河流治理的高密度沉淀池凈化技術處理研究

張鵬

摘要：如今，環境問題日漸突出，存在著將不達標的污廢水排放至河道的水體中的現象，河流污染嚴重。由此，河流治理顯得尤為重要。高密度沉淀池是近些年來在河道治理中引入的新池型，該高密度沉淀池可設置在向河道排放污廢水的管道前，在污廢水進入河道前進行凈化處理;也可在河流污染較為嚴重的河道旁設置，處理部分的河水，減緩河流水體的污染。

關鍵詞：河流治理;高密度;沉淀池;凈化技術;處理措施

1高密度沉淀池簡介

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、絮凝反應池和沉淀分離池組成，集絮凝和沉淀過程于一體。

進水由管道排入快速混合罐，同時加入絮凝劑（如鐵鹽、鋁鹽）。快速混合后，實現快速絮凝，避免明礬沉淀。

快速混合池出水進入絮凝反應池，通過加藥裝置在反應池下部加入聚丙烯酰胺（PAM）等助凝劑，生成大明礬;同時控制反應罐內攪拌速度（此處攪拌速度低于快速攪拌罐），防止明礬在反應區破碎沉淀。

含有明礬的廢水進入沉淀分離池，其中大部分明礬沉淀并濃縮。沉淀分離池底部的刮泥機連續刮泥，以促進沉淀污泥的濃縮。部分污泥通過污泥回流管返回絮凝反應池，以維持絮凝反應池內所需的污泥濃度，促進絮凝過程中明礬的生長，提高明礬的密度。剩余的污泥被排出進行進一步處理。斜板/斜管沉淀裝置置于沉淀分離池上部，去除剩余的細明礬，最終產生合格水。

1.2高密度沉淀池的特點

1）該系統占地面積小。高密度沉淀池具有高度集成度和高度集成的工藝結構。斜板/斜管沉淀可在沉淀分離區保持較高的上升流速，減少系統占地面積。

2）出水水質高且穩定。高密度沉淀池設置多級絮凝，可調節不同操作單元的混合強度，調節各級絮凝水力條件，控制各操作單元的速度梯度，達到良好的絮凝效果，穩定出水濁度。

3）污泥回流可促進絮凝反應，減少絮凝劑用量。

4）沉淀分離池中的斜板沉淀對明礬有良好的沉淀效果，提高了操作負荷;沉淀分離池下部根據污泥濃縮池的結構設計，大大提高了污泥濃縮效果，排出的污泥可直接脫水。

5）操作自動化程度高。通過開發先進的集成控制系統，實現高密度沉淀池運行的自動控制，提高調試和運行效率;同時可滿足高密度沉淀池混合、絮凝、沉淀分離的獨立控制，便于各操作單元有針對性地進行工藝優化。

6）廣泛的應用。適用于給排水系統中水的凈化處理及高懸浮物廢水的處理。

2河流治理的高密度沉淀池凈化技術處理措施

2.1中置式高密度沉淀池

高密度沉淀池有多種分類，其中中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究總院在結合國內外沉淀池（澄清池）的基礎上創新發展而來。中置式高密度沉淀池通過緊湊的池體布置和相應的機械設備實現了各部件的高效處理功能。高速混合機使混凝劑與原水充分混合，絮凝混合機配有變頻電機，操作中通過進水流量的變化進行調節，使原水與罐體內的污泥進行充分的混合;儲水箱和擋板布置在水箱主體內，使水箱主體各部分的水分配更加均勻，容易形成磯花，絮凝沉降區的傾斜管和矩形出口以確保水質。污泥濃度計也可設置在罐體外部，并與污泥回流泵組合，實現污泥回流，及時排污。

2.2實現條件

中型高密度沉淀池對原水水質特別是濁度等指標適應性強。沉淀池回流污泥濃度高達1000mg/L或更高，回流比控制在0.03～0.045區間較為合適。原水的濁度為數十至數百NTU，而在沉淀池中回收時，泥漿濃度幾乎沒有差異。

（1）儲罐結構的精度。罐體結構為混凝土鋼筋，內部機械設備安裝：周邊驅動刮板、絮凝攪拌機、攪拌機等，若設備安裝及水箱主體內部水流條件符合標準，土建施工誤差需小于2cm，排水區、絮凝區等部位土建施工誤差需小于1cm。

（2）劑量控制。需要混凝劑和助凝劑。傳統工藝中通常使用混凝劑，如聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鋁和硫酸鋁。助凝劑通常由聚丙烯制成。罐體中加入的混凝劑與原水中的顆粒物和污泥接觸，起到混凝劑的吸附和架橋作用;混凝劑有助于雞花顆粒的混凝、結垢和沉淀，能有效降低出水濁度，但水質標準對丙烯基單體有嚴格的控制。因此，應根據原水水質和水量的變化調整投加量。罐體內混凝劑用量一般為15～40mg/L，助凝劑用量一般為0.05～0.20mg/L。

（3）絮凝混合機械設備的狀態調整。油箱液壓調節的關鍵是工況調節。安裝在池內的絮凝混合設備采用變頻裝置，通過調節速度改變池內水力條件，對原水水量和水質的變化起作用。

（4）污泥排放的時間和持續時間。如果原水中的污泥不排放，會使泥面上升，影響產水量。污泥停留時間一般控制在2～3天內，排泥時間根據排泥量和排泥速度確定。

（5）混合機。葉輪置于水下，齒輪箱和電機置于水上。低速攪拌水，使原水與混凝劑混合。轉速為120～150r/min，均勻度達90%以上。

（6）絮凝混合器和輔助導流筒。絮凝混合器的葉輪置于水下，齒輪箱和電機置于床上。它們通過混合軸連接。混凝劑和含有回流污泥的原水通過低速混合充分絮凝。轉速一般為40～70r/min，頻率可調。導管的直徑應符合絮凝混合器的容量和要求。利用安裝在儲罐外污泥泵房內的污泥泵，將罐體下部產生的濃縮污泥與混合室內的原水混合。當罐內污泥堆積過度時，污泥排出罐外。

2.3高密度沉淀池處理效果

數據表明，高密度沉淀池對SS、COD和BOD的去除率分別為85%、90%及以上。

結論

城市發展影響河流的生態管理，河流的生態修復也帶動了城市的快速發展。傳統的河道整治規劃內容生態護坡工程和河道懸浮沉淀池改造工程，為高密度沉淀池技術在河水領域的大規模應用提供了良好的研究基礎。使用高密度沉淀池進行河流的規劃和設計可以有效利用這些池體容積和常規混合、絮凝、沉淀過程，減去污泥處理中的濃縮過程，污泥減量效果明顯，節約了水資源，減少了濃縮提升電耗，提高了工作效率。

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