高效沉淀工艺因占地小、具有良好的提升水质功能等优点,已被广泛地应用于给水及污水处理领域。在此对高密度沉淀池、微砂加重絮凝高效沉淀工艺的特点及差异进行了分析。
高密度沉淀池是由法国得利满公司开发出的一项专利澄清技术,该技术适用于给水处理、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域。微砂加重絮凝高效沉淀工艺是法国威立雅集团开发的,广泛应用于给水及污水处理和工业废水处理的一项专利技术,其主要用于去除水中的悬浮物、浊度以及颗粒态有机物。
高密度沉淀池工艺介绍高密度沉淀池主要由混合区、反应区、沉淀/浓缩区组成,其工艺流程如下:
1)混合区:在混合区投加絮凝剂,利用搅拌器使混凝剂快速分散在水中,与水体充分混合,用以形成小的絮体。混凝剂一般为氯化铁,主要作用是使悬浮颗粒脱稳。
2)反应区:经过预混凝的原水流至反应池内圆形导流筒的底部,原水、回流污泥和助凝剂由导流筒内的搅拌桨由下至上混合均匀。由慢速搅拌反应池和推流式反应池组成串联反应单元,以获得较大的絮体,达到沉淀区内快速沉淀。带有污泥回流的快速絮凝,由快速搅拌器搅拌,以确保快速絮凝及絮凝所需要的能量。
3)沉淀浓缩区:絮凝矾花慢速地进入到沉淀区,这样可以避免矾花损坏。絮凝矾花在沉淀池下部汇集成污泥并浓缩。斜板设置在沉淀池的上部,用于去除多余的矾花,保证出水水质。部分浓缩污泥在浓缩区内由污泥循环泵送至反应池入口,另一部分剩余污泥由污泥泵抽出,送至污泥脱水间或进行其他处理。
微砂沉淀池工艺介绍
微砂沉淀池由混凝区、注射池、熟化区和沉淀区四部分组成,其工艺流程如下:
1)混凝区:原水或污水首先进入混凝池,混凝剂(通常是铝盐或铁盐)可以投加在混凝池入口或进水管路上,在搅拌器的作用下使水与混凝剂混合均匀。
2)注射池:加有混凝剂的水随后进入投加有微砂和高分子絮凝剂的注射池。搅拌器的动态混合提高了混凝固体、高分子聚合物和微砂之间相互接触的可能性。
3)熟化池:絮凝后水进入熟化池,在该池的入口处也设有高分子絮凝剂的投加管路。熟化池中缓慢的混合过程促使絮体的熟化并使微砂成为新形成的絮体的核心,经过微砂加重絮凝后的絮体直径可达 150Lm以上。
4)沉淀区:含砂的絮体经过熟化后,在斜板澄清部分实现了高速沉淀,澄清水被集水槽收集,含有微砂的污泥沉淀于池底,由刮泥机收集至沉淀池底部中央的区域,被微砂循环泵按一定比例抽出,经循环管路至水力旋流器。由于微砂与污泥的比重差异,在水力旋流器内离心力的作用下,污泥与微砂分离。由于水力旋流器设置于注射池的顶部,下溢的微砂可以直接回用于注射池,而轻的污泥和大部分水一起向上移动以溢流形式排出水力旋流器外。
两者的工艺特点分析
1)都具有高效的去悬浮物、浊度以及颗粒态有机物的功能。高密度沉淀池、微砂沉淀池在污水水质提升和净水方面都有应用。
2)作用机理类似。三种污水高效沉淀均是通过在水体中加入混凝剂和絮凝剂产生矾花,然后通过矾花的自沉降及斜板沉淀的方法去除水体中的细小颗粒物。两者均具有很好的SS去除功能。微砂沉淀池对SS的去除可高达95%。有应用实例表明,微砂沉淀池在净水中可将浊度降到0.8NTU以下。高密度沉淀池对SS 的去除率在85%左右,对 COD 和BOD的去除率可达60%。
3)由于单个池体集合了混凝、沉淀、污泥浓缩等功能,因此结构紧凑,能够在大幅度提升水质的同时节约土地面积及配套设备的成本。
4)高密度沉淀池的表面负荷取值为10-15m3/(m2·h),而微砂沉淀池由于投入微砂的原因表面负荷可取至40m3/(m2·h)以上,相比而言微砂沉淀池的占地优于高密度沉淀池。
5)两种沉淀工艺中均具有污泥浓缩功能,所以无须为高效沉淀排泥设置污泥浓缩池,排出污泥可直接进行脱水处理。
6)微砂沉淀在加入助凝剂和絮凝剂的同时,还加入了微砂以增加絮体的密度。高密度沉淀池通过有搅拌的混凝池和有搅拌絮凝池后,通过中间过渡区即进入沉淀区。而微砂沉淀是通过三级的搅拌后进入沉淀区。微砂的加入是为了加快了沉淀速度和减少了絮凝时间。
7)运行成本。两者均使用絮凝剂和混凝剂,微砂沉淀池通过投加微砂致絮体比重较大,故微砂加药量优于高密度沉淀池,日常的运行费用略低。