高效沉淀池的技術研究與應用

陸 進

（南通市東港排水有限公司，江蘇 南通 226003）

高效沉淀池的技術研究與應用

陸 進

（南通市東港排水有限公司，江蘇 南通 226003）

為了進一步優化和改善水環境，實現污水的深度處理和達標排放，中國環境保護部相繼制定并出臺了一系列政策，加強對污水處理廠水質處理的監督，加大對其規模建設投資力度，鼓勵其不斷進行技術創新和工藝調整優化，從而全面提升處理效率和處理質量。本文概述了高效沉淀池的基本原理和優勢性能，結合實際案例對高效沉淀池的技術應用進行分析，以供參考。

高效沉淀池；基本原理；優勢性能；工藝流程

隨著城鎮污水處理廠污染物排放標準的不斷提高，很多城市都結合政策要求對當地污水處理廠進行擴建和提標改造，將城鎮污水處理廠污染物排放標準從一級B提升至一級A。對于出水水質，環保部門不僅關注BOD、CODcr等指標，還將TN、TP納入考核范圍，給污水處理廠建設和運營帶來了很大壓力。污水處理廠一方面要針對環境日益惡化、水資源破壞日益嚴重的情況，對排入污水處理廠的生活污水、工業廢水等加強行為監管，另一方面要結合國家的相應標準在有限的空間內進行內部工藝調整和優化設計。當前，很多污水處理廠占地面積有限，改造難度極高，而高效沉淀技術的出現，為污水處理行業的發展指明了新方向，它逐漸在污水處理廠得到廣泛應用。

1 高效沉淀池的基本工藝原理及優勢性能

1.1 高效沉淀池的基本工藝原理

高效沉淀池工藝是指通過添加水處理藥劑，使其與污水中的污染物進行混合，發生反應、沉淀，去除污水中的BOD、CODcr、SS、TP等污染物，提高出水水質的一種高效物化處理技術[1]。其是在傳統的斜管式混凝沉淀池基礎上增加污泥回流裝置，實現多功能處理與優化再造的一種工藝，主要分為四個階段，即高效混合凝聚、發生絮凝反應、進行沉淀分離以及實現污泥濃縮，實現了常規處理技術所不能達到的性能效果。

一是運用獨立的機械攪拌裝置將藥劑與污水進行快速混合；二是在絮凝池內增加提升攪拌機，通過機械混合凝聚、水力凝聚的作用，部分沉淀的污泥回流至設備前端，然后添加助凝劑，使污泥顆粒與絮凝體進行碰撞，形成礬花，降低加藥用量。三是沉淀池部分進行斜管沉淀池技術改進，增強沉淀池表面的水力負荷能力，并通過機械刮泥方式提升沉淀池底部的污泥濃度，降低污泥排放量。分析整個工藝流程可知，高效沉淀池絮凝效果好，沉淀分離速度快，污泥濃度高，出水水質好，所以在國內污水處理廠的應用十分廣泛。

1.2 高效沉淀池的優勢性能

高效沉淀池在原始的污水處理工藝基礎上通過添加藥劑、增加絮凝設備、改進斜管沉淀池方式等途徑，具有傳統污水處理工藝不能達到的優勢性能。一是絮凝能力和沉淀速度顯著提升，添加絮凝劑、助凝劑等，使絮凝速度和沉淀效率大大增強；二是抗沖擊能力強，尤其對低溫低濁度污水；三是占地面積少，沉淀池本身結構緊密，不需要占用很大的面積就可以實現工藝優化處理；四是污泥循環能夠降低藥劑的添加量；五是污泥排放濃度高，便于濃縮。

2 高效沉淀池的技術分析

2.1 工程設計概況

南通市東港排水有限公司近期設計規模10萬m3/d，遠期設計規模25萬m3/d，總變化系數Kz=1.38，生活污水占比80%。污水處理主要工藝為A2/O+二沉池+高效沉淀池+濾布濾池，出水水質要求達到一級A排放標準。

2.2 污水處理廠工藝構筑物的具體參數

高效沉淀工藝主要包括三個功能模塊，即快速混合池、絮凝反應池和接觸沉淀池，具體參數和工藝如下。

2.2.1 快速混合池

為了達到處理目標，保證混合效果，南通市東港排水有限公司采用添加混合攪拌器裝置代替管道混合器或者靜態混合器的方式，在快速混合區內實現污水原體與混凝劑的充分快速混合和攪拌，通過化學作用去除水中磷，使水中懸浮物和膠體脫穩，為進一步絮凝提供有利條件[2]。混合反應時間設置為2 min，攪拌速度梯度G值設置為600～1 000 s-1。本區設置2個構筑物，單體尺寸為4.0 m×4.0 m×7.8 m。

2.2.2 絮凝反應池

在絮凝反池內設置導流筒和絮凝攪拌設備，并投加助凝劑使脫穩顆粒通過架橋吸附及網捕作用，快速生成密度較大的礬花，絮凝處理效果得以大大提升。混合液通過底端流入導流筒，在絮凝攪拌器的作用下，其在絮凝反應池內發生絮凝，攪拌器的攪拌速度必須與絮凝反應的要求相吻合，以保證絮凝效果。

絮凝攪拌器采用弧形漿葉攪拌機，它比普通攪拌機的效率高出50%左右。絮凝反應時間設置為15 min，攪拌速度的梯度值G設置區間為40～70 s-1，絮體形成的水流速度控制在20～40 mm／s。本區設置2個構筑物，單體尺寸為16 m×6 m×7.8 m。絮凝反應階段的污泥回流比控制在3%～6%，這樣能夠使絮狀物更容易形成和附著，有利于礬花的形成，能夠降低助凝劑添加量，保證絮凝效果的穩定性。

2.2.3 接觸沉淀池

沉淀池斜管部位上升速度設定為15 m/h，沉淀池底板坡度是0.07，斜管長度為1.5 m，口徑設置區間是80 mm，安裝傾度和水平方向的角度控制在60°，表面負荷設置為12.4 m3/m2·h，傳動刮泥機直徑為16 m，線速度小于2.8 m/min。本區設置2個構筑物，單體尺寸為16 m×16 m×8.21 m。斜管較長，能夠增加污水在斜板表面的流程，提高沉淀效果。口徑較大，能夠防止污泥下滑時造成斜管堵塞，影響工藝處理。斜度控制在一定的角度是為了保證污泥下滑效果，避免形成淤泥堆積。

整個工藝運行階段需要運用很多儀表、設備等，包括混合攪拌機、絮凝攪拌機、濃縮刮泥機、污泥回流泵、藥劑投加泵等，可以根據建設規模和工藝要求進行配置。

2.3 混凝劑、助凝劑以及回流量對污染物去除的影響

高效沉淀池對TP的去除主要取決于PAC投加量，水中AL3+與PO43-充分反應形成多核羥基絡合物，絮體相互聚集、沉淀，從而實現除磷的目的。

PAM投加量及污泥回流量對去除SS影響較大。如PAM投加不足，在快速混合區形成的多種聚合物就不能有效絮凝，進而影響沉淀效果，造成出水帶泥，導致出水SS超標。污泥回流的主要作用是增加水中顆粒物濃度，有效提高顆粒碰撞概率，進一步增加絮凝效果[3]。而SS去除主要靠絮體吸附沉降，根據絮凝區混合液沉降比的數值及時控制剩余污泥的排放，可以防止沉淀區泛池現象發生。

通過以上分析并結合實際運行情況，南通市東港排水有限公司目前最佳控制參數為PAC投加量為60 mg/L，PAM投加量0.3 mg/L，污泥回流比4%，絮凝區混合液沉降比5%～10%，SS、TP、CODcr均有很好的去除效果，出水水質穩定，達到一級A排放標準。

3 高效沉淀池技術應用評價

通過對東港污水處理項目水質監測和統計數據分析可知，高效沉淀池工藝能夠對污水水質中的SS、TP、CODcr的進一步去除產生較大影響，去除率能夠分別達到60%、70%、30%，能夠確保出水水質達到國家規定的一級A排放標準，實現了出水水質穩定達標排放。

4 結語

實踐證明，高效沉淀池能夠實現污水處理廠深度水質處理，促進水質達到一級A排放標準，并將水體中的污染物濃度有效降低，全面改善水體環境[4]。當然，人們在應用過程中需要對運行參數進行科學分析和設置，對藥劑量的使用、設備維護保養等進行到位的管理，發揮高效沉淀池的最大功能。高效沉淀池不僅可以實現微污染水的深度處理，還可以應用在工業廢水預處理中，從而改善水質環境，提升污水處理效果，進而促進中水回用和污泥焚燒項目的開展，實現更大的經濟效益和環境效益。

1 吉 潔.高效沉淀工藝介紹及分析[J].科技信息，2014，（12）：163.

2 王麗娜，王洪波，李瑩瑩，等.高密度沉淀池技術概述[J].環境科學與管理，2011，（6）：64-66.92.

3 潘旭東，韓 強.高效沉淀技術的運行工藝及應用[J].山東化工，2014，（4）：66-68.

4 李 慧，李 濤，王 文.高效沉淀池的工藝設計與應用案例[J].凈水技術，2012，（2）：84-87.

Research and Application of High Efficiency Sedimentation Tank

Lu Jin
(Nantong Donggang Drainage Co., Ltd., Nantong 226003, China)

In order to further optimize and improve the water environment, to achieve the depth of sewage treatment and discharge standards, the Chinese Ministry of Environmental Protection have developed and introduced a series of policies to strengthen the sewage treatment plant water quality supervision, increase its size construction investment, Its continuous technological innovation and process adjustment and optimization, so as to enhance the efficiency of processing and processing quality.This paper summarizes the basic principles and advantages of high efficiency sedimentation tank, and analyzes the technical application of high efficiency sedimentation tank with practical examples for reference.

efficient sedimentation tank; basic principle; advantageous performance; process flow

X703

A

1008-9500(2017)10-0023-03

2017-08-20

陸進（1978-），男，江蘇南通人，工程師 ，從事城市污水和工業廢水處理工藝設計研究及管理工作。