高效沉淀池的技术研究与应用

陆 进

（南通市东港排水有限公司，江苏 南通 226003）

高效沉淀池的技术研究与应用

陆 进

（南通市东港排水有限公司，江苏 南通 226003）

为了进一步优化和改善水环境，实现污水的深度处理和达标排放，中国环境保护部相继制定并出台了一系列政策，加强对污水处理厂水质处理的监督，加大对其规模建设投资力度，鼓励其不断进行技术创新和工艺调整优化，从而全面提升处理效率和处理质量。本文概述了高效沉淀池的基本原理和优势性能，结合实际案例对高效沉淀池的技术应用进行分析，以供参考。

高效沉淀池；基本原理；优势性能；工艺流程

随着城镇污水处理厂污染物排放标准的不断提高，很多城市都结合政策要求对当地污水处理厂进行扩建和提标改造，将城镇污水处理厂污染物排放标准从一级B提升至一级A。对于出水水质，环保部门不仅关注BOD、CODcr等指标，还将TN、TP纳入考核范围，给污水处理厂建设和运营带来了很大压力。污水处理厂一方面要针对环境日益恶化、水资源破坏日益严重的情况，对排入污水处理厂的生活污水、工业废水等加强行为监管，另一方面要结合国家的相应标准在有限的空间内进行内部工艺调整和优化设计。当前，很多污水处理厂占地面积有限，改造难度极高，而高效沉淀技术的出现，为污水处理行业的发展指明了新方向，它逐渐在污水处理厂得到广泛应用。

1 高效沉淀池的基本工艺原理及优势性能

1.1 高效沉淀池的基本工艺原理

高效沉淀池工艺是指通过添加水处理药剂，使其与污水中的污染物进行混合，发生反应、沉淀，去除污水中的BOD、CODcr、SS、TP等污染物，提高出水水质的一种高效物化处理技术[1]。其是在传统的斜管式混凝沉淀池基础上增加污泥回流装置，实现多功能处理与优化再造的一种工艺，主要分为四个阶段，即高效混合凝聚、发生絮凝反应、进行沉淀分离以及实现污泥浓缩，实现了常规处理技术所不能达到的性能效果。

一是运用独立的机械搅拌装置将药剂与污水进行快速混合；二是在絮凝池内增加提升搅拌机，通过机械混合凝聚、水力凝聚的作用，部分沉淀的污泥回流至设备前端，然后添加助凝剂，使污泥颗粒与絮凝体进行碰撞，形成矾花，降低加药用量。三是沉淀池部分进行斜管沉淀池技术改进，增强沉淀池表面的水力负荷能力，并通过机械刮泥方式提升沉淀池底部的污泥浓度，降低污泥排放量。分析整个工艺流程可知，高效沉淀池絮凝效果好，沉淀分离速度快，污泥浓度高，出水水质好，所以在国内污水处理厂的应用十分广泛。

1.2 高效沉淀池的优势性能

高效沉淀池在原始的污水处理工艺基础上通过添加药剂、增加絮凝设备、改进斜管沉淀池方式等途径，具有传统污水处理工艺不能达到的优势性能。一是絮凝能力和沉淀速度显著提升，添加絮凝剂、助凝剂等，使絮凝速度和沉淀效率大大增强；二是抗冲击能力强，尤其对低温低浊度污水；三是占地面积少，沉淀池本身结构紧密，不需要占用很大的面积就可以实现工艺优化处理；四是污泥循环能够降低药剂的添加量；五是污泥排放浓度高，便于浓缩。

2 高效沉淀池的技术分析

2.1 工程设计概况

南通市东港排水有限公司近期设计规模10万m3/d，远期设计规模25万m3/d，总变化系数Kz=1.38，生活污水占比80%。污水处理主要工艺为A2/O+二沉池+高效沉淀池+滤布滤池，出水水质要求达到一级A排放标准。

2.2 污水处理厂工艺构筑物的具体参数

高效沉淀工艺主要包括三个功能模块，即快速混合池、絮凝反应池和接触沉淀池，具体参数和工艺如下。

2.2.1 快速混合池

为了达到处理目标，保证混合效果，南通市东港排水有限公司采用添加混合搅拌器装置代替管道混合器或者静态混合器的方式，在快速混合区内实现污水原体与混凝剂的充分快速混合和搅拌，通过化学作用去除水中磷，使水中悬浮物和胶体脱稳，为进一步絮凝提供有利条件[2]。混合反应时间设置为2 min，搅拌速度梯度G值设置为600～1 000 s-1。本区设置2个构筑物，单体尺寸为4.0 m×4.0 m×7.8 m。

2.2.2 絮凝反应池

在絮凝反池内设置导流筒和絮凝搅拌设备，并投加助凝剂使脱稳颗粒通过架桥吸附及网捕作用，快速生成密度较大的矾花，絮凝处理效果得以大大提升。混合液通过底端流入导流筒，在絮凝搅拌器的作用下，其在絮凝反应池内发生絮凝，搅拌器的搅拌速度必须与絮凝反应的要求相吻合，以保证絮凝效果。

絮凝搅拌器采用弧形浆叶搅拌机，它比普通搅拌机的效率高出50%左右。絮凝反应时间设置为15 min，搅拌速度的梯度值G设置区间为40～70 s-1，絮体形成的水流速度控制在20～40 mm／s。本区设置2个构筑物，单体尺寸为16 m×6 m×7.8 m。絮凝反应阶段的污泥回流比控制在3%～6%，这样能够使絮状物更容易形成和附着，有利于矾花的形成，能够降低助凝剂添加量，保证絮凝效果的稳定性。

2.2.3 接触沉淀池

沉淀池斜管部位上升速度设定为15 m/h，沉淀池底板坡度是0.07，斜管长度为1.5 m，口径设置区间是80 mm，安装倾度和水平方向的角度控制在60°，表面负荷设置为12.4 m3/m2·h，传动刮泥机直径为16 m，线速度小于2.8 m/min。本区设置2个构筑物，单体尺寸为16 m×16 m×8.21 m。斜管较长，能够增加污水在斜板表面的流程，提高沉淀效果。口径较大，能够防止污泥下滑时造成斜管堵塞，影响工艺处理。斜度控制在一定的角度是为了保证污泥下滑效果，避免形成淤泥堆积。

整个工艺运行阶段需要运用很多仪表、设备等，包括混合搅拌机、絮凝搅拌机、浓缩刮泥机、污泥回流泵、药剂投加泵等，可以根据建设规模和工艺要求进行配置。

2.3 混凝剂、助凝剂以及回流量对污染物去除的影响

高效沉淀池对TP的去除主要取决于PAC投加量，水中AL3+与PO43-充分反应形成多核羟基络合物，絮体相互聚集、沉淀，从而实现除磷的目的。

PAM投加量及污泥回流量对去除SS影响较大。如PAM投加不足，在快速混合区形成的多种聚合物就不能有效絮凝，进而影响沉淀效果，造成出水带泥，导致出水SS超标。污泥回流的主要作用是增加水中颗粒物浓度，有效提高颗粒碰撞概率，进一步增加絮凝效果[3]。而SS去除主要靠絮体吸附沉降，根据絮凝区混合液沉降比的数值及时控制剩余污泥的排放，可以防止沉淀区泛池现象发生。

通过以上分析并结合实际运行情况，南通市东港排水有限公司目前最佳控制参数为PAC投加量为60 mg/L，PAM投加量0.3 mg/L，污泥回流比4%，絮凝区混合液沉降比5%～10%，SS、TP、CODcr均有很好的去除效果，出水水质稳定，达到一级A排放标准。

3 高效沉淀池技术应用评价

通过对东港污水处理项目水质监测和统计数据分析可知，高效沉淀池工艺能够对污水水质中的SS、TP、CODcr的进一步去除产生较大影响，去除率能够分别达到60%、70%、30%，能够确保出水水质达到国家规定的一级A排放标准，实现了出水水质稳定达标排放。

4 结语

实践证明，高效沉淀池能够实现污水处理厂深度水质处理，促进水质达到一级A排放标准，并将水体中的污染物浓度有效降低，全面改善水体环境[4]。当然，人们在应用过程中需要对运行参数进行科学分析和设置，对药剂量的使用、设备维护保养等进行到位的管理，发挥高效沉淀池的最大功能。高效沉淀池不仅可以实现微污染水的深度处理，还可以应用在工业废水预处理中，从而改善水质环境，提升污水处理效果，进而促进中水回用和污泥焚烧项目的开展，实现更大的经济效益和环境效益。

1 吉 洁.高效沉淀工艺介绍及分析[J].科技信息，2014，（12）：163.

2 王丽娜，王洪波，李莹莹，等.高密度沉淀池技术概述[J].环境科学与管理，2011，（6）：64-66.92.

3 潘旭东，韩 强.高效沉淀技术的运行工艺及应用[J].山东化工，2014，（4）：66-68.

4 李 慧，李 涛，王 文.高效沉淀池的工艺设计与应用案例[J].净水技术，2012，（2）：84-87.

Research and Application of High Efficiency Sedimentation Tank

Lu Jin
(Nantong Donggang Drainage Co., Ltd., Nantong 226003, China)

In order to further optimize and improve the water environment, to achieve the depth of sewage treatment and discharge standards, the Chinese Ministry of Environmental Protection have developed and introduced a series of policies to strengthen the sewage treatment plant water quality supervision, increase its size construction investment, Its continuous technological innovation and process adjustment and optimization, so as to enhance the efficiency of processing and processing quality.This paper summarizes the basic principles and advantages of high efficiency sedimentation tank, and analyzes the technical application of high efficiency sedimentation tank with practical examples for reference.

efficient sedimentation tank; basic principle; advantageous performance; process flow

X703

A

1008-9500(2017)10-0023-03

2017-08-20

陆进（1978-），男，江苏南通人，工程师 ，从事城市污水和工业废水处理工艺设计研究及管理工作。