工作原理:
高密度沉淀池分為混凝區(qū)、絮凝區(qū)、預(yù)沉淀區(qū)、斜板沉淀池及污泥濃縮區(qū)五個(gè)部分,原水先投加混凝劑,通過攪拌器的攪拌作用,保證一定的速度梯度,使混凝劑與原水快速混合。進(jìn)入絮凝池,再投加絮凝劑,在池內(nèi)的攪拌機(jī)攪拌下,對水中懸浮固體進(jìn)行剪切,重新形成更大的易于沉降的絮凝體。進(jìn)入沉淀池,沉淀池分為預(yù)沉區(qū)及斜管沉淀區(qū),在預(yù)沉區(qū)中,易于沉淀的絮體快速沉降,未來得及沉淀以及不易沉淀的微小絮體被斜管捕獲,高質(zhì)量的出水通過池頂集水槽收集排出。
1、混凝池
對于高效沉淀池的前混凝池,在混凝池中設(shè)置快速攪拌機(jī),使投加的混凝劑快速分散,與池內(nèi)原水充分混合均勻,用以形成小的絮體。 混凝劑的投加量需通過優(yōu)化燒杯試驗(yàn)確定適當(dāng)?shù)耐都勇省?/span>
2、絮凝池
絮凝池分為兩個(gè)部份,由慢速攪拌反應(yīng)區(qū)和推流反應(yīng)區(qū)組成串聯(lián)反應(yīng)單元,絮凝過程,經(jīng)過混凝的原水從攪拌反應(yīng)器的底部進(jìn)入絮凝池內(nèi)源性導(dǎo)流筒的底部,絮凝劑加在渦輪的底部,原水、回流污泥和助凝劑由導(dǎo)流筒內(nèi)的攪拌槳由下混合均勻。在導(dǎo)流筒周邊區(qū)域,主要是推流使絮凝以較慢的速度進(jìn)行,并分散低能量以確保絮凝物增大致密。獲得較大的絮體,到達(dá)沉淀區(qū)內(nèi)快速沉淀。其中推流反應(yīng)區(qū)混合液進(jìn)入預(yù)沉區(qū)域的速度,即要保證礬花不在此處沉積。同時(shí),從反應(yīng)池到預(yù)沉池的轉(zhuǎn)移速度仍需限制在低于0.056米/s的范圍內(nèi),以保證礬花不會發(fā)生破損。
3、沉淀池
斜板(管)沉淀池是根據(jù)淺池沉淀理論設(shè)計(jì)出的一種高效組合式沉淀池;水沿斜板或斜管上升流動(dòng),分離出的泥渣在重力作用下沿著斜板(管)向下滑至池底。沉淀效率僅為沉淀池表面積的函數(shù),而與水深無關(guān)。當(dāng)沉淀池容積為定值時(shí),池子越淺則A值越大,沉淀效率越高。斜板沖洗系統(tǒng)為了保持運(yùn)行過程中的功能效果,需要定期對進(jìn)行反沖洗。
常用的無機(jī)鹽類混凝劑
名稱 | 分 子 式 | 適用條件 |
硫酸鋁 | Al2(SO4)3·18H2O | (1)適用于水溫為20~40℃ (2)濕式投加時(shí)一般先溶解成10%~20%的溶液 (4)用于廢水處理時(shí),投加量一般為50~200mg/L |
明礬 | Al2(SO4)3· K2SO4·24H2O | (1)現(xiàn)已大部分被硫酸鋁所代替 |
三氯化鐵 | FeCl3·6H2O | (1)對金屬(尤其對鐵器)腐蝕性大 (2)不受溫度影響,礬花結(jié)得大,沉淀速度快 (3)適用pH值為6.0~8.4 |
聚合氯化鋁 | [Aln(OH)mCl3n-m] (通式) 簡寫PAC | (1)凈化效率高,耗藥量少,過濾性能好,對各種工業(yè)廢水適應(yīng)性較廣 (2)溫度適應(yīng)性高,pH適用范圍寬(可在pH=5~9的范圍內(nèi)) (3)使用時(shí)操作方便,腐蝕性小,勞動(dòng)條件好 |
常用有機(jī)合成高分子混凝劑
名 稱 | 分子式或代號 | 適用條件 |
聚丙烯酰胺 | 代號PAM | (1)目前被認(rèn)為是有效的高分子之一,在廢水處理中常被用作助凝劑,與鋁鹽或鐵鹽配合使用 (2)與常用混凝劑配合使用時(shí),應(yīng)按一定的順序先后投加,以發(fā)揮兩種藥劑的效果 (3)聚丙烯酰胺固體產(chǎn)品不易溶解,宜在有機(jī)械攪拌的溶解槽內(nèi)配制成0.1%~0.2%的溶液再進(jìn)行投加,稀釋后的溶液保存期不宜超過1~2周 (4)聚丙烯酰胺有極微弱的毒性,用于生活飲用水凈化時(shí),應(yīng)注意控制投加量 |
脫色絮凝劑 | 代號脫色I(xiàn)號 | (1)屬于聚胺類高度陽離子化的有機(jī)高分子混凝劑,液體產(chǎn)品固含量70%,無色或淺黃色透明粘稠液體 (2)貯存溫度5~45℃,使用pH值7~9,按1:50~1:100稀釋后投加,投加量一般為20~100mg/L,也可與其他混凝劑配合使用 (3)對于印染廠、染料廠、油墨廠等工業(yè)廢水處理具有其他混凝劑不能達(dá)到的脫色效果 |
天然植物改性高分子絮凝劑 | (1)取材于野生植物,制備方便,成本較低 (2)宜溶于水,適用水質(zhì)范圍廣,沉降速度快,處理水澄清度好 (3)性能穩(wěn)定,不易降解變質(zhì) (4)安全無毒 |
影響因素:
1、進(jìn)出水水量
進(jìn)水量控制均勻穩(wěn)定的進(jìn)水量,配水均勻性對沉淀效果的影響很大,表面負(fù)荷在高峰流量不超過20m3/m2•h。
2、水力停留時(shí)間HRT
混凝池停留時(shí)間一般2min~5min,絮凝停留時(shí)間一般5min~10min
3、加藥量
藥劑配置經(jīng)驗(yàn)濃度PAC 10%-20%,PAM 0.1%~0.3%。投加量每噸水中分別投加PAC約1kg-3kg,PAM 0.01-0.03kg。
4、斜管沉淀池
根據(jù)實(shí)踐表明,斜管沉淀池傾角越小,則沉淀面積越大,沉淀效率越高,但是會對排泥不利,所以傾斜角定在60度。斜管設(shè)計(jì)一般可采用下列數(shù)據(jù):管徑為25~35 毫米;斜長為1.0 米;傾角為60°。斜管沉淀池的清水區(qū)保護(hù)高度一般不宜小于1.0 米;底部配水區(qū)高度不宜小于1.5 米。
5、污泥回流
高效沉淀池控制的關(guān)鍵是活性污泥回流至絮凝池,與原始SS相互接觸、吸附、沉淀,以達(dá)到泥水分離的目的,但回流污泥量如何控制是關(guān)鍵,如果沒有足夠的污泥,沉淀池出水效果會比較差,如果污泥量過多,就會超出固體負(fù)荷的限制,泥床有上升的,澄清區(qū)斜管側(cè)可能會有大面積跑泥現(xiàn)象。回流污泥主要通過調(diào)節(jié)回流泵流量,依據(jù)沉淀池出水,確定污泥回流百分比。一般污泥百分比在3%~15%之間。絮凝反應(yīng)區(qū)污泥質(zhì)量濃度控制在120~180mg/L;
6、攪拌機(jī)速度控制
攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速必須確保聚合物攪拌充足和絮凝良好。如果轉(zhuǎn)速過高,那么絮凝顆粒可能被打碎,如果轉(zhuǎn)速過低,污泥可能會沉淀在反應(yīng)池底部。凝聚攪拌強(qiáng)度控制在80~120 r/m in,絮凝攪拌強(qiáng)度控制在15~20r/min。
7、泥位控制
泥床的作用在于為回流污泥提供足夠的泥量,并提高污泥濃度。泥位的穩(wěn)定性是判斷高密池運(yùn)行狀況的一個(gè)指標(biāo)。通過儀表監(jiān)測污泥界面并以此為依據(jù)對排泥進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。確定高低泥位的界限。一般沉淀池污泥位控制在1.0~1.8m范圍內(nèi)
六、PAC、PAM加藥效果影響因素
1.水溫的影響:水溫對混凝效果有較大的影響,水溫過高或過低都對混凝不利,適宜的混凝水溫為20~30℃之間。水溫低時(shí),絮凝體形成緩慢,絮凝顆粒細(xì)小,混凝效果較差,水溫過高時(shí),混凝效果也會變差,主要由于水溫高時(shí)混凝劑水解反應(yīng)速度過快,形成的絮凝體水合作用增強(qiáng)、松散不易沉降;在污水處理時(shí),產(chǎn)生的污泥體積大,含水量高,不易處理。
2.水的pH值的影響:水的pH值對混凝效果的影響很大,主要從兩方面來影響混凝效果。一方面是水的pH值直接與水中膠體顆粒的表面電荷和電位有關(guān),不同的pH值下膠體顆粒的表面電荷和電位不同,所需要的混凝劑量也不同;另一方面,水的pH值對混凝劑的水解反映有顯著影響,不同混凝劑的水解反映所需要的pH值范圍不同,因此,水的pH值對混凝效果的影響也因混凝劑種類而異。聚合氯化鋁的pH值范圍在5~9之間。
3.水的堿度的影響:由于混凝劑加入原水中后,發(fā)生水解反應(yīng),反應(yīng)過程中要消耗水的堿度,特別是無機(jī)鹽類混凝劑,消耗的堿度更多。當(dāng)原水中堿度很低時(shí),投入混凝劑因消耗水中的堿度而使水的pH值降低,如果水的pH值超出混凝劑pH值范圍,將使混凝效果受到顯著影響。當(dāng)原水堿度低或混凝劑投量較大時(shí),通常需要加入一定量的堿性藥劑如石灰等來提高混凝效果。
4.水中SS濃度的影響:水中顆粒濃度對混凝效果有明顯影響,雜質(zhì)顆粒濃度過低時(shí),顆粒間的碰撞幾率大大減小,混凝效果變差。
5.水力條件的影響:通常快速混合階段要使投入的混凝劑迅速均勻地分散到原水中,這樣混凝劑能均勻地在水中水解聚合并使膠體顆粒脫穩(wěn)凝集,快速混合要求有快速而劇烈的水力或機(jī)械攪拌作用,而且短時(shí)間內(nèi)完成。絮凝階段攪拌強(qiáng)度和水流速度應(yīng)隨絮凝體的增大而逐漸降低,避免已聚集的絮凝體被打碎而影響混凝沉淀效果。同時(shí),由于絮凝反應(yīng)是一個(gè)絮凝體逐漸增長的緩慢過程,需要保證一定的絮凝作用時(shí)間。
處理效果展示(混凝+出水效果):
高密度沉淀池