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汙水處理：什麽是高密池？

  • 發布時間： 2024-07-03
高密度沉澱池（以下簡稱高密池）是一種基於斜管沉澱和汙泥回流技術的新型澄清池，將多種藥劑投加、汙泥回流、機械混合、機械絮凝、接觸絮凝、高效沉澱、汙泥濃縮等功能有機結合在一起，實現了相互協調、高效處理的功能。高密池具有占地麵積小，設備緊湊、機械自動化程度高等優點，被國內廣泛應用於化學除硬、化學除矽、降低堿度等，作為超濾、反滲透預處理工藝路線。
1  組成部分
一般高密度沉澱池將池體分為4～5格，分別為混凝池、石灰投加池、蘇打反應池、絮凝池、斜管沉澱池組成。附屬機泵設施包括攪拌器、刮泥機、汙泥循環泵、汙泥排放泵、脫泥機，個別還設置撇渣器。分析及常規儀表包括：pH計、泥位計、流量計等。還包括混凝劑、石灰、液堿、絮凝劑、碳酸鈉等藥劑製備係統。混凝劑多選用聚合硫酸鐵（PFS）和聚合氯化鋁（PAC），絮凝劑多采用陰離子聚丙烯酰胺（PAM）。
2  化學除硬工藝原理
硬度在水中的表現形式多數為Ca2+和Mg2+，堿度在水中的表現形式一般為HCO3-。高密池除硬工藝可以有效降低Ca2+、Mg2+、HCO3-，出水一般采用硫酸回調pH至6.5～8.2。
2.1 石灰軟化法
當堿度大於硬度，即暫時性硬度。采用石灰除硬法即可，化學方程式為：
Ca2++2HCO3-+Ca（OH）2===CaCO3↓
Mg2++2HCO3-+2Ca（OH）2===CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O
此法產生汙泥密實、沉降性能好，可有效降低出水電導，通常采用濃硫酸回調pH。
2.2 石灰純堿法
當硬度大於堿度，即永久性硬度。一般采用石灰純堿法，化學方程式為：
Ca2++2HCO3-+Ca（OH）2===CaCO3↓
Ca2++Na2CO3===CaCO3↓+2Na+
Mg2++Na2CO3+Ca（OH）2===CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2Na+
2.3 石灰液堿法
為了減少汙泥的產生量、減少脫泥機壓力;降低石灰、碳酸鈉製備的壓力，部分工藝專利商采用石灰液堿法，其化學方程式為：
Ca2++2HCO3-+Ca（OH）2===CaCO3↓
Mg2++2NaOH===Mg（OH）2↓+2Na+

 

3  工藝過程控製
3.1 汙泥回流比
汙泥回流有助於未反應充分的絮凝劑繼續參與絮凝反應，有助於絮體變大，加速汙泥沉澱。一般要求汙泥回流比為進水量的3%～7%。當汙泥沉降性能差，汙泥絮體較小時，可以通過減少汙泥回流比，提高底部汙泥濃度進而改變沉降性能。
3.2 泥位的確定
泥位偏低會造成汙泥回流清水，絮凝效果差;泥位偏高，會造成刮泥機超負荷運行，電機或轉耙等部件損壞。
可以通過泥位計或汙泥取樣口確定。泥位計一般采用超聲波泥位計，安裝位置選擇在泥水分界麵清澈的位置，泥位計是準確的。當絮凝、沉澱效果差，泥位計顯示數值偏大。汙泥取樣口自下而上布置，分別編號1、2、3、4、5，取樣口距離池底間隔0m、0.5m、1m、2m、3m，要求2號取樣口近似清水為佳，也就是泥位計0.5m為佳。
3.3 混凝劑和絮凝劑的量
當來水濁度很低，可以不投加或間斷投加混凝劑。當來水濁度較高需要投加混凝劑，將膠體混凝成懸浮物;絮凝劑將懸浮物繼續架橋、網捕，絮凝成絮體，加速沉澱。兩者的投加劑量可以通過燒杯試驗確定。石灰與堿度反應生成碳酸鈣，而碳酸鈣的表現形式就是懸浮物。絮凝劑在高pH的條件下利於水解、絮凝作用。
3.4 石灰投加量
高密池運行過程中，會出現石灰投加過量，導致出水Ca2+超標。采用斜管出水檢測全堿度和酚酞堿度，來判斷石灰投加過量與否，一般要求兩者差值在100～300mg/L之間為宜。
當全堿度濃度約等於酚酞堿度濃度時，Ca2+濃度偏高，判定為石灰投加過量或堿度不足，需要投加碳酸鈉;當全堿度濃度大於酚酞堿度濃度時，Ca2+濃度偏高，判定為石灰投加量不足。
3.5 pH的控製
為了保證Mg2+的去除效率，需要將pH調整到10.8～11.3。根據沉澱容積常數，在高的OH-濃度下，方程式向右進行，有利於提高Mg2+的去除率。
Mg2++2OH-===Mg（OH）2↓
4  日常維護與運行
（1）斜管需要定期衝洗，3個月衝洗一次。將斜管翻泥及出水三角堰的垢，有利於斜管均衡補水，防止局部積泥、飄泥，導致斜管壓塌。
（2）攪拌器的扇葉要定期清理，特別是石灰投加池。投加點，石灰與碳酸氫根反應生成碳酸鈣垢，在攪拌作用及水壓下，攪拌器葉片上的垢樣會越來越堅硬、密實。3個葉片形成球狀，失去攪拌作用，造成石灰反應不充分;攪拌器負載加大，電機及減速器軸承損壞。
（3）在線pH計，由於高密池汙泥濃度較高，會導致pH計探頭結垢，需要每10天清理一次，防止數據不準確造成酸堿浪費。
（4）刮泥機底部刮板高度、間隙要定期檢查，防止刮板損壞。一旦損壞，需要將整個池體進行放空交出。如果有積泥，刮泥機壓死，交出難度更大。
（5）高密池存在死泥區，特別是中心導流筒位置，需要每年交出清理。中心管汙泥結垢後，會導致前後液位高差增大，過水量不足，需要每年高壓清洗一次。
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