高效沉淀池工藝運行控制探討

錢志軍　熊仁久　錢　旺　吳曉琴　曹濱濱

（桐鄉市城市污水處理有限責任公司浙江桐鄉314500）

高效沉淀池工藝運行控制探討

錢志軍熊仁久錢旺吳曉琴曹濱濱

（桐鄉市城市污水處理有限責任公司浙江桐鄉314500）

該文闡述了高效沉淀池的工藝原理，利用高效沉淀池，對污水廠二級出水進行了深度處理處理，考察了PAM、PAC及不同污泥回流量對SS，TP的除去效果，同時對現運行工況進行了運行分析。運行結果表明：在合理控制各參數點時，出水滿足GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準，為市政污水處理廠高密度沉淀池的運行提供借鑒。

高效沉淀池；PAM；PAC；污泥回流量

近年來，隨著國家現代化和城鎮化進程的加快，各省市對污水處理廠的排放標準進一步加強，污水的深度處理工藝逐步在各地污水廠得以實施，而高效沉淀池工藝在污水深度處理上有著非常重要的實際意義，本文就桐鄉城市污水處理廠高效沉淀池實際運行過程的工藝運行控制為例，介紹該工藝在生產過程中摸索出的控制方法，供同行參考。

1　工程概況

桐鄉市城市污水處理廠主要接納桐鄉市市區梧桐鎮污水系統中的污水，其中城市生活污水占70%，工業廢水占30%。，通過前段A2/O+MBBR生化處理及后端深度處理后，出水水質達到《城鎮污水廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級A排放標準。其高效沉淀池工藝流程見圖1，及設計參數見表1。

圖1　高效沉淀池工藝流程

表1　高效沉淀池設計參數

2　高效沉淀池工藝運行機理

高效沉淀技術是在傳統平流沉淀池的基礎上，集混凝、沉淀和濃縮工藝為一體，通過污泥回流和藥劑投加，使回流污泥與水中的懸浮物形成大的絮凝體，增大了顆粒的密度和半徑，從而達到常規沉淀技術無法比擬的處理效果，尤其SS、TP等具有較高的處理效率，而通過優化控制混凝劑的投加量可大大降低其運行費用。

2.1快速混合區

為了保證效果，在快速混合池內安裝一個快速攪拌器對原水與混凝劑進行快速混合攪拌，使得混凝劑在水解成多種配合物和聚合物，通過化學作用除去水中磷，同時使水中的懸浮物及膠體顆粒脫穩，為絮凝做準備。高效沉淀池混凝過程的主要影響因素為：混凝劑的投加量、原水中懸浮物的濃度、水溫、pH值等。

2.2絮凝反應區

絮凝反應池內的導流筒和絮凝攪拌機使本單元的效能更高。通過投加高分子助凝劑（PAM），使脫穩后的雜質顆粒以載體為絮核，通過高分子鏈的架橋吸附作用以及載體顆粒的沉積網捕作用，快速生成密度較大的礬花，起到強化絮凝的作用，加上污泥回流使得水中的顆粒物濃度增大，顆粒間的碰撞幾率增大，能夠有效的聚的沉降，從而大大縮短沉降時間，提高沉淀池的處理能力，并有效應對高沖擊負荷。

2.3斜板沉淀區

根據Hazen淺池理論設計的在沉淀區內設有斜板的沉淀池。在沉淀區內利用傾斜的平行板分割成一系列淺層沉淀層，根據其相互運動方向分為逆向流、同向流和橫向流三種不同分離方式。每兩塊平行斜板間相當于一個很淺的沉淀池。從而提高了沉淀池的處理能力，縮短了沉淀時間，增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。

3　深度沉淀池工藝控制及分析

3.1PAC、PAM投加量對各污染物的去除及分析

高效沉淀池的除磷方法即是化學沉淀除磷，通過投加鋁鹽，使Al3+與水中的P043-充分反應生成多核羥基絡合物，形成的污泥絮體相互聚集沉淀除磷。為保證除磷效果，通過實驗室小試的方法確定PAC的最小投加量為40mg/L。調試階段為確定混凝劑對運行效果的影響，對兩組沉淀池采用不同投加量運行方式，待運行穩定后考察PAC和PAM投加量為①40 mg/L和0.2mg/L、②40 mg/L和0.3mg/L③50 mg/L和0.2mg/L、④50 mg/L和0.3mg/L條件下對SS及TP的除去效果，其他運行參數為設計參數。

3.1.1對SS的除去效果如圖2。

圖2　PAM、PAC不同量投加對SS除去效果

由圖2可知，在4中投加量的情況下，對SS都有一定的除去效果，在效果都有所不同，結果表明，運行過程中，PAM的投加量對SS有加大的影響。PAM投加不足，在快速混合區形成的多種配合物和聚合物不能有效的絮凝在一起形成大的礬花沉降下來，造成污泥的沉降性能變差，許多細小的絮團在水力作用下隨著出水流出沉淀池，造成出水SS較多。

3.1.2對TP的除去效果如圖3。

圖3　PAM、PAC不同量投加對TP除去效果

通過對圖3分析可知，TP的除去主要由PAC的投加量決定的，PAC投加量分別為40mg/L和50mg/L時，出水的的最大值分別為0.6mg/L和0.15mg/L，并且投加量在40mg/L時出水TP極其不穩定，在實際生產中出現TP超標。

3.2回流量對各污染物的去除及分析

該工藝在調試階段，為確定回流量對運行效果的影響，同樣對兩組沉淀池采用不同的回流量，待穩定運行后考察回流量為40m3/h和20m3/h情況下對SS及TP除去效果，其他運行參數為設計參數。

3.2.1對SS除去效果如圖4。

圖4　不同回流量對SS除去效果

在40m3/h和20m3/h情況下都度SS有一定的除去效果，其出水SS平均值為3.5mg/L和6mg/L，均達到一級A排放標準。在回流量為40m3/h情況下出水水質明顯比在其它污泥回流為20m3/h下運行效果好。其原因為，污泥回流的主要作用是增加顆粒物的含量和增強絮凝作用，而SS的去除主要是靠絮體的吸附沉降作用，故本工藝回流量在40m3/h對SS的除去較高。

3.2.2對TP的除去效果如圖5。

圖5　不同回流量對TP除去效果

眾所周知，污水中的磷主要通過化學絮凝沉淀去除，因此易受回流污泥中富集的絮凝劑的影響。由圖3可知在保證及時排泥的條件下，回流量為40m3/h和20m3/h情況下出水TP濃度基本一致，說明高效沉淀工藝在適宜的污泥回流比下運行對TP去除效果良好且穩定。

3.3工藝實際運行情況分析

通過對PAM、PAC及污泥回流量的分析，該工程在實際運行中的參數為：PAC投加量為50mg/L，PAM投加量為0.25 mg/L，污泥回流量為40m3/h。自運行一來，出水穩定，對TP、SS均有很高的除去效果，除去率高達90%。出水水質達到《城鎮污水廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級A排放標準。

4　結論及問題

高效沉淀在運行中，合理控制各運行參數對SS、TP等污染物有明顯的除去效果，出水水質達到《城鎮污水廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級A排放標準。

高效沉淀在運行中抗水力沖擊負荷不強，在水量突然增大的情況下，污泥的沉降性能在一定程度上降低，對SS的除去效果降低。

本工程采用露天形式運行，在光照的情況下，大量的藻類滋生在斜板，導致斜板的運行效果降低。在實際運行中，采用在快速混合池中投加一定量的次氯酸鈉，并在構筑物上加蓋遮陽板。

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