高密度沉淀池工艺浅析

徐奇峰

（电力建设有限公司，浙江 宁波 315012）

高密度沉淀池工艺浅析

徐奇峰

（电力建设有限公司，浙江 宁波 315012）

本文主要介绍了高密度沉淀池工艺、工作原理及组成，同时介绍了高密沉淀池在电厂原水处理系统中实际运行情况。

高密度沉淀池；特点；原理；水质

一、前言

沉淀池作为去除水中悬浮物的主要设施之一，在水行业得到了广泛的应用。沉淀池在经历了平流式、竖流式和辐流式沉淀池之后，近年来， 新型的一种高密度沉淀池应用越来越广泛。下面便以浙江绍兴滨海热电厂原水预处理系统高密度沉淀池为例，对该工艺做一个系统的介绍，供大家参考。

二、沉淀池工艺选择

常规的混合反应沉淀池将絮凝式反应池与斜板式沉淀池组合在一起，原水进入隔板式絮凝池。通过在垂直水流方向设置翼片，使水流产生高频漩涡，为药剂和水中颗粒的充分接触提供了微水动力学条件，并产生密实的矾花，得到理想的絮凝效果。

与常规的混合反应沉淀池相比，高密度沉淀池增加了机械搅拌混合方式，从而增强了抗击水量变化的能力。根据高密度沉淀池的进水流量调节机械搅拌电机转速来控制搅拌速度梯度，使混合效果达到最佳。同时高效沉淀池增加了外部污泥回流系统，所以对水质的抗击能力特别强，进水水质可以在很大的范围内变化，当浊度高达10000NTU时也能正常运行。

从技术上来看，高密度沉淀池占地面积小，处理效果好，进水水质变化影响小，加药量小，且占地面积较常规沉淀池要小，因此浙江绍兴滨海热电厂原水处理系统最终确定采用高密度沉淀池技术。

三、原水净化原理

高密度沉淀工艺是在传统的平流沉淀池的基础上，充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论，把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化。主要基于4个机理：独特的一体化反应区设计、反应区到沉淀区较低的流速变化、沉淀区到反应区的污泥循环和采用斜管沉淀布置。原水进入凝聚区，在此投加凝聚剂，通过搅拌器快速混合，发生凝聚反应，生成小颗粒矾花；后进入絮凝区，投加助凝剂，在搅拌叶轮作用下与沉淀/浓缩区回流泥渣接触反应生成大颗粒矾花；出水慢速地经过推流式反应区进入沉淀区，这样可避免矾花破碎，并产生涡旋，使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。矾花在沉淀区下部汇集成污泥并浓缩。逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀。通过固定在清水收集槽进行水力分布，斜管将提高水流均匀分配。清水由一个集水槽系统汇集后去水工专业水池。沉淀区设有污泥搅拌装置，浓缩泥渣部分回流至絮凝区，目的在于加速矾花的生长以及增加矾花的密度，剩余部分送至工业废水处理系统进行脱水处理

四、系统运行加药量的确定

高密沉淀池处理原水的核心原理便是絮凝沉降，加药量的控制相当关键，故启动调试前，进行烧杯试验，确定碱式氯化铝、聚丙烯酰胺的最佳剂量：

试验设备及用具：1000mL烧杯、PHS-2型酸度计、GDS-3A型光电式浑浊度仪。

水温：25℃～30℃；

原水浊度：98 NTU，pH= 6.7

（1）配制药品：混凝剂：浓度1%，助凝剂：浓度1‰。

（2）确定最佳混凝剂加药量：取1000mL原水于烧杯中，连续滴加混凝剂至过量，确定试验加药范围为1.0mL～4.0mL，然后分六组加药量进行试验。取1000mL原水于烧杯中，先滴加1mL配制好的混凝剂，充分搅拌，观察现象，静置15min，取上层清液，测量其浊度，观察现象。然后依次增加混凝剂剂量，测清液浊度。

最终确定混凝剂最佳加药量为1000mL原水中滴加浓度为1%的混凝剂2.5mL，即加药量为 25 mg/L。

（3）确定最佳助凝剂加入量：取1000mL原水于烧杯中，先加入 2.5mL浓度为1%的混凝剂，搅拌，然后滴加浓度为1‰的助凝剂，搅拌，静置15min，取上层清液测浊度，然后依次增加助凝剂剂量。

最终确定渣水中最佳助凝剂加入量为 0.3mL，即加药量为 0.3mg/L。

五、调试结果分析及建议

1 调试结论

本系统主要由加药装置及高密度沉淀组成，控制系统由2套施耐德的M340 PLC和2台威纶通的MT6070iH触摸屏组成，实现加药自动控制。并通过PLC 的以太网口与中控室控制中心通信，实现中控室远程控制。经过调整试运，确认工艺设计合理，设备和管道安装质量良好，出水浊度达到1～2NTU，远低于设计值5NTU，控制系统工作正常，程控运行情况良好，系统功能达到设计要求。

2 为了原水预处理系统更好地运行，需注意以下事项：

（1）由于高密度沉淀池处理工况、原水水质、原水浊度等多种不可控因素，为保证合格出水水质。控制采用原水流量及单因子游动电流值对混凝计量泵进行自动变频加药，此控制方式可自动记录加药泵频率与原水流量及单因子游动电流值的比例系数（通过手动输入的最佳频率计算得出）。平时操作只需在原有基础上修正（从自动转到手动人工修正，当出水水质合格稳定后便再从手动转到自动，PLC便会自动记录最后一次的最佳投加系数）从而实现自动变频加药。

（2）污泥回流能加速矾花的生长并增加矾花的密度，以维持均匀絮凝所要求的高污泥浓度。但是由于泥位变化的不稳定和回流泵吸泥口附近对泥层的抽吸作用，回流污泥的浓度很不均匀，且大多数情况下污泥浓度较低。但当回流污泥浓度大时，进水浓度会提高数倍，出现加药不足导致絮体细小的情况。因此应根据进泥浓度、进泥流量、回流的浓度适度调整回流量。按照原水流量的比例自动调节污泥回流泵的流速一般为原水流量的3%～5%。

（3）高密度沉淀池如果需要停运较长时间，在停运前增加次氯酸钠的加药量，确保池水余氯，防止有机物滋生。

结语

从滨海热电厂原水预处理系统运行情况来看，高密度沉淀池具有运行稳定，自动化程度高，出水悬浮物含量低，原水水质波动不敏感，加药量小，表面负荷高、占地面积小等特点，可广泛用于火力发电厂原水处理，水厂净化处理，污水处理等行业。

[1]秦丽华.沉淀工艺的研究进展[J].山西建筑，2010（14）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2015.18.276