新式高效沉淀池结构 经久耐用

　　国内已有部分水厂引进了该技术，如2004贵阳开林化工、宁夏银川年上海浦东威立雅自来水有限公第七污水处理厂，在二期沉淀池改造工程中采用了高密度沉淀池工艺、高效沉淀池工艺。

　　高密度沉淀池的工艺流程

　　高密度沉淀池为三个单元的综合体：

　　反应、预沉—浓缩和斜板分离

　　1、反应池

　　反应池采用得利满专利技术是工艺的根本特色。理化反应，如晶质的沉淀—絮凝或其它特殊类型的沉淀反应均在该池中发生。

　　反应池分两部分，每部分的絮凝能量有所差别。中部絮凝速度快，由一个轴流叶轮进行搅拌，该叶轮使水流在反应器内循环流动。周边区域的活塞流善导致絮凝速度缓慢。

　　投入混凝剂的原水通常进入搅拌反应器的底部。絮凝剂加在涡轮桨的底部。聚合物的投加受DensaDeg?高密度沉淀池的原水控制。

　　在该搅拌区域内悬浮固体（矾花或沉淀物）的浓度维持在佳水平。污泥的浓度通过来自污泥浓缩区的浓缩污泥的外部循环得到保证。

　　所设计的外部区域，因砂能量低，保证了矾花增大和密实。

　　反应池独特的设计的结果，即能够形成较大块的、密实的、均匀的矾花，这些矾花以比现今其它正在使用的沉淀系统快得多的速度进入预沉区。

　　2、预沉池--浓缩池

　　当进入面积较大的预沉区时，矾花移动速度放缓。这样可以避免千万矾花的破裂及避免涡流的形成，也使绝大部分的悬浮固体在该区沉淀并浓缩。泥板装有锥头刮泥机。

　　部分浓缩污泥在浓缩池抽出并泵送回至反应池入口。浓缩区可分为两层：一层在锥形循环筒上面，一层在锥形循环筒下面。从预沉池—浓缩池的底部抽出剩余污泥。

　　3、斜板分离池

　　在斜板沉淀区除去剩余的矾花。精心的设计使斜板区的配水十分均匀。正是因为在整个斜板面积上均匀的配水，所以水流不会短路，从而使得沉淀在佳状态下完成。

　　沉淀水由一个收集槽系统收集。矾花堆积在沉淀池下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩。根据装置的尺寸，污泥靠自重收集或刮除或被循环至反应池前

　　高密度沉淀池工艺

　　高密度沉淀池为法国威立雅环境集团注册技术，无锡金振吸取相应技术并借鉴工程数据分析，适用于需要澄清和/或去除藻类、硬度、铁、锰、色度和浊度的地表水。

　　01、混凝池

　　混凝剂投加在原水中，在快速搅拌器的作用下同污水中悬浮物快速混合，通过中和颗粒表面的负电荷使颗粒“脱稳”，形成小的絮体然后进入絮凝池。同时原水中的磷和混凝剂反应形成磷酸盐达到化学除磷的目的。

　　02、絮凝池

　　絮凝剂促使进入的小絮体通过吸附、电性中和和相互间的架桥作用形成更大的絮体，慢速搅拌器的作用既使药剂和絮体能够充分混合又不会破坏已形成的大絮体。

　　03、斜板沉淀池

　　絮凝后出水进入沉淀池的斜板底部然后上向流至上部集水区，颗粒和絮体沉淀在斜板的表面上并在重力作用下下滑。较高的上升流速和斜板60°倾斜可以形成一个连续自刮的过程，使絮体不会积累在斜板上。

　　沉淀的污泥沿着斜板下滑然后跌落到池底，污泥在池底被浓缩。刮泥机上的栅条可以提高污泥浓缩效果，慢速旋转的刮泥机把污泥连续地刮进中心集泥坑。浓缩污泥按照一定的设定程序或者由泥位计来控制以达到一个优化的污泥浓度，然后间断地被排出到污泥处理系统。

　　沉淀后的澄清水由分布在斜板沉淀池顶部的不锈钢集水槽收集、排放进入后续工艺

　　澄清池工艺

　　公司还开发了一种专门用于处理各种污水溢流的澄清池，基本原理与工艺类似，主要是通过以下功能达到净化水体的目的：去除砂砾、去除油脂、整体化的凝聚絮凝单元加斜管沉淀、污泥稠化及浓缩。

　　其工作流程为已投加混凝剂的原水首先进入预混凝池，通过空气搅拌使无机电解质与水中颗粒充分接触反应，使水中的粗大砂砾直接沉降在池底排出；预混凝后的出水进入絮凝池后与回流污泥以及投加的高聚物絮凝剂在机械搅拌下充分混合，形成密实的矾花；充分混凝后的水体后进入斜管澄清池，在预沉区大部分絮体与水分离，剩余部分通过斜管沉淀池被除去。漂浮在水体表层的油脂通过刮油器收集而达到除油的目的；沉积在澄清池底的污泥部分回流，剩余部分则稠化浓缩。

　　400t/h高密度澄清池设计计算书

　　一、设计水量

　　=400t/h，做两套（1用1备）运行，单套水量Q=400t/h=0.112m

　　二、构筑物设计

　　水的有效水深：本项目的有效水深按6

　　1、石灰反应池：停留时间3～5min，取5min

　　则有效容积：V=400×5/60=33.33m

　　平面有效面积：A=33.33/6=5.56m

　　取反应池为正方形，则计算并取整后，反应池的有效容积：

　　2.4m×2.4×6m（有效水深）=34.56m

　　34.56/400×60=5.2 min

　　原水在石灰反应池中的停留时间为5.2 min

　　纯碱反应池：尺寸与石灰反应池相同。

　　3、絮凝反应池:停留时间6～10min，取10min（考虑石灰反应颗粒小，故取高数值）

　　则有效容积：V=400×10/60=66.67m

　　平面有效面积：A=66.67/6=11.11m

　　取絮凝池为正方形，则计算并取整后，絮凝池的有效容积：

　　3.4m×3.4×6m（有效水深）=69.36m

　　69.36/400×60=10.4 min

　　原水在石灰反应池中的停留时间为10.4 min

　　4、澄清区

　　斜管上升流速：12～25m/h，考虑石灰反应颗粒小，斜管上升流速取12m/h

　　——斜管面积A=400/12=33.33m

　　沉淀段入口流速取60 m/h。

　　——沉淀入口段面积A=6.67m

　　中间总集水槽宽度：B=0.9（1.5Q）=0.9×（1.5×0.112）=0.44m

　　取B=0.6m。

　　X*X1=6.67

　　(X-2)(X-X1-0.4)=33.33

　　得：A=X-2.4X-39.2X+13.34=0

　　X=7,A=-35.660

　　所以取X=8。即澄清池的尺寸：8m×8m×6m=384m

　　原水在澄清池中的停留时间：t=384/400=57.6min；

　　X1=6.67/X=0.83，X1取0.8m，墙厚0.25m 。

　　斜管区面积：8m×6.95m=55.6m>33.33m(满足要求)

　　水在斜管区的上升流速：0.112/55.6=7.25m/h

　　从而计算出沉淀入口段的尺寸：8m×0.8m

　　沉淀入口段的过堰流速取0.05m/s，则水层高度：0.112÷0.05÷8=0.28m。另外考虑到此处设置堰的目的是使推流段经混凝的原水均匀的进入到沉淀段，流速应该比较低，应该以不破坏絮体为目的。因此，考虑一些因素，取1.0m的水层高度。

　　推流段的停留时间3～5min，取4 min。

　　V=400×4/60=26.67 m

　　则宽度：26.67÷6÷8=0.56m，取1.0m

　　5、污泥回流及排放系统

　　污泥循环系数0.01～0.05，取0.05。

　　400×0.05=20m/h，泵的扬程取20mHO。采用单螺杆泵。

　　单套系统设置三台。一台用于污泥的循环，一台用于污泥的排放，另一台为备用。

　　螺杆泵采用变频控制。

　　污泥循环管：DN125，流速：0.453m/s。

　　污泥循环的目的：

　　1、增加反应池内的污泥的浓度；

　　2、确保污泥保持其完整性；

　　3、无论原水浓度和流量如何，保持沉淀池内相对稳定的固体负荷。

　　污泥排放的目的：避免污泥发酵，并使泥床标高保持恒定。

　　污泥床的高度由污泥探测器自动控制。

　　4、反应室及导流板

　　——管道流速取0.8m/s， 管径为DN450（流速0.7 m/s）；

　　——管道流速取0.7m/s，管径为DN500（流速0.57m/s）；

　　——流速取0.6m/s，0.112÷0.6÷（3.14×0.5）=0.12m，取0.2m

　　——回流量：设计水量=10：1，絮凝筒内的水量为11倍的设计水量（1.232m/s）。筒内流速取0.8m/s，则Di=1.4m，取内径：φ1500mm，筒内流速：0.7m/s（因为是石灰废水，所以流速要取小一点）

　　——流速取0.5m/s，1.232÷0.5÷（3.14×1.5）=0.523m，取0.6 m；v=0.44m/s。

　　——导流筒的面积与反应筒的面积之比为1/2。则计算出导流筒直径：φ1000mm

　　⑦——流速取0.4m/s左右。则D×L=（0.112×10）/（3.14×0.4）=0.89

　　取高度：0.8m；锥形筒下部内径：φ2500mm；流速：0.23m/s。

　　筒外流速：（0.112×11）/（3.4×3.4-3.14×1.44/4）=0.11 m/s

　　筒内流速/筒内流速：1.0/0.11=9.1

　　筒内：配有轴流叶轮，使流量在反应池内快速絮凝和循环；

　　筒外：推流使絮凝以较慢的速度进行，并分散能量以确保絮凝物增大致密。

　　原水在混凝段的各个流速：

　　反应室内：内径：D=φ1500mm，流速：v=0.7m/s；

　　室内至室外：流速：v=0.44m/s；

　　室外：流速：v=0.11m/s；

　　室外至室内：流速：v=0.23m/s；

　　5、搅拌机

　　1、反应池搅拌机：叶轮搅拌直径：1200mm功率：5.5KW（可变频调速）

　　2、絮凝搅拌机叶轮直径：500mm

　　外缘线速度：1.5m/s（我公司所配减速机为可变频调速）；

　　搅拌水量为设计水量的11倍（1.232m

　　轴长——按照目前设计的要求。

　　螺旋桨外沿线速度为1.5m/s，则转速n=60*1.5/3.14*1.5=19.11 r/min；

　　叶轮的提升水量按1.232m/s，提升水头按0.10m

　　提升叶轮所消耗的功率N

　　H/102=1200×1.232×0.10/（102×0.75）=1.93(KW)

　　取N=2.2KW

　　6、集水槽

　　澄清水面的尺寸为2块，单块尺寸：6.95m×3.5m；在6.95m的长度方向上布置四道集水槽，间距：1400mm＋1400mm＋1400mm＋1400mm ＋1350mm。

　　集水槽宽度：b=0.3m

　　集水槽高度：0.4m

　　单副集水槽的尺寸：（伸入100 mm），共8副。采用不锈钢材质，厚：4mm。集水方式采用矩形槽。

　　7、刮泥机

　　采用中心传动刮泥机。

　　刮臂直径： φ7000mm；

　　外缘线速度：0.04～0.08m/s；

　　底部坡度：0.07；

　　高密度沉淀池的典型工艺有： 无锡金振环境公司借鉴OTV—Kruger公司的技术要求改进创新和多项工程成功运行数据分析，自2009年开始在中国国内用于饮用水及污水处理，其特点是以42～153 m的细砂为载体强化混凝，选用斜管沉淀池加快固液分离速度，表面负荷为80～120 m／h，高可达200 m／h，是目前应用为广泛的载体絮凝技术。