高效沉淀池工艺

高效沉淀池工艺是一种高效、紧凑的物化处理工艺，该工艺包括了脱稳/絮凝，分离/沉淀和污泥浓缩的过程。

通过在多个池体的系统内依次加入絮凝剂、接触污泥和助凝剂，并提供所需的能量（每个池体都配备特殊的搅拌设备），可形成易于浓缩和分离的污泥絮体。与传统的絮凝工艺相比，高效沉淀池工艺将浓缩后的污泥回流到絮凝过程中，强化了絮团的形成，并可生成具有较大沉速的污泥颗粒。

聚集后的絮团通过分离/沉淀过程从水中分离。

分离和沉淀的絮体收集在浓缩区中，浓缩区位于斜管沉淀系统下方。这种结构使沉淀和浓缩系统之间的过渡平稳，剪切力小,利于旋转刮泥机强化污泥的浓缩过程。

1、沉淀目的

沉淀是一种常用于悬浮颗粒物及胶体（在混凝-絮凝后表现为矾花的形式）分离的工艺。

2、斜管/斜管沉淀

斜管/斜管沉淀池中可用于泥水分离的面积为普通沉淀池的数倍，斜管/斜管中包含了大量的相互独立的沉淀单元。斜管/斜管应与水平面成一定的夹角以便于排泥。

3、高效沉淀池简介

高效沉淀池系统应用面广泛，适用于饮用水生产、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域。高效沉淀池带有外部泥渣回流的澄清技术。高效沉淀池亦简称为高效池。

高效沉淀池的成功取决于下列三个技术组合模块：

集成式絮凝区

设计包括与回流污泥的快速絮凝和矾花增长所需的慢速絮凝，由两个连续的区域构成：

**级絮凝在一个筒状区域内进行并由一个轴流推进器进行搅拌，以确保快速絮凝及絮凝所需要的能量。絮凝剂投加在搅拌器的下面和回流污泥的管道上（混凝剂投加在高效池的上游）。从污泥浓缩区到**级絮凝区进行连续的外部泥渣回流，较高的污泥浓度提高了絮凝的效果。

在*二个区域中进行慢速絮凝；生成的矾花具有较高的密度。然后水慢速流至沉淀区以保证矾花的完整性。

沉淀区

沉淀区由两部分组成：

斜管/斜管下方的泥水分离层沉淀：大部分矾花在此区域中沉淀。

斜管/斜管澄清模块：使用斜管/斜管增大了沉淀面积，用于高速运行。在这个模块中，残留的矾花被去除并生产合格的出水。

污泥浓缩区

矾花沉积在沉淀池底部，并在那里由于回流锥的限制分两层进行浓缩：

上层：回流污泥通过浓缩区并停留几个小时。

下层：在排泥前进行较终的浓缩，停留时间大约为一周。

浓缩污泥通过重力或浓缩刮泥机收集起来，通过一台螺杆泵将部分污泥回流至絮凝区，剩余污泥则通过另一台螺杆泵排到污泥池。

4、高效沉淀池详述

高效池简图

① 混凝剂投加 ②絮凝剂投加 ③反应池 ④斜管 ⑤集水槽 ⑥浓缩刮泥机 ⑦出水渠

A原水进水 B澄清水出水 C污泥回流 D污泥排放

工艺组成

高效沉淀池系统通常包括以下几个部分：

（1）高效池上游带有混凝剂投加的快速搅拌池

（2）带有聚合物投加和污泥回流功能的反应池

（3）配备斜管/斜管模块的沉淀池

（4）配备刮泥机的污泥浓缩池

（5）澄清水的集水槽及水渠

（6）污泥回流和排放系统

（7）控制系统

快速搅拌池

原水首先流入快速搅拌池，与混凝剂接触后进行混凝，一台快速搅拌器连续运行，以帮助混凝并避免矾花沉淀。一台投加泵将混凝剂投加到快速搅拌池入口。按照原水流量和需要的投加浓度来控制加药泵的运行。

反应池

在高效沉淀池系统中，反应池模块是非常重要的部分，因为该模块决定了水和污泥处理的效果，所以反应池必须合理地调整。

药剂的投加量取决于进水的性质、悬浮固体物浓度及总磷等指标。投加量通过烧杯试验来确定。

反应池搅拌器速度

搅拌器的转速应确保聚合物搅拌充足和絮凝良好。如果转速过高，那么矾花就有被打碎的危险；太低则有污泥在反应区内沉淀的危险。

污泥回流

污泥回流的目的在于加速矾花的生长以及增加矾花的密度。

沉淀池

沉淀池是高效沉淀池系统中重要的部分，大部分矾花就在这里沉淀和浓缩。连续刮扫促进了沉淀污泥的浓缩。部分污泥回流到反应池中。这种精确控制的外部污泥回流用来维持均匀絮凝所要求的高污泥浓度。斜管/斜管模块放置在沉淀池的**部，用于去除残留的矾花和产生较终合格的出水。

5、工艺流程

投加了混凝剂的原水先流入反应池中，在该池中进行絮凝反应，然后进入沉淀区进行泥水分离。残留的矾花将在斜管中去除并产生较终合格的出水。

部分沉淀的污泥通过一台外置的泵循环到反应池，在沉淀区底部浓缩了的剩余污泥通过另一台泵输送至储泥池。

6、自动化设计

混凝剂投加

PLC根据原水流量、所需要的投加浓度、药剂的配制浓度及手动冲程控制器的设定值自动控制混凝剂投加泵的转速。

絮凝剂投加

PLC根据原水流量、所需要的投加浓度、药剂的配制浓度及处于运行状态的高效池的数量自动控制絮凝剂投加泵的转速。

反应池搅拌器的启停

PLC根据原水流量及高效池的状态自动控制高效池反应池搅拌器的启停。

刮泥机的启停

高效池沉淀区的刮泥机可以根据高效池的状态自动启停。

污泥回流

高效池的回流污泥泵可以根据高效池的状态自动启停，并且PLC根据原水流量自动调节频率。

污泥排放

高效池的排放污泥泵可以根据流经高效池的累积水量及沉淀区的泥位高度自动控制。

浮渣去除

根据池面情况人工进行启动和停止。

7、安全设计

沉淀区泥位过高（有泥位计检测时）

当高效池沉淀区的泥位过高时，污泥排放泵将自动强制启动，污泥排放将自动加速；因此，可以避免泥位的持续升高。

沉淀区泥位过低（有泥位计检测时）

当高效池沉淀区的泥位过低时，污泥排放泵将自动强制停止，污泥排放将自动减速；因此，可以避免泥位的持续降低。

刮泥机驱动器扭矩过高

当刮泥机驱动器的扭矩达到**保护值时，输出负载信号，需加速排泥，以降低污泥阻力；如扭矩持续偏高并到达*二保护值时，可能是水下泥层太厚或机械故障，刮泥机将停止运行，可以避免刮泥机损坏。

处理效果差

有在线ss测试仪时，连续测量澄清水的SS，当浊度**设定值时将产生报警。

调试

高效沉淀池的优点

1、较长的混凝时间，进一步保证低温时处理效果：

平均流量时混凝池停留时间为2.69分钟，峰值流量时为1.8分钟，这样较长的混凝池停留时间，配合机械搅拌较有利于污水中的胶体脱稳，形成微小的絮体，较有利于冬天水温较低的情况下，增强沉淀效果。

2、较长的絮凝时间，进一步保证低温时处理效果：

平均流量时絮凝池停留时间为10.66分钟，峰值流量时为7.11分钟，较长的絮凝池停留时间，有利于絮凝反应，充分利用絮凝剂，形成较大絮凝体，有利于冬天增强沉淀效果。

3、具备未来升级智慧控制的潜力：

可以根据厂区提供的沉淀池进水水量及进水水质自动控制调节化学药剂的投加量。实现精细加药的目的，进一步节约水厂的运行成本。

4、主要**设备都配备了变频控制

絮凝搅拌器，污泥泵都配置了变频，便于现场实际灵活调整搅拌器转速，优化絮凝工艺，节省电耗和药耗。

5、加药系统管路的优化

加药系统是高效沉淀池出水保证的必要条件。优化PAC计量泵吸入总管管径，利于均匀分配，优化运行，延长泵的使用寿命；

6、重要仪表集中管理

分别设计进出水取样泵，泵送进出水至仪表间测进出水TP、SS数据，便于集中管理，仪表间配有空调，具有良好运行环境，避免TP仪表药剂高温失效。

7、药剂优化

减少药剂消耗，提高出水水质，增强SS和TP的去除效果，满足日益严格的排放要求，减少污泥量。

高效沉淀池工艺的稳定性

高效沉淀池结合了混凝、絮凝技术与斜管/管沉淀技术，对污水进行物理化学处理，用于污水处理厂深度处理工艺段时，沉淀池的表面负荷通常控制在12-20m/h的范围内。

要求的出水总磷浓度小于0.3mg/l，出水SS小于10mg/l，属于较严格的出水标准，特别是针对总磷指标的要求，由于上游二级生物处理出水中组成SS的主要成本是活性污泥絮体，自身含磷且**成分较高（通常1mg/l的SS含有0.03mg/l的TP），沉淀池的出水SS应尽可能的低以保证出水的TP达标。

同时，需要考虑到上游二级生物处理出水水质存在一定的波动性，可能对高效沉淀池的性能造成不利影响。

高效沉淀池系统运行维护的便利性

高效沉淀池系统可在PLC控制柜和相应自控仪表和自控设备的配合下，自动，连续，稳定运行。*运行人员进行过多干预，降低了运行人员的工作量。

沉淀池配置了斜管自动冲洗系统，包含有鼓风机以及配套的阀门，冲洗管路系统，利用鼓风机产生的带压空气，由下至上对斜管内累积的污泥进行清洗，每次清洗时间不**过30分钟。在使用频率得当的条件下，该系统可以实现不停产对斜管区进行自动冲洗的功能，降低了运行维护的工作量。

高效沉淀池系统设备，仪表安装布置合理，保证了正常设备维护的便利性。

工艺现场的适应性及匹配性

高效沉淀池，通过对沉淀池表面负荷的控制，保证在峰值流量条件下出水仍可以满足要求，运行非常灵活。且该工艺的开启和关闭都相对简单，在处理水量水质出现波动的情况下，仍能保证出水的效果。

在正常运行中，高效沉淀池需要投加一定浓度的PAM高分子助凝剂，在长期运行的过程中存在较少量反应不完全的PAM随出水进入下游深床滤池工艺，并造成滤料板结，滤池堵塞的不良影响，因此，在高效沉淀池的出水端设置了后混凝，投加微量的PAC混凝剂进行后混凝，消耗掉这部分微量的PAM，确保下游深床滤池的正常稳定运行。