高效沉淀池工艺在工业给水设计中的运用

2014年第15期赵颖等高效沉淀池工艺在工业给水设计中的运用91隔板混合，水泵混合及机械搅拌混合。2．1．1管式混合分为静态混合器和扩散混合器，缺点是混合效果一般，不适合流量变化。流量减少时，在管中易产生沉淀；优点是混合速度快，安装、维护简单，造价低，运行费用低。2．1．2隔板混合，是靠水流本身消耗能力来产生大的紊流，以达副混合目的。虽然此种池型不需机械设备，但对流量变化适应性差，能耗大，增大了后续构筑物的埋深。表12．1．3水泵混合，适应于一级泵站距净化构筑物较近的情况，一般用在水量较小的工程上。它的缺点是：药品易腐蚀水泵，造价高，运行费用高。2．1．4机械搅拌混合：依靠外部机械供给能量，使水流产生的絮流。它的优点是水头损失小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，具有节约投药量等特点；缺点是增加相应的机械设备，需消耗电能。．2．2反应反应是给水处理的最重要的工艺环节。絮凝过程是微小颗粒接触碰撞的过程，絮凝效果的好坏取决下面的两个因素：一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的连接能力，这是由混凝剂的性质决定的；二是微小颗粒接触碰撞的机率和控92内蒙古石油化工2014年第15期制它们进行合理的有效碰撞，这是由设备的动力学条件决定的。要想使水体中颗粒相互碰撞，就必须使其与水流产生相对运动，这样水流就会对颗粒运动产生水力阻力。由于不同尺度颗粒所受水力阻力不同，所以不同尺度之间就产生了速度差。这一速度差为相邻不同尺度颗粒的碰撞提供了条件。如何让水中颗粒与水流产生相对运动呢?最好办法是改变水流的速度。改变速度方法有两种：一是改变水流时平均速度大小。二是改变水流方向。由此，如果能在絮凝池中大幅度的增加湍流涡旋的比例，就可以大幅度的增加颗粒碰撞次数，有效的改善絮凝效果。这可以在絮凝池的流动通道上增设反应设备的办法来实现。反应型有：穿孔旋流反应池、涡流反应池、折板反应池、孔室反应池、机械反应池、隔板反应池等。2．2．1穿孔旋流反应池、涡流反应池、孔室反应池：优点是结构简单，造价低，施工方便；缺点是不适合水量的变化，反应时间长2O～30min，水头损失大，反应效果比较差，占地面积较大，大型水厂一般不宜采用。2．2．2折板反应池、隔板反应池：虽然反应效果好，所需反应时间15～24rain，也相对较短，但对大水量，且存在低温、低浊期情况的不宜采用且结构较复杂，造价高。，2．2．3机械反应池：反应效果好，水头损失小，反应时间12---15rain，但机械设备维护量大，管理比较复杂。2．3沉淀沉淀设备是水处理工艺中有机物与水分离的最重要环节，其设备运行状况直接影响了出水水质。沉淀池常用的型式有：平流式沉淀池、斜管沉淀池，澄清池，高效沉淀池等。2．3．1平流沉淀池：施工方便，水力条件好，适应性强，操作管理简单等优点。但有占地面积大，排泥困难等缺点。2．3．2斜管沉淀池：占地面积小，沉淀效率高，一般应用较多。排泥效果不好是由于斜管的结构形式造成的。因为其排泥面积只占其沉淀面积的一半，在特殊时期，如高浊期、低温低浊期，加药失误期，污泥沉降性能、特别是排泥性能明显变坏。在斜管排泥面的缘处由于沉积数量与由斜面上滑落下来的污泥的数量大于排走数量，造成了污泥堆积，这样就使斜管过水断面减少，上升流速增加，增加了污泥下滑的顶托力，进一步增加污泥堆积2．3．3机械搅拌澄清池。澄清是利用原水中的颗粒和池中积聚的沉淀泥渣相互碰撞接触、吸附、聚合，然后形成絮粒与水分离，使原水得到澄清的过程。澄清池综合了混凝和分离作用，在一个池内完成混合、絮凝、悬浮物分离等过程的净水构筑物。设计上升流速一般采用0．8～1．Imm／s，低温低浊或有机物较多时一般选用低值；占地面积大，机械设备的日常管理和维修工作量较大；初次运行及停池后重新运行，调试困难，一般需要2～3天；抗冲击负荷能力弱，当原水由于洪水等情况出现变化时，出水不稳定，需重新调试；深度大、圆形池施工困难。最大缺点是运行费用和维修费用高。3各沉淀处理工艺特性比较综合当前常见混凝沉淀工艺特点，并进行比较，见表1。综合各种药剂混合、反应、沉淀等工艺的优缺点，对比如表2。表2高效沉淀池，是一种高速一体式沉淀／浓缩池，其工艺基于以下五个技术特点：①独特的一体化反应区设计；②反应区到沉淀区较低的流速变化；③沉淀区到反应区的污泥循环；④采用有机絮凝剂；⑤采用斜管沉淀布置。由以上机理决定了高效沉淀池具有的优点为：污泥循环提高了进泥的絮凝能力，使絮状物更均匀密实；斜管布置提高了沉淀效果，具有较高的沉淀速度，可达20m／h；澄清水质量较高；对进水波动不敏感，并可承受较大范围的流量变化。[参考文献][1]林选才，刘慈慰．给水排水设计手册[M]．2004．