高效沉淀池的工艺设计与应用案例

作者:ag8真人 | 2020-04-19 03:03

  高效沉淀池的工艺设计与应用案例_电力/水利_工程科技_专业资料。净水 技术 2 1 ,12 :4 8 02 3 ( )8— 7 Wa r uictnTcnlg t r ai ehooy eP f o i 高效沉淀池 的工艺设计 与应用 案例 李 慧

  净水 技术 2 1 ,12 :4 8 02 3 ( )8— 7 Wa r uictnTcnlg t r ai ehooy eP f o i 高效沉淀池 的工艺设计 与应用 案例 李 慧 李 , 涛 2王 , 文 3 0 9 ;. 0 1 12中海油天津化工研究设计 院 , 天津 303 ) 0 1 1 (. 1 天津市环境保护科学研究院 , 天津 摘 要 该文 阐述了高效沉淀池的工艺 原理 和特点 , 介绍 了工艺使用条件 , 展望了该工艺的应用前 景 ; 并通过对某污水 处理 厂 高效沉淀池 深度处理 应用案例 文章 编 号 :0 9 07 (0 2 0 — 0 4 0 10 — 17 2 1 )2 0 8— 4 深度处理部分高效沉淀池的工艺设计 , 列举 了详细的设计参数 、 运行效能 , 为设计研究工作者提供借鉴 。 关键词 中图 分 类 号 :U 9 T91 文献 标 识 码 : B De i n a d Ap l a i n Ca e f Te h o o ia r c se o g Ef ce c e i e t - sg n p i to s s o c n l gc lP o es s f r Hih- f in y S d m n a c i to n i n Ta k Li I ,L o , a g W e i iTa W n n HI (.i j d m ni n e tc ne Taj 3 0 9 , hn ; 1 a i A a e yo E vr m na S i c , ini T nn c f o l e n 0 11 C i a 2T ni eerhIsi t o C e cl n ut , i jn 3 03 , hn ) .i jnR sac ntu hmi Id s y T ni 0 1 1 C ia a t ef a r a Ab t a t sr c P n i ls c aa t r t s a d a p ia in c n i o so ih e ii n y s dme tt n tn s w s i u tae . p ia in i r cp e , h r c e si n p l t o d t n fh g — f c e c e i n ai a k a l sr td Ap l t i c c o i o l c o p o p c fh g — f ce c e i n ain tn s w s p tfr r .On t e b s fe gn e n a e , e in p a tr n u nn r s e to i h ef in y s d me tto a k a u o wa d i h a i o n i e r g c s s d s a mee s a d r n i g s i g r e c e c a l sr td w ih c u d b ee e c rd s n r n e e r h r. i f i n y w s i u t e , h c o l e rf r n e f e i e sa d r s ac e l a o g s Ke wo d y rs h g — f ce c e i na in t n ih e i in y s d me tt a k o a v c d t a me t d a e e t n n r 叩 p i ain c s l t ae c o l 背景 与概述 污水 处理 方 面 : 随着 国家 对 污水 处 理 厂排 放 标 但大多数水 厂 占地紧张 , 改造难度大 , 在此形 势下 , 以高效沉淀技术为代表的新工艺在国内水处 理行 业得 到 了推广应 用和 长足发 展 。 准的提高 ,大规模 的污水处理厂提标改造正 在进 行, 出水 由原来《 城镇污水处理厂污染物排放标准》 ( B 198 20 ) G 8 1- 02 的二 级 标准 提 高 到 一级 B 一 级 、 A标 准 , 原有 指 标 更 加 严 格 外 , 增 加 了 T T 除 还 N、P 等 限制指 标 。 给水 处 理方 面 : 规模 的给 水处 理 厂 提标 改 造 大 正 在进 行 。一 方 面 , 作为 给 水厂 原水 的地 表水 受 污 1 . 1工作 原理 高效沉淀池【 工艺是一种高效物化处理工艺 , . 习 其主要功能是通过投加水处理药剂 , 使水处理药剂 与水 中的污染物充分混合 、 反应后 , 沉淀去除水体 中的污染物( C D B D S 、P等 )使水体质量 如 O 、O 、ST , 提高 。该 工 艺是一 种集 多种 功能为 一体 的紧凑 型工 艺。它充分利用 了动态混合 、 加速絮凝原理和浅池 理论 , 把高效混合 、 提升絮凝 、 斜管沉淀三个过程进 行优 化 , 而达 到常 规技术 无法 比拟 的性 能。首先 , 从 采用了独立 的机械搅拌快速混合 ,实现动态混合。 其次 , 采用机械絮凝与水 力絮凝相结合 , 在絮凝池 内设置提升搅拌机 ,部分沉淀 的污泥回流至前段 , 助凝剂也投加在前段 , 脱稳的颗粒与絮凝池 的絮体 有 效 碰撞 , 成 粗 大 、 实 的矾 花 ; 少 了加 药 量 。 形 密 减 染严重 , 有机物含量较高 , 常规 的处理工艺很难达 到标 准; 另一方面 , 给水厂出水标准要求提高 , 随着 我 国《 活饮 用水 卫 生标 准 》 G 79-20 ) 生 ( B54- 06 的颁 布 实 施 ,饮 用 水 控 制 水质 指 标 由 3 5项增 加 至 16 0 项。 【 日期】 0 10 — 3 收稿 2 1- 5 2 【 作者简介】 李慧( 7 一 , , 1 7 )女 工程师, 9 硕士 , 从事工业废水处理的研究 和工程设计 、 中水回用 、 污水处理厂升级改造工艺研究及 相关工程设 计。电线 E— i : itr u 1 7 @y h o c m.a mal sse h i 9 7 a o .o c 。 最后 , 沉淀池部分采用改进 的斜管沉 淀池形式 , 使 沉淀池的表 面水力负荷明显提高 ; 沉淀池底部采用 机 械刮泥 进一 步提 高污泥浓 度 , 减少 污泥排 放量同 。 — — 8 — 4 — 净 水 技 术 Vo .3 ,No 2,2 2 1 1 . 01 Ap i 2 t ,2 2 r 5 h 01 l W AT URI I AT 0N EC ER P FC 1 T HNOL Y OG 1 . 2工艺优点 () 1 出水水质稳定 , 冲击负荷; 耐 ( )运 行 成 本 低 , 过 污 泥 内 循 环 , 节 约 2 通 可 1 0%~ O%的药剂 ; 3 2 工程设计案例 21工艺设计概况 . 某污 水处 理 厂 的处理 规模 为 1 6万 i / ,总变 n d () 3 高效沉淀池 的沉淀效率 是普通沉 淀池 的 81倍 , — 0 整体化 的设计使其 占用 的空间小 、 占地 面 积少 , 为传统工艺的 11 ; /0 ( )降低 了排 出污泥 的体积 , 缩后 污 泥密 实 , 4 浓 污泥 易 于浓缩 脱水 , 于处 置与储 存 。 便 。 化系数 K = .,最大设计处理量为 2 . 万 I/ z1 2 0 8 n d出 3 水 要 求 达 到一 级 A标 准 ,污水 处 理 主工 艺 为 A/ 2O 生化 + 二沉 池 + 高效沉 淀 池 + 盘 滤池 。该工 程 高效 转 沉 淀 池 的工艺 流程 图见 图 1 。 、 . j 一一 _ —F ’ 一 - 配 水 进 碗 : } /} ¨ ¨ \ 、 平 r 一 。一 m — — ‘ 1l l I —一 I —+ f - 。 l l 、 × × 1 \ / × /—] / \ ll —— —— ÷ ∈ / 刮 泥 机 / / __ _ - — 一 . 一 山 l -? \ I一 —————~ l / ——————一 ————— \l f —————— f 、 . 、 ~一 、 循环回 流 燃 幽 芑 山 I + 卅 l } H : ; l / 放空 放 咻 井 鼢 区 黼 肚 区 J 循环污 泥泵 备用泵 污 泥排放 泵 图 1 高效沉淀池处 理单元工艺流程 图 Fi. F o C a to g -E ce c e i nain T n g1 lw h rfHih f in yS d me tto a k i 22进 、 . 出水水质 高效沉淀池处理单元进出水水质见表 1 。 表 1 设计 进 、 出水 水 质 时 间设 为 10S即可 得 混合 池 的池容 数 据 , 过 计 3, 通 算混合反应的速度梯度 、 体积循环次数等参数可取 得合理的混合池尺寸、搅拌设备参数。该模块设 4 座 构筑 物 , 池工 艺 尺寸 为 42mx . m 49m。 单 . 42 x . ( ) 二功 能模 块 : 2 第 絮凝反 应池 。 絮凝反 应池 内 T b1 D s nQ a t o f et n fun a . ei u ly fn un dE et g i Il a l 独特的导流筒和絮凝搅拌机使本单元 的效能更高 。 混 合 液 通 过 絮凝 反 应 池 底 部 的管 涵 进 入 导 流 管 , 并 在 一 个 专 门设 计 的涡 轮 搅 拌 器 作 用下 引 发 絮 凝 反 应 ,使 水 流 在 反 应 器 内部 循 环 流 动 的 速 率 是 进 水速率 的 1 倍 ,搅拌器 的搅拌速度与絮凝过程相 0 匹配 , 不会 将 形 成 的矾 花 打碎 。高效 轴 流式 搅 拌 机 2 . 艺构筑物 的详细参数 3工 高 效 沉 淀 工 艺 由 3个 功 能 块 组 成 :快 速 混 合 采 用 弧 形 桨 叶 ,其 效 率 比普 通 推进 式 高 3 0%~ 0 4 %。 桨 叶 的弧面 为转 动方 向 的前 方 , 该 对水 流只产 生 压 缩 性 的推 力 , 对 水 流不 产 生切 割 作 用 , 对 矾 面 即 池、 絮凝反应池 、 高效沉淀池。 () 1 第一功能模块 :快速混合池。为了保证效 果, 不采用 管道 混合器 或静态 混合 器 , 在快速混合 池 内安 装 一 个 快 速 搅 拌 器 对 原 水 与 混 凝 剂 进 行 快 速混合搅拌 。 混合反应时间取值 13mn 搅拌速度 ~ i 。 梯 度 G值 一般 取 40 10 0s 。本工 程 的混合 反应 0 ~0 ~ 花 的破坏很小 , 可达到絮凝搅拌的理想效果 。本模 块反应时间控制在 8 1 i, ~ 2mn搅拌速度梯度值 G一 般为 2 ~0 ,絮体形成的水流速度一般为 1~ 0 0 7 5 3 m / 。本工 程 的絮凝 反应 时间设 为 1 n 速度梯 ms mi, 1 度值 G为 7~该模块 设 4座构筑 物与混 合池 一一 0s, 一 8 — 5 李 慧 ,李 涛 ,王 文. 高效沉淀池的工艺设计与应用案例 对应 , 池工 艺尺 寸 为 8 70mx . 单 . mx . 71 m。而 且 , 8 0 本模 块通 过 回流 污泥 ( 回流 量 2%~ 5%)提供 絮体 , 附着 的 晶 核 , 善 矾 花形 成 条 件 , 少 投加 阴离 子 改 减 高分子 助凝 剂用 量 。随之矾 花絮体 增大 、 密度 增加 , 保 证 了最佳 的絮凝效果 。 V 13, o 2 2 1 o 1N . , 0 2 . 本 工程 已经投 入运 行 , 系 统 能够 达 到设 计 要 该 求, 出水水质 稳定 达标 。 3 工程应用 高效沉淀池既适合高悬浮物(0 ~0 gL 4 0 1 0m / ) 2 的水 处理 , 又适 合低 悬浮 物 ( 0 4 0mg L 水 处理 。 4 ~ 0 / ) 其固体浓度可在 20 200m / 0 0 gL浮动。 由于该工艺 有 宽 泛 的应 用 条 件 , 是 微 污 染 水 深 度处 理 、 水 其 给 厂排 泥水 处 理 、 工业 废 水 预 处 理 、 污水 深 度 处 理 的 备选 工艺 , 工艺 具有 良好 的推广 应用 空间 。 该 () 3 第三功能模块 : 高效沉淀池 。 斜管区上升流 速控 制在 1~ 8m h沉 淀池 底板坡 度 为 00 ~ . 、 2 1 / 、 . 0 7 5 0 斜管 的长 度取 1 1 m、 — . 口径 为 4 — 0m 本 工程将 5 0 8 m。 斜 管 区上 升流 速控 制 在 1. / ,可 确定 高 效沉 44 m h 5 淀 池 的有 效表 面积 , 模 块设 置 4座 构 筑 物与 絮凝 该 反应 池 一一对 应 ,单池工 艺 尺寸为 1 . mx 40m× 40 l . 31微污染水 的深度处理 . 台 4 台 4 台 4 8 台 台 2 2 71 沉 淀池 的进 口速 度为 8 /、 . m。 0 0mh 斜管 的长度 取 1 口径 8 . m、 5 0为 m 安 装倾 度 和水 平 方 向呈 6 。 m、 0。 可应 用 于供 水领 域 ,替 代 了传 统 的混 合 池 、用 用 用 用 用 反 J 1 用 1 应池 、 淀池 , 沉 并通 过其 可 控 污 泥 回流及 多种 药 剂 备 备 备 较长的斜管延长 了污水在斜板表面的流程 , 以使更 多 的污泥 从 水 中沉 淀 出来 , 大 口径 的斜 板 是 为 了 较 防止 污泥下 滑 时阻塞 。倾 度可 以保 证沉淀 在斜 板上 组合来强化絮凝沉淀效果 , 实现较高的出水负荷。 例 如天津 津 滨水 厂 原水 以引 滦水 为 主 , 河水 黄 作为应急水源 , 其水源为微污染水 , 水质为《 地面水 环 境 质 量 标 准 》 的 Ⅲ类 水 体水 质标 准 , 中 出水 水 质 达 到 《 活饮 用 水卫 生标 准 》 G 79 20 ) 生 ( B54- 06 。该 水 厂 的 工 艺 流 程 为 预 臭 氧 一 高 效 沉 淀 池一 砂 滤 池一 臭 氧 接 触 池 一 生 物 活 性 炭 滤 池 一清 水 池 —送 水泵 房 。 的污泥可以JN地滑 向底部而不至于淤积。悬挂式 l  ̄ , 中心 传 动刮 泥 机直 径 为 1 线m、 . / n 浓缩 污泥深 度为 2 0mm、 0 沉淀池底 板 坡度 00 。 . 7 2 . 4主要设备仪表 本工程使用的主要设备仪表如表 2 所示。 表 2 主 要设 备 仪 表 Ta . Man b2 i Equpm e s a pa aus s i nt nd Ap r t e 3 . 2污水 的深度处理 作 为 更集 成 化 、 率更 高 、 效 占地 更 省 的 三 级 处 理 单元 , 高效沉 淀 池在 我 国 污水处 理 厂 提标 改 造 工 名称 快速搅拌器 慢速搅拌器 浓缩 刮 泥机 规格 功率 数量 备注 程和新建高排放标准中有较大的应用优势 。 例如石家庄市桥东污水处理厂提标改造 , 出水 水质由 《 城镇污水 处理厂 污染 物排放 标准 》 G (B 19 8 20 ) 8 1- 02 中二 级标 准提高 至一 级 A标 准 。 水 该 厂改 造 后 的 工艺 流 程 为粗 格 栅 —— 进 水 泵 房 —— 细格 栅 一沉 砂 池— — 初沉 池 — —A / 0池— — 二 沉 = . n 5 miP 1 W 1 6m,= 9r n = 5k / - = . m,= 7rmiP 3k 2 n 1/ n = W 5 = 4i 1 n P 05 W = .5k 污 泥 螺 杆泵 Q 4 A 。 6 P I W = Om3aH=0m = 1k 絮凝 剂投加泵 Q I2 0Lh H= 0m P 07 W = 0 / , 2 = .5k 助 凝 剂 投加 泵 Q 40 0L I日= 0m p 55k - _ 0 A . 2 m .W 池— — 曝气生 物滤 池—— 高效 沉淀池 [ 8 1 。 泥, 水介面仪 P 一 4检测仪 0P 3 . 3工业废水/ 污水 的预处理 作 为 工业 废水 的预处 理 工 艺 , 其具 有 比普 通 沉 淀池更 高 的水 力 负荷和 污染物 去 除率 。 例 如 绍 兴 污 水 处 理 厂 原 水 大 部 分 为 印 染 工 业 本系统的主要设备材料投资约 50 0 万元 。设备 总装机 功率 为 249W、 2 . k 吨水 电耗约 00 6k 5 . W。 2 25运行情况 . 本 系统 中投 加 的药剂 为 :e 1投 加 量为 1~5 F C, ( 5 2 m/) P gL 和 AM( 加量 为 05 1mgL , 加 量 根据 投 .~ / )投 原水 质情 况及 P — 4检测 仪检 测数 据进行 调整 。 OP 吨 废水 , 原水水质为《 污水综合排放标准》G 9 9 ( B87 — 19 ) 96 中三级标 准 , 出厂水水质达到《 污水综合排放 标准》 G 99 19 ) ( B87- 96 中二级标准 , 改造后指标 明 显提 升 。该 厂工艺 流程 为格栅 及稳 流池一 调节 池一 高效 沉淀池 一 酸化水解 池一 曝气 池一沉 淀池 。 水药剂费约 01 元( 中 F C 单价为 450元/、 . 5 其 e1 0 c P AM单 价为 50 600元/) t。 系统 自动排 泥 通过 泥/ 介 面仪 检测 污泥 层 高 水 度 及 刮泥 机 的过扭 矩控制 。 8 6 3 . 4排泥水处理工艺 高效沉淀池可用于排泥水处理 系统 的重力浓 缩工 序 。 净 水 技 术 Vo.31 1 ,No. 2 2 2, 01 Ap i 2 t ,2 1 rl 5 h 0 2 W ATER PURI CATI FI ON TECHNOL OGY 例 如 天 津 市 新 开 河 水 厂 排 泥水 系统 采 用 了该 工艺 。流程 为污 泥调 节池一 高效沉 淀池 一 污泥 均衡 池一 离心 式脱 水机。 [ ] 蒋 建林, 2 王育, 炯. 市锡 澄供水工程系统净水 工艺选择 许嘉 无锡 及设计『】 J. 净水技术,0 62 () 2 3 . 2 0 ,56: — 5 3 [ ] 芮曼 , 3 张明德, 嘉炯 , 可变因素对高效 絮凝 沉淀工艺的影 响 许 等. 特性试验研究叨. 净水技术,0 72 () 5 2 ,7 2 0 ,66: — 95 . 2 4 结论 () 1 高效 沉 淀池 工艺 处理 效 率高 、 占地少 、 行 运 费用 省 ,使 其 在 众 多 的物 化处 理 工 艺 中脱 颖 而 出 , 将成 为水 处理 行业 的主流工 艺 。 [ ] 王 纵. 云港 市第三 水厂二期及 深度处理 工程设计 [ . 4 连 J 净水技 ] 术,03 () 6 6 . 2 1,04: — 9 1 6 [ ] 王 勤. 5 红雁池水 厂扩 建工程处理工 艺选择与设 计f. 水技术 , J净 】 2 1,05: 5 19 03 () 5 — 5 . 1 1 [ ] 徐月 江, 6 张辰, 邹伟国, 上海 白龙港城市污 水处理厂一级强化 等. 处理试验研究f . J 给水排水,043 () 6 2 . 】 2 0 ,09: — 9 2 ( ) 文通 过对 某污 水 处理 厂深 度 处理 部 分高 2 本 效沉 淀 池 的 工艺 设计 案 例 介绍 , 举 了该 工艺 详 细 列 [ ] 田宝义, 7 王冬, 刘轩. 津滨水 厂工艺设计及特点『 . 水技 术, 0 : J供 1 2 8 0 21: — 9 () 6 5 . 5 的设计参数 、运行效能为设计研究工作者提供借 鉴。 [ ] 李伟 进. 8 城市污水处理 厂升级改造 的案例分析 [. 业市场, J水工 ] 2 1, ) 7 4 . 0( : — 1 14 3 [ ] 张欣辰, 9 韩宗育, 张炳法 , . 污水处 理厂续建工程设计叨. 等 绍兴 给 参 考 文献 [ ] 姚 沽. 处理工 艺系统 分析 与优 化 . 技术 , 1, ( : 1 给水 净水 2 3 5 01 0 ) 56 6 - 0 水排水,0 53 (】 3 5 . 2 0 ,l6: — 6 5 [0 李文朴, 1] 刘天顺, 赵建海 . 厂排 泥水处理研究, 】 国科技信 给水 I. J中 息,0 9(3:6 2 . 20 , ) — 8 1 2 一 8 — 7


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