河流治理的高密度沉淀池净化技术处理研究

张鹏

摘要：如今，环境问题日渐突出，存在着将不达标的污废水排放至河道的水体中的现象，河流污染严重。由此，河流治理显得尤为重要。高密度沉淀池是近些年来在河道治理中引入的新池型，该高密度沉淀池可设置在向河道排放污废水的管道前，在污废水进入河道前进行净化处理;也可在河流污染较为严重的河道旁设置，处理部分的河水，减缓河流水体的污染。

关键词：河流治理;高密度;沉淀池;净化技术;处理措施

1高密度沉淀池简介

1.1高密度沉淀池的工作原理

高密度沉淀池主要由快速混合池、絮凝反应池和沉淀分离池组成，集絮凝和沉淀过程于一体。

进水由管道排入快速混合罐，同时加入絮凝剂（如铁盐、铝盐）。快速混合后，实现快速絮凝，避免明矾沉淀。

快速混合池出水进入絮凝反应池，通过加药装置在反应池下部加入聚丙烯酰胺（PAM）等助凝剂，生成大明矾;同时控制反应罐内搅拌速度（此处搅拌速度低于快速搅拌罐），防止明矾在反应区破碎沉淀。

含有明矾的废水进入沉淀分离池，其中大部分明矾沉淀并浓缩。沉淀分离池底部的刮泥机连续刮泥，以促进沉淀污泥的浓缩。部分污泥通过污泥回流管返回絮凝反应池，以维持絮凝反应池内所需的污泥浓度，促进絮凝过程中明矾的生长，提高明矾的密度。剩余的污泥被排出进行进一步处理。斜板/斜管沉淀装置置于沉淀分离池上部，去除剩余的细明矾，最终产生合格水。

1.2高密度沉淀池的特点

1）该系统占地面积小。高密度沉淀池具有高度集成度和高度集成的工艺结构。斜板/斜管沉淀可在沉淀分离区保持较高的上升流速，减少系统占地面积。

2）出水水质高且稳定。高密度沉淀池设置多级絮凝，可调节不同操作单元的混合强度，调节各级絮凝水力条件，控制各操作单元的速度梯度，达到良好的絮凝效果，稳定出水浊度。

3）污泥回流可促进絮凝反应，减少絮凝剂用量。

4）沉淀分离池中的斜板沉淀对明矾有良好的沉淀效果，提高了操作负荷;沉淀分离池下部根据污泥浓缩池的结构设计，大大提高了污泥浓缩效果，排出的污泥可直接脱水。

5）操作自动化程度高。通过开发先进的集成控制系统，实现高密度沉淀池运行的自动控制，提高调试和运行效率;同时可满足高密度沉淀池混合、絮凝、沉淀分离的独立控制，便于各操作单元有针对性地进行工艺优化。

6）广泛的应用。适用于给排水系统中水的净化处理及高悬浮物废水的处理。

2河流治理的高密度沉淀池净化技术处理措施

2.1中置式高密度沉淀池

高密度沉淀池有多种分类，其中中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究总院在结合国内外沉淀池（澄清池）的基础上创新发展而来。中置式高密度沉淀池通过紧凑的池体布置和相应的机械设备实现了各部件的高效处理功能。高速混合机使混凝剂与原水充分混合，絮凝混合机配有变频电机，操作中通过进水流量的变化进行调节，使原水与罐体内的污泥进行充分的混合;储水箱和挡板布置在水箱主体内，使水箱主体各部分的水分配更加均匀，容易形成矶花，絮凝沉降区的倾斜管和矩形出口以确保水质。污泥浓度计也可设置在罐体外部，并与污泥回流泵组合，实现污泥回流，及时排污。

2.2实现条件

中型高密度沉淀池对原水水质特别是浊度等指标适应性强。沉淀池回流污泥浓度高达1000mg/L或更高，回流比控制在0.03～0.045区间较为合适。原水的浊度为数十至数百NTU，而在沉淀池中回收时，泥浆浓度几乎没有差异。

（1）储罐结构的精度。罐体结构为混凝土钢筋，内部机械设备安装：周边驱动刮板、絮凝搅拌机、搅拌机等，若设备安装及水箱主体内部水流条件符合标准，土建施工誤差需小于2cm，排水区、絮凝区等部位土建施工误差需小于1cm。

（2）剂量控制。需要混凝剂和助凝剂。传统工艺中通常使用混凝剂，如聚合氯化铝铁、聚合氯化铝和硫酸铝。助凝剂通常由聚丙烯制成。罐体中加入的混凝剂与原水中的颗粒物和污泥接触，起到混凝剂的吸附和架桥作用;混凝剂有助于鸡花颗粒的混凝、结垢和沉淀，能有效降低出水浊度，但水质标准对丙烯基单体有严格的控制。因此，应根据原水水质和水量的变化调整投加量。罐体内混凝剂用量一般为15～40mg/L，助凝剂用量一般为0.05～0.20mg/L。

（3）絮凝混合机械设备的状态调整。油箱液压调节的关键是工况调节。安装在池内的絮凝混合设备采用变频装置，通过调节速度改变池内水力条件，对原水水量和水质的变化起作用。

（4）污泥排放的时间和持续时间。如果原水中的污泥不排放，会使泥面上升，影响产水量。污泥停留时间一般控制在2～3天内，排泥时间根据排泥量和排泥速度确定。

（5）混合机。叶轮置于水下，齿轮箱和电机置于水上。低速搅拌水，使原水与混凝剂混合。转速为120～150r/min，均匀度达90%以上。

（6）絮凝混合器和辅助导流筒。絮凝混合器的叶轮置于水下，齿轮箱和电机置于床上。它们通过混合轴连接。混凝剂和含有回流污泥的原水通过低速混合充分絮凝。转速一般为40～70r/min，频率可调。导管的直径应符合絮凝混合器的容量和要求。利用安装在储罐外污泥泵房内的污泥泵，将罐体下部产生的浓缩污泥与混合室内的原水混合。当罐内污泥堆积过度时，污泥排出罐外。

2.3高密度沉淀池处理效果

数据表明，高密度沉淀池对SS、COD和BOD的去除率分别为85%、90%及以上。

结论

城市发展影响河流的生态管理，河流的生态修复也带动了城市的快速发展。传统的河道整治规划内容生态护坡工程和河道悬浮沉淀池改造工程，为高密度沉淀池技术在河水领域的大规模应用提供了良好的研究基础。使用高密度沉淀池进行河流的规划和设计可以有效利用这些池体容积和常规混合、絮凝、沉淀过程，减去污泥处理中的浓缩过程，污泥减量效果明显，节约了水资源，减少了浓缩提升电耗，提高了工作效率。

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