高密度沉淀池在市政给水处理中的应用

常来军

（林同棪国际工程咨询 （中国） 有限公司青岛分公司，山东 青岛 266000）

随着城市化进程的加快，社会对于市政给水工程的安全稳定性提出了更高的要求，人们生活用水和工业用水不但要进行充足的供应，还要对其进行质量保证，高密度沉淀池技术应运而生。高密度沉淀池能够不断为市政给水处理提供可靠有效的处理方法，提升市政给水的品质，还能满足人们的日常生活需要和社会发展需要。因此，对于高密度沉淀池的研究也是非常必要的，只有详细了解其概念及运行特点，才能根据其运行规则进行充分利用，不断提高市政给水的效率和质量，促进居民幸福感的提升。

1 高密度沉淀池的概念

高密度沉淀池是在市政给水处理中，对于来自池的流出物进行处理，首先将其流入反应槽，在加入凝结剂后，进行絮凝反应。然后引入用于排出污泥水的沉淀区。剩余的污泥在倾斜管中进行去除，一部分沉淀的污泥通过泥浆循环泵循环进入反应容器。通过这样一套运行机制，对市政给水进行处理，提高供水水质，不断实现市政给水效率的提高，保障人们的日常所需。其中，高密度沉淀池利用其自身的沉淀原理，将污泥进行沉淀，过滤掉水中的污染物，去除水中的杂质，从而保障市政给水的有序进行。因此，必须加强对高密度沉淀池的研究，加强其在市政给水处理中的应用，为社会的发展提供充足的供水支持。

2 高密度沉淀池的运行原理

2.1 混合区域

在高密度沉淀池的实际运行中，当泥水浓度过高时，污泥就会漂浮在高密度池中，这增加了污水的浊度，影响了水的净化过程。因此，进入高密度沉淀池的污泥水越少，污泥浓度就越低，这不仅会增加污泥处理系统的流量，还会延长污泥在沉淀区的浓缩时间，从而无法充分发挥高密度水池效率。而进入高密度池的泥水浓度比较高时，泥浆循环泵应按时启动，以调整混凝剂的用量。高密度污水浓度复杂，进水污泥浓度不确定，影响水质的净化。

2.2 反应区

反应区中的污泥是来自混合区的泥浆水和来自循环系统的高浓度浓缩污泥的混合而成的污泥。在实际监测过程中，发现反应区中污泥浓度最高可达28%。由于给料不足，反应中产生的絮凝物区域很小，污泥颗粒的沉降和浓度不如大的植绒颗粒那么好。这表明高密度池具有处理高浓度污泥水的能力， 能够进行良好的污水处理。从能量平衡计算来看，二者具有良好的线性关系。可以基于沉降比进行调节剂量，利用回流比以估算反应区中的污泥浓度。如果污泥水浓度高于28%，则用量不足，污泥颗粒的沉降和浓度处理就不顺利。

2.3 污泥回流循环

由于泥浆水平的不稳定性和吸水泵的吸力影响，回流泥浆的浓度非常不均匀，在0%～28%之间，在大多数情况下泥浆浓度很低。但是，如果回流污泥浓度大，则流入浓度会增加很多倍，并且由于准备不充分，絮凝会很低。因此，应根据流入的污泥浓度，流入的污泥流速和回流浓度适度调节回流。回流浓度取决于污泥床的高度，回流也可以根据反应区的沉降比进行调整，如果沉降速率很大，则应减少回流。

3 高密度沉淀池工艺

利用高密度沉淀池进行市政给水处理，是非常有效的方法，能够提高污水处理的效果。利用絮凝剂 （PAM-聚丙烯酰胺） 进行絮凝反应，絮凝反应在带有螺旋桨混合器的排水管中进行，在混合器的絮凝反应之后将水带入过渡区以减缓絮凝以防形成大的絮凝物，然后进入倾斜的管状沉降区以进行污泥水分离。澄清的水被倾斜的管道分开，并在随后的结构中在贮槽处收集，将上部浓缩污泥与原水混合以维持螺杆泵的再循环。在最佳固体浓度下，剩余的污泥被排放到螺杆泵的底部，以便在污泥处理结构中进行处理。工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程图

4 高密度沉淀池在市政污水处理中的应用过程

首先，使用特殊的絮凝反应器设计，通过使用螺旋桨混合器和下部进口套管，原水可以在套管内有效快速地絮凝，同时套管外的水体可以被絮凝，进行活塞流动，继续缓慢运行以确保在絮凝区获得大量均匀的高密度薄片。

第二，假设从絮凝区到歪斜管沉降区的剪切流转变，并且水流速进一步降低，从而避免在搅拌过程中絮凝物的絮凝，从而确保大颗粒絮凝物有效地进入歪斜管沉淀区，进一步确保污泥分离效率。

第三，使用从污泥浓缩区到絮凝区的受控外部污泥回收系统。一方面，回流污泥起到凝结剂的作用，积极改善絮状结构，促进粗糙和致密的粗糙和松散的絮凝物的分离。另一方面，沉降区中絮凝物的沉降性能可用于通过螺杆浆料泵精确控制污泥回流，并通过确定最佳污泥回流比来确保凝结效果。

第四，凝结剂 （PAC聚氯化铝） 和合成有机聚合物絮凝剂 （PAM-聚丙烯酰胺） 的组合。絮凝反应可以产生更大的絮凝物并改善絮凝作用，提高市政给水处理的效果，实现水质的提升。

第五，絮凝物进入倾斜管的倾斜区域之后，流速减慢，使得沉降区中的大部分悬浮固体沉淀。沉降的污泥在污泥浓缩区的污泥收集坑中连续浓缩，由于泥浆浓度区较大且浓缩时间较长，排出泥浆的固体含量可达3%～14%，从而减少了水厂的建设，对于供水效率具有很大的提升，同时对于污泥的处理也是有利的。

第六，使用倾斜管沉降区分离污泥和水，向上倾斜的管有效地使淬火沉淀区中的水中的絮凝物凝结，同时使用澄清的水收集罐底部的垂直板来水力分配倾斜的管区以改善水的分配状况。在这种情况下，避免短路水流并削弱沉淀效果。在正常情况下，倾斜管沉淀区的上升流速可达20～30 m/h（5.6～8.3 mm/s）。

5 结语

总而言之，对于市政给水处理来说，高密度沉淀池沉降效率高、单位面积产水量大、抗冲击性高并且效果稳定，能够对市政给水的水质和水量进行保证，从而为居民生活用水和工业用水提供坚实的保障。随着高密度沉淀池在小区域内和污水处理方面的功能受到人们的关注和重视，其将广泛用于市政给水处理，最大限度地保障社会秩序的良好运行，保障人们的日常生活和工作需要。因此，要加强对高密度沉淀池的研究，不断促进其在市政给水处理中的应用，提高市政给水的效率，提升供水品质，使人们生活的幸福感得到提升。