RP型高刻度澄清池。
當出水及污水排放標準不是極嚴格的情況下，采用此類高密度澄清池，效果較好在安裝時可不帶斜管。
該澄清池較少采用(只用于濾池沖冼廢水帶排放上清液的濃縮，特殊濃縮要求)。
RPL型高密度澄清池。(多用于城市污水處理工藝、工業污水處理藝。)
這一類型的高密度澄清池只有當必須集中貯泥并對處理無反作用時才采用。所以它的應用僅限于除碳工藝(非飲用水)及工業污水處理中特殊的沉淀工藝。
3.2工藝原理
高密度澄清池包括五個重要因素：
·均質絮凝體及高密度礬花
·由于沉淀速度快(15和40m/h)采用密集型設計
·有效地完成污泥濃縮
·沉淀后出水質量較高，一般在10NTU以內。
·抗沖擊負荷能力強，不易受突發沖擊負荷的變化而變化。
此外，該池可在流速波動范圍大的情況下工作。
工藝原理見所附流程示意圖(1)。
高密度澄清池由三個主要部分組成：一個“反應池”，一個“預沉池—濃縮池”以及一個“斜管分離池”。
a)反應池
得利滿專利產品反應池是本工藝的根本 特色。在該池中進行物理—化學反應，或在池中進行其他特殊沉淀反應。
反應池分為兩個部分：一個是快速混凝攪拌反應池，另一個是慢速混凝推流式反應池。
·快速混凝攪拌反應池
將原水(通常已經過預混凝)引入到反應池底板的中央。一個葉輪位于中心穩流型的圓筒內。該葉輪的作用是使反應池內水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質的分配提供所需的動能量。
混合反應池中懸浮絮狀或晶狀固體顆粒的濃度保持在最佳狀態，該狀態取決于所采用的處理方式。通過來自污泥濃縮區的濃縮污泥的外部再循環系統使池中污泥濃度得以保障。
·推流式反應池
上升式推流反應池是一個慢速絮凝池，其作用就是連續不斷地使礬花顆粒增大。
因此，整個反應池(混合和推流式反應池)可獲得大量高密度、均質的礬花，以達到最初設計的要求。沉淀區的速度應比其他系統的速度快得多，以獲得高密度礬花。
b)預沉池—濃縮池
礬花慢速地從一個大的預沉區進入到澄清區，這樣可避免損壞礬花或產生旋渦，確使大量的懸浮固體顆粒在該區均勻沉積。
礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區分為兩層：一層位于排泥斗上部，一層位于其下部。
上層為再循環污泥的濃縮。污泥在這層的停留時間為幾小時。然后排入到排泥斗內。排泥斗 上部的污泥入口處較大，無需開槽。為了更好地使污泥濃縮，刮泥機配有尖樁圍欄。在某些特殊情況下(如：流速不同或負荷不同等)，可調整再循環區的高度。由于高度的調整，必會 影響 污泥停留時間及其濃度的變化。部分濃縮污泥自濃縮區用污泥泵排出，循環至反應池入口。
下層是產生大量濃縮污泥的地方。濃縮污泥的濃度至少為20g/l(澄清工藝)。
采用污泥泵從預沉池—濃縮池的底部抽出剩余污泥，送至污泥脫水間或現有的可接納高濃度泥水的排水管網或排污管、渠等。
c)斜管分離區
逆流式斜管沉淀區將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集槽下側的縱向板進行水力分布。這些板有效地將斜管分為獨立的幾組以提高水流均勻分配。不必使用任何優先渠道，使反應沉淀可在最佳狀態下完成。
澄清水由一個集水槽系統回收。絮凝物堆積在澄清池的下部，形成的污泥也在這部分區域濃縮。
通過刮泥機將污泥收集起來，循環至反應池入口處，剩余污泥排放。
3.3運行條件
要使高密度澄清池工作狀況良好，應考慮到幾個重要事項：
·高效的絮凝及混凝過程
·污泥層泥位界面的控制
·高效的斜管分布、設置
·連續的工況自動監控
4、烏魯木齊供水工程項目
烏魯木齊市擬建一座日處理量為200,000m3的水處理廠，分為兩個相同的處理流程，每個處理流程的處理量為100,000m3/天。
4.1原水特性及方案選擇
原水來從烏拉泊水庫重力自流到水廠。
原水特性主要為低溫低濁。PH值：8至8.4; 濁度：低濁度<50NTU(十月到次年五月間),中間值<200NTU(五月到九月的雨季)，峰值在六月低至七月初<=5000NTU，八月份暴雨后的該洪峰值不會持續七十二個小時。
現有同樣取烏拉泊水庫水的五水廠在雨季及暴雨后原水濁度會有以下變化：
原水濁度的穩定值為200NTU但會突然上升并持續幾個小時，兩個值的轉化時間很短，最長為六至八小時。
低溫的 問題 ：
烏拉泊水庫的水溫度為4°C(持續五至六個月)。運行處理過程中必須考慮到混凝和絮凝的困難及速度慢的事實。
低濁度問題：
當處于低濁度階段，很難估算混凝劑投加量。事實上，低濁度是由膠體質物引起的。這些膠體質物有時很容易去除，在沒有投加適量的混凝劑和助凝劑時該物質是很難被及附沉降。
處理流程：
結合以上原水特性，并通過對處理工藝的多選 參考 與得利滿公司進而進行深入細致的技術討論，我們選擇的處理流程是：得利滿專利技術“Densadeg”高密度澄清池和著名的“V”型濾池。
4.2高密度澄清池主要設計參數
烏魯木齊水廠分為兩個系列，每個系列有兩座高密度澄清池合建為一組，中間設置 污泥泵房。其平面布置見附圖(2)。
主要參數如下：
土建工程設計：
·總流量(立方米/天)…………………200,000+10%
·單位流量(立方米/小時)……………2294
反應池單位尺寸(米)
·長度……………………………………6.9
·寬度……………………………………6.9
·水深……………………………………6.25
預沉池/濃縮池單位尺寸(米)
·長度……………………………………12.7
·寬度……………………………………12.7
·水深……………………………………4.30
斜管分離區單位尺寸(米)
·長度……………………………………9.47
·寬度……………………………………11
·水深……………………………………0.65
單位面積(平方米)
·總面積(平方米)……………………161
·斜管面積(平方米)…………………100
流速(立方米/平方米/小時)
·斜管上…………………………………22.9
總面積上…………………………………14.2
5、高密度澄清池的自動控制
由現場PLC系統接收的來自兩個污泥界面探測器及每個高密度澄清池的刮泥力矩開關的信息可用于控制排泥泵的運行及刮泥機的運行。
安裝在高密度澄清池下游的兩臺濁度計(每個流程上一臺)用于控測澄清水的濁度，并將其信號反饋至混凝反應區的控制PLC系統。以便適時地調整混凝劑和助凝劑的投加量。
6、結束語
高密度澄清池技術雖然在國內才剛剛開始起步 研究 、使用，烏魯木齊供水工程 目前 亦處于施工階段，盡管人們對該池的工藝機理及設計研究國內尚處于起步階段。但由于高密度澄清池占地面積小、節省土建投資、抗沖擊負荷能力強、具有適用性廣、效率高等特點，必將在給水處理、廢水處理，以及 工業 污水處理中具有廣泛的 應用 前景。
高密度澄清池能不能真正稱得上是“萬能”澄清池，能不能象“V”型濾池那樣被國內普遍采用，我們將拭目以待。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
