高效沉淀池在合流污水处理中的运用实践

区锐成，陈晓添

（广州市污水治理有限责任公司沥滘污水处理厂，广东广州 510290）

沥滘污水系统位于广州市海珠区，现存众多的截流式合流制区域，雨季时大量合流污水未经处理直接溢流排至珠江航道。受海水潮汐顶托影响，污水大量滞留回还，造成水体污染。

该设计结合《室外排水设计规范》（GB 50014—2006）的要求并考虑合流污水来流迅猛、水质波动大（持续暴雨稀释效应和径流污物迁移叠加效应）等特性，根据二期工程建设用地紧张，且需与一期工程（如粗格栅提升泵房）有效衔接的现状，经调研和技术经济分析使用了法国威立雅公司的专利高密度沉淀池（Actino），对合流污水进行强化处理，处理规模18万m3/d。并于2011年8月开始投入运营。

1 高效沉淀池工艺简介

1.1 工艺概述

高效沉淀池工艺是依托污泥混凝、循环、斜管分离及浓缩等多种理论，通过合理的水力和结构设计，开发出的集泥水分离与污泥浓缩功能于一体的新一代沉淀工艺[1]。该工艺特殊的反应区和澄清区设计，尤其适用于中水回用和各类废水高标准排放领域。

1.2 工艺原理

通过投加PAM（polyacryla mide，聚丙烯酰胺），使絮凝体的比重增大从而使絮凝更容易沉淀，这样就大大地提高了絮凝的效果而缩减了沉淀池的占地面积，同时适应初雨突来的特点，可迅速启动且达到较好的处理效果。运行流程见图1。

污水首先进入混凝池，与混凝剂充分混合，随后进入絮凝池，形成具有沉淀性能的大的、重的絮凝体，最后在斜管沉淀池完成泥水分离，清水从上进入集水槽，收集后排放[2]。污泥向下进入泥区并通过循环泵把污泥输送到贮泥池。

1.3 工艺组成

高密度沉淀池由两组平行池并联组成（详见图2），每组池按水力流程依次包括：混凝池、加砂池、絮凝池、斜管沉淀池和出水总渠。首端下部设微砂间储存码放砂袋[3]。上部加屋盖防雨，内置微砂投加系统以精确补砂；尾端下部设管廊装配微砂循环泵。上部设走道平台以巡视检修设备。中段池顶设露天联排水力旋流器以分离微砂和污泥。

图2 工艺布置图Fig.2 Diagram and Layout of Process Flow

1.4 工艺特点

通过在实际工程中的设计磨合及体验，得出高密度沉淀池有如下工艺特点：

（1）凝体循环使用提高了絮凝剂的使用效果，节约10%～30%的药剂。

（2）敏捷高效，化学絮凝驯化响应快，能快速启动。

（3）用途多变。为避免构筑物闲置，出水保留切换至生化池的管路和水头。除雨季正常处理合流污水外，旱季时引入部分城市污水，经强化絮凝沉淀后，出水切换回生化池，可有效削弱后续二级处理的污染负荷。

（4）耐冲击负荷，对进水波动不敏感。

（5）占地面积少。

2 高效沉淀池实际运行情况

2.1 处理水质状况

高效初雨沉淀池设计进、出水水质如表1所示。

表1 合流污水出水水质及去除率Tab.1 EffluentQualityandRemovalRateofCombined Wastewater

2.2 对初雨处理的效果与分析

2.2.1 CODCr处理效果

2012 年与2013年上半年度高效沉淀池CODCr的实际处理效果和进、出水水质与设计标准曲线如表 2、图3、图4所示。

表2 高效沉淀池对CODCr的实际处理效果Tab.2 Practical Removal Efficiency of CODCrin High-Efficiency Sedimentation Tank

图3 2012年CODCr进出水处理效果Fig.3 CODCrRemoval Efficiency of Influent and Effluent in 2012

图4 2013年上半年CODCr进出水处理效果Fig.4 CODCrRemoval Efficiency of Influent and Effluent in the First Half of 2013

从表2可以看出高效沉淀池对初雨的CODCr处理效果较好，其中2013年的处理效果较2012年要好，主要原因是2013年调长了高效沉淀池排泥时间。

从图3、图4可看出，高效沉淀池进水CODCr值的波动较大，且经常有超标的情况，其中2012年进水合格率为57.14%，出水合格率为90.48%；2013年上半年进水CODCr合格率为44.83%，出水CODCr合格率为89.66%。2013年上半年出水合格率较2012年低，主要原因为在4月21日至25日期间，初雨池排泥时间过短，导致泥位过高，影响沉淀效果，导致了出水水质较差。

2.2.2 SS处理效果

2012 年与2013年上半年度高效沉淀池SS的实际处理效果和进、出水水质与设计标准曲线见表3、图 5、图 6。

表3 高效沉淀池对SS的实际处理效果Tab.3 Practical Removal Efficiency of SS in High-Efficiency Sedimentation Tank

从表3可以看出，高效沉淀池对SS的处理效果较差，2013年调长了排泥时间后，处理效果有所提升，可是进水SS也相对较高，导致出水SS仍偏高。

图5 2012年SS进出水处理效果Fig.5 SS Removal Efficiency of Influent and Effluent in 2012

图6 2013年上半年SS进出水处理效果Fig.6 SS Removal Efficiency of Influent and Effluent in the First Half of 2013

从图5、图6可看出，高效沉淀池进水SS的波动较大，且经常有超标的情况。2012年进水合格率为42.86%，出水合格率为33.33%；2013年上半年进水合格率为20.68%，出水合格率为44.82%。

目前絮凝剂的投加量为0.8 mg/L，混凝剂投加量为180 mg/L。而使用的絮凝剂是APAM显阴性，会与后续污泥浓缩脱水时所使用的CPAM发生反应，从而影响污泥脱水效果，因此限制了高效沉淀池中APAM絮凝剂的投加率，进而影响了SS的处理效果。

为提高SS的去除效果，在以后的运行中，会依据水质的情况摸索加药投加率的调整。

2.2.3 TP处理效果

2012 年与2013年上半年度高效沉淀池TP的实际处理效果和进、出水水质与设计标准曲线见表4、图 7、图 8。

从表4可看出虽然进水TP浓度较高，但出水TP去除效果较为稳定。混凝剂选用Al2（SO4）3药剂和180 mg/L的投加量，能满足去除TP的要求。

根据图7、图8可得知，进水TP较高，经常达不到设计值。出水TP的去除效果虽然较为稳定，但仍有出水指标超标的情况。其中2012年进水合格率为50.00%，出水合格率为90.48%；2013年上半年进水合格率为20.69%，出水合格率为75.86%。

表4 高效沉淀池对TP的实际处理效果Tab.4 Practical Removal Efficiency of TP in High Efficient Sedimentation Tank

图7 2012年TP进出水处理效果Fig.7 TP Removal Efficiency of Influent and Effluent in 2012

图8 2013年上半年TP进出水处理效果Fig.8 TP Removal Efficiency of Influent and Effluent in the First Half of 2013

实际运行中，混凝剂的质量和投加泵的故障等因素，都会对高效沉淀池对TP的去除效率产生影响。所以在高效沉淀池的日常运行中，应注意检测混凝剂的质量和加强对投加泵的日常维护。

3 总结

（1）沥滘污水处理厂高效沉淀池从2011年8月试运行至今，运行稳定，除SS外的处理水质指标基本能够达到设计要求，能够有效缓解雨季时进厂污水带来的冲击负荷。

（2）从实际的数据和运行方式分析可知，排泥时间对COD与SS的去除率有显著的影响。

（3）出水水质不稳定，不能达到100%满足设计出水水质要求。特别是SS出水效果较差。要提高SS的去除率，仍需要通过实际生产试验探索化学药剂的设定及投加率的合理性，适当调整药剂投加率。

（4）实际运行中需要尽量保持混凝剂的投加量和投加药泵的正常运行，以保证高效沉淀池的处理效果。

［1］杨华仙,陈键,黄慎勇.高密度沉淀池处理合流污水的工艺设计[J].西南给排水.2010,30(2):6-8.

［2］徐月江,张辰,邹伟国,等.上海白龙港城市污水处理厂一级强化处理试验研究[J]．给水排水,2004,30(9):26-29．

［3］陆晓如,周雅珍,黄竹君.高效澄清池在黄浦江原水中的应用试验[J].净水技术,2002,21(2):14-16.