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這一次！我總算把「高密度沉澱池」弄清楚了

  • 發布時間： 2025-02-25
隨著水處理要求的不斷提升，絮凝沉澱作為一種傳統的水處理技術也得到了持續性的革新與發展。
傳統的沉澱池對汙水中的COD和SS等汙染物去除能力有限，並且隻具備單一的沉澱澄清功能，需要在池前建設絮凝反應池，如此一來，便又增加了水處理係統的占地麵積和建設成本。
正因如此，為了提高對水中COD和SS的去除能力，一種集絮凝、沉澱、澄清於一體的高密度沉澱池工藝“橫空出世”。
高密度沉澱池的原理及特點
3個組成部分，6大優勢特點
1、高密度沉澱池的原理
高密度沉澱池主要由3部分組成，分別是快速混合池、絮凝反應池和沉澱分離池，從而集成了絮凝和沉澱工藝。
 
◎ 快速混合池
 
進水從管道進入快速混合池，同時投加絮凝劑，經過快速攪拌，從而達到快速絮凝，並避免礬花沉澱。
◎ 絮凝反應池
 
快速混合池的出水再排入到絮凝反應池裏，通過加藥裝置在反應池的下部投加助凝劑，生成大的礬花；同時控製反應池中的攪拌速率（攪拌速率低於快速混合池），防止礬花被打碎和在反應區內形成沉澱。
◎ 沉澱分離池
 
攜帶有礬花的廢水進入到沉澱分離池，大部分礬花在這裏沉澱和濃縮。
沉澱分離池底部的刮泥機進行連續刮掃，以促進沉澱汙泥的濃縮，部分汙泥通過汙泥回流管回流到絮凝反應池中，用來保持絮凝反應池中所需的汙泥濃度，促進絮凝過程中礬花的生長並且提高礬花的密度，剩餘汙泥外排進行進一步處理。
需要特別說明的是，斜板沉澱裝置安放於沉澱分離池的上部，是為了去除剩餘的細小礬花，最終產出達標的水。
2、高密度沉澱池的特點
 
◎ 係統占地麵積小
 
高密度沉澱池一體化程度高，工藝結構高度集成，斜板/斜管沉澱可以使得沉澱分離區保持較高的上升流速，降低係統占地麵積。
◎ 出水水質高且水質穩定
 
高密度沉澱池內設置多級絮凝，可以通過調整不同運行單元內的攪拌強度，調節各級絮凝的水力條件，控製各個運行單元內的流速梯度，達到很好的絮凝效果，穩定出水濁度。
◎ 減少絮凝劑投加量
 
通過汙泥回流促進絮凝反應，降低絮凝劑投加量。
◎ 有效提高運行負荷和汙泥濃縮效果
 
沉澱分離池中斜板沉澱對礬花有很好的沉澱效果，提高了運行負荷；沉澱分離池下部按汙泥濃縮池結構設計，大幅提高了汙泥的濃縮效果，排泥可直接脫水處理。
◎ 運行自動化程度高
 
通過開發先進的集成控製係統，可以實現對高密度沉澱池運行的自動控製，提高調試和運行效率；而且可以滿足對高密度沉澱池中混合、絮凝和沉澱分離的獨立控製，便於對各運行單元進行針對性的工藝優化。
◎ 應用範圍廣
 
適用於高懸浮物廢水處理，適用於給水和排水係統中水的淨化處理。
高密度沉澱池在水處理中的應用
Densadeg、Multiflo、Actiflo、中置式
在我國，水處理工程中應用較多的有得利滿的Densadeg沉澱池，威立雅的Multiflo和Actiflo沉澱池，以及上海市政工程設計研究總院設計的中置式高密度沉澱池。
咱們先放在一起做個比較，隨後再來逐一介紹。從實際應用來看 ，Multiflo在汙水處理領域應用較多，Densadeg和Actiflo在飲用水淨化、市政/工業汙水處理領域得到大量應用；中置式高密度沉澱池目前大多應用於飲用水的淨化，將逐步推廣至汙水處理領域。
1、Densadeg高密度沉澱池
 
得利滿公司最早開發了Densadeg高密度沉澱池，包括混合池、反應池和沉澱濃縮池。
在反應池中設有導流筒，控製水流定向流動，混合池出水在導流筒內經緩慢攪拌以混合均勻，形成較大的絮體，然後經推流式反應池慢速流入沉澱區，實現泥水分離。
值得一提的是，得利滿針對不同應用場景，開發了不同型號的高密度沉澱池。其中，功能最多的Densadeg 4D高密度沉澱池擁有4種功能，其整合了砂礫和浮渣去除功能，具備除砂、除油、沉澱、汙泥濃縮性能，對砂礫和油脂的去除能力在95%以上。
據了解，Densadeg高密度沉澱池已在國內市政和工業汙水處理處置領域得到廣泛應用。比如：
◎ 日處理量為720000m3/d的唐鋼汙水處理廠中循環冷卻水係統排汙水、生產工藝排水、過濾係統衝洗水等混合廢水中SS、油類、硬度含量較高，采用“高密度沉澱池+V 型濾池”工藝進行處理，能保證出水濁度在3NTU以下，油含量小於0.5mg/L。
◎ 日處理量為400000m3/d的上海泰和汙水處理廠采用全地下式布置的“高密度沉澱池+反硝化深床濾池”工藝，對生活汙水進行深度處理，強化了對SS、氨氮、總氮和總磷的去除，出水水質達到一級A以上。
◎ 日處理量為60000m3/d的重慶市某汙水廠采用“高效沉澱池+反硝化生物濾池+曝氣生物濾池”工藝處理生活汙水，高效沉澱池及生物濾池工藝出水水質能夠穩定達到一級A排放標準。
2、Multiflo和Actiflo高密度沉澱池
 
Multiflo高密度沉澱池是威立雅公司在上世紀60年代末期開發出來的，經過不斷地改進，已形成了多種不同類型的沉澱池，對於SS在10～4000mg/L進水，處理後的出水SS可以達到6mg/L以下。
◎ 日處理量為400000m3/d的烏魯木齊河東汙水處理廠采用“兩級生物處理+Multiflo高密度沉澱池+紫外”工藝深度處理城市汙水二級處理出水，Multiflo高密度沉澱池實現對水體中部分SS、有機汙染物和大部分磷的去除，全工藝出水COD小於50mg/L、BOD5小於10mg/L、總磷小於0.4mg/L、SS小於8mg/L，可回用於工業生產、工業園區道路綠化等。
Actiflo超高效沉澱池是一種利用微砂循環而非汙泥回流促進絮凝的高密度沉澱池，包括投加池、熟化池和沉澱分離池。
Actiflo超高效沉澱池其適用於飲用水的澄清淨化，市政汙水和工業汙水的處理，工業工藝用水的生產和雨水的沉澱。其在汙水處理中，對於TSS、總磷的去除率超過85%，COD的去除率可以達到60%。
◎ 日處理量為400000m3/d的昆明第三汙水廠是國內第一座將Actiflo工藝用於城市合流製溢流汙染處理的汙水廠，旱季時Actiflo工藝作為深度處理單元，出水 SS 可保持在10mg/L以下，雨季時進水SS含量激增，此時SS的去除率可達70%以上。
◎ 桐鄉崇福汙水處理廠的來水為皮革、印染、化工廢水和市政排汙的混合汙水，采用“A2O+Actiflo高密度沉澱池”工藝對汙水進行處理，在Actiflo工藝中投加一定量的活性碳，提高了對水中有機物的吸附去除能力，能夠顯著降低水中SS、COD含量。
3、中置式高密度沉澱池
針對配水不均、水處理量較低、水流方向有缺陷等問題，上海市政工程設計研究總院在在高密度沉澱池的基礎上，設計開發了中置式高密度沉澱池。
◎ 日處理量為400000m3/d的江蘇長江水務第一水廠對原水采用“生物接觸氧化+中置式高密度沉澱池+臭氧催化氧化+生物活性炭濾池+V 型濾池”的工藝進行處理。
針對不同季節進水水質的變化，通過調節進水量、投藥量、排泥量、攪拌轉速等工藝參數，將高密度沉澱池的汙泥回流比控製在3～5%，絮凝拌池內汙泥濃度控製在500～800mg/L，能形成大而密實的礬花，保證沉澱效果，使沉澱池出水濁度保持在1NTU以下，達到後續處理單元進水要求。
◎ 日處理量為200000m3/d的紹興市曹娥江水廠采用第三代中置式高密度沉澱池工藝，對PAM實現多點投加，增大池底集泥區容積，利用氣提技術將汙泥提升至汙泥中轉池，汙泥回流濃度提高了一半，回流比降低二分之一，出水濁度保持在1NTU以下。
高密度沉澱池存在的問題
還需在這4個方麵進行改進優化
綜上所述，高密度沉澱池作為一種高效、緊湊型的水處理設施，可以靈活地應用於水處理廠的提升改造、臨時性水處理係統以及新建水處理工程中，實現對水中SS和COD的高效去除，具有占地麵積小、出水水質高、自動化程度高等特點。
但任何工藝、設施都不是十全十美的，同樣的，在實際工程應用的過程中，高密度沉澱池也存在著一些問題。具體表現為：
1、設備數量多，維護管理繁雜
 
高密度沉澱池是集混合、絮凝、沉澱、澄清於一體的高集成化工藝，包含加藥、攪拌、斜管/斜板沉澱、刮泥、衝洗等眾多設備。
可想而知，設備的維護和管理過程是相當的繁雜，必須要有經驗的工作人員進行管理。特別是對於Densadeg、Actiflo、Multiflo等國外工藝所配套進口設備的使用和維護，更需要對工作人員進行培訓和指導。
2、長周期運行後容易出現堵塞
 
係統在長周期運行後，沉澱分離池的斜管上會積聚大量汙泥，造成斜管不同程度的堵塞，降低斜管沉澱的功效；下部汙泥層的高度難以精準控製，造成汙泥層過高，汙泥排放不及時的問題。
3、受進水水質、水量影響
 
在實際工程應用過程中，由於進水水質和水量的突然波動，會造成池內絮體破碎、汙泥沉降性能降低、出水水質變差的情況。同時，由於水質硬度高、含鹽量大、加藥過量等情況出現的池體、水下設備及管道結垢現象。
4、運行費用相對較高
 
高密度沉澱池在運行過程中由於設備數量多，整體的電耗自然而然就要高出許多。除此之外，設備（尤其是進口設備）的日常維護費用也較高，會使運行費用升高。
值得一提的是，對於Actiflo型高密度沉澱池，微砂在進行泥砂分離時，會有部分的微砂損失，需要定期補充微砂，這在某種程度上又進一步增加了運行費用。
作品來源：環保水圈
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