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图1 高密度沉淀池构造图
2.高效沉淀池工艺流程
投加混凝剂 (PAC-聚合氯化铝)的原水经过混合区快速混合后进入絮凝区,同时污泥浓缩区的回流污泥进入絮凝区与原水进行混合,在絮凝区中投加絮凝剂(PAM-聚丙烯酰胺)进行絮凝反应。絮凝反应通过螺旋桨搅拌机在导流筒中进行。经过絮凝反应后的水被搅拌机提升至过渡区进行减速絮凝,以便形成大的絮体,再进入斜管沉淀区进行泥水分离。澄清水经斜管分离后由集水槽收集进入后续构筑物,沉降下来的污泥通过旋转刮泥机刮入中心集泥坑后进行浓缩,浓缩污泥的上层通过螺杆泵回流与原水进行混合,以维持最佳的固体浓度,底部多余的污泥则由螺杆泵排入污泥处理构筑物进行处理。
3.高效沉淀池工艺特点
一是采用特殊的絮凝反应器设计,通过螺旋桨搅拌机和底部进水套筒的配合使用,使得原水在套筒内部进行有效的快速絮凝,同时在套筒外部,水体以柱塞流形式使絮凝得以慢速进行,确保絮凝区获得大量高密度、均质的絮体。
二是从絮凝区至斜管沉淀区采用推流过渡,水体流速进一步降低,从而避免了絮体在行进过程中破碎,确保大颗粒絮体有效进入斜管沉淀区,进一步保障了泥水分离效果。
三是从污泥浓缩区至絮凝区采用可控的外部污泥回流系统,一方面,回流的污泥作为助凝剂改善絮凝体结构,促使细小而松散的絮粒变得粗大而密实,提高絮粒在沉淀区的沉降性能,另一方面,利用螺杆污泥泵可以精确控制污泥回流量,通过确定最佳污泥回流比来保障混凝效果。
四是通过混凝剂 (PAC-聚合氯化铝)与合成有机高分子絮凝剂(PAM-聚丙烯酰胺)的联合使用,使得絮凝反应可产生较大的絮体,提高絮凝效果。
五是絮体进入斜管沉淀区后流速放缓,使得绝大部分的悬浮固体在沉淀区沉淀。沉降下来的污泥在污泥浓缩区中的集泥坑持续浓缩,因污泥浓缩区较大,浓缩时间较长,使得排放污泥的含固率可达3%~14%,减少了水厂的自用水率,并有利于污泥的处理。
六是采用斜管沉淀区进行泥水分离,通过上向流斜管可有效对沉淀区水体中的絮体进行沉淀,同时,采用清水收集槽下侧的纵向板对斜管区进行水力分布,改善配水情况,避免水流短路影响沉淀效果。一般情况下,斜管沉淀区的上升流速可达 20~30m/h(5.6~8.3mm/s)。
4.结语
高密度沉淀池通过池外污泥回流系统和高分子絮凝剂的使用,以及斜管沉淀区的设置,使其具有沉淀效率高,单位面积产水量大,耐冲击负荷能力强,效果稳定且占地面积小等特点,在国内市政给水处理领域必将有着广泛的应用前景。
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