提高沉淀效率的方法及在改進(jìn)沉淀池中應(yīng)用

1、提高沉淀效率的方法及在沉淀池中應(yīng)用沉淀是去除水中懸浮物的主要單元，沉淀池的沉淀效率決定了水中懸浮物的去除率，此沉淀池的設(shè)計(jì)總是以提高沉淀池的沉降效率為目的。物料自身特性、水力條件、絮凝效果等因素決定沉淀池的沉淀效率。提高沉淀效率主要有兩種方法：縮短顆粒的沉淀距離、大沉淀池面積，斜板（管）沉淀池屬這一類；增大礬花顆粒的下沉速度，通過采用高效絮凝劑和優(yōu)化絮凝工藝來實(shí)現(xiàn)。下面主要介紹斜板（管）沉淀池、高密度沉淀池、攔截式沉淀池的沉淀是去除水中懸浮物的主要單元，沉淀池的沉淀效率決定了水中懸浮物的去除率，此沉淀池的設(shè)計(jì)總是以提高沉淀池的沉降效率為目的。物料自身特性、水力條件、絮凝效果等因素決定沉淀池的沉

2、淀效率。提高沉淀效率主要有兩種方法：縮短顆粒的沉淀距離、大沉淀池面積，斜板（管）沉淀池屬這一類；增大礬花顆粒的下沉速度，通過采用高效絮凝劑和優(yōu)化絮凝工藝來實(shí)現(xiàn)。下面主要介紹斜板（管）沉淀池、高密度沉淀池、攔截式沉淀池的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，旨在提高沉淀池的沉降效率。1、斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀是把與水平面成一定角度,一般為60斜板（管）沉淀是把與水平面成一定角度,一般為60。眾多斜板（管）組件置于沉淀池而后自動滑下。從改善沉淀池水力中，水流可從下向上或從上向下流動，顆粒則沉于底部，而后自動滑下。從改善沉淀池水力條件來分析，由于沉淀池水力半徑大大減小，從而使雷諾數(shù)大為降低，弗勞德數(shù)大為提高，滿足了水

3、流穩(wěn)定性和層流的要求。為了進(jìn)一步提高沉淀效率，許多改良型的斜板（管）沉淀池滿足了水流穩(wěn)定性和層流的要求。為了進(jìn)一步提高沉淀效率，許多改良型的斜板（管）沉淀池應(yīng)運(yùn)而生。迷宮式斜板沉淀池翼形葉片迷宮式斜板沉淀池是在普通斜板沉淀池的斜板垂直方向上安裝數(shù)道翼形葉片，翼形葉片將進(jìn)入的水流分為主流區(qū)、旋流區(qū)和環(huán)流區(qū)。位于主流區(qū)內(nèi)的絮體，在流速和沉速的共同作將進(jìn)入的水流分為主流區(qū)、旋流區(qū)和環(huán)流區(qū)。位于主流區(qū)內(nèi)的絮體，在流速和沉速的共同作用下，逐步下沉。在旋渦區(qū)的絮體，被強(qiáng)制輸送到環(huán)流區(qū)，每經(jīng)過一個(gè)翼片截留一些絮體。進(jìn)入環(huán)流區(qū)的絮體，在環(huán)流作用下，呈螺旋形運(yùn)動并沿翼片下沉到池底。迷宮斜板沉淀池的渦旋區(qū)的渦旋強(qiáng)

4、制輸送和環(huán)流區(qū)的高效沉淀作用，使其具有較高的沉淀效率。迷宮斜板的顆粒分離屬于動態(tài)分離，特別是在渦旋區(qū)，它包括了旋流作用下進(jìn)行的重力、流體阻力和慣性進(jìn)入環(huán)流區(qū)的絮體，在環(huán)流作用下，呈螺旋形運(yùn)動并沿翼片下沉到池底。迷宮斜板沉淀池的渦旋區(qū)的渦旋強(qiáng)制輸送和環(huán)流區(qū)的高效沉淀作用，使其具有較高的沉淀效率。迷宮斜板的顆粒分離屬于動態(tài)分離，特別是在渦旋區(qū)，它包括了旋流作用下進(jìn)行的重力、流體阻力和慣性力等作用的分離過程，而且在主流區(qū)和旋流區(qū)產(chǎn)生的質(zhì)量交換也有使絮體互相碰撞絮凝的作用。因此，其處理效果優(yōu)于普通斜板沉淀。小間距斜板沉淀池力等作用的分離過程，而且在主流區(qū)和旋流區(qū)產(chǎn)生的質(zhì)量交換也有使絮體互相碰撞絮凝的作

5、用。因此，其處理效果優(yōu)于普通斜板沉淀。小間距斜板沉淀池斜板（管）沉淀池中水流在理論上處于層流狀態(tài)，其實(shí)不然，實(shí)際上在斜管沉淀池中水流是有脈動的，這是因?yàn)楫?dāng)斜管中大的礬花顆粒在沉淀中與水產(chǎn)生相對運(yùn)動，會在礬花顆粒后面產(chǎn)生小渦旋，這些渦旋產(chǎn)生的運(yùn)動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花顆粒沒有影響，對于反應(yīng)不完全的小顆粒的沉淀起到頂托作用，故此也就影響了出水水質(zhì)。為了克服這斜板（管）沉淀池中水流在理論上處于層流狀態(tài)，其實(shí)不然，實(shí)際上在斜管沉淀池中水流是有脈動的，這是因?yàn)楫?dāng)斜管中大的礬花顆粒在沉淀中與水產(chǎn)生相對運(yùn)動，會在礬花顆粒后面產(chǎn)生小渦旋，這些渦旋產(chǎn)生的運(yùn)動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花

6、顆粒沒有影響，對于反應(yīng)不完全的小顆粒的沉淀起到頂托作用，故此也就影響了出水水質(zhì)。為了克服這一現(xiàn)象，抑制水流的脈動，小間距斜板沉淀設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。這一設(shè)備有以下優(yōu)點(diǎn)：由于間距明顯減少，礬花沉淀距離也明顯減少，使更多小顆?？梢猿恋硐聛?；由于間距減小，水力阻力增大，使之占水流在沉淀池中水流阻力的主要部分，這樣沉由于間距減小，水力阻力增大，使之占水流在沉淀池中水流阻力的主要部分，這樣沉淀池中流量分布均勻，與斜管相比，明顯改善了沉淀?xiàng)l件；排泥性能遠(yuǎn)優(yōu)于其他形式的淺層沉淀池，因?yàn)檫@種設(shè)備基本無側(cè)向約束，設(shè)備沉淀面排泥性能遠(yuǎn)優(yōu)于其他形式的淺層沉淀池，因?yàn)檫@種設(shè)備基本無側(cè)向約束，設(shè)備沉淀面積與排泥面積相等。斜管

7、沉淀池是根據(jù)斜板沉淀理論發(fā)展起來的，但斜管的水力半徑更小，相應(yīng)其雷諾數(shù)更斜管沉淀池是根據(jù)斜板沉淀理論發(fā)展起來的，但斜管的水力半徑更小，相應(yīng)其雷諾數(shù)更低，一般都在50以下，于是，在同等條件下斜管比斜板的沉泥效率要高得多。就如何進(jìn)一步提高斜管沉淀池的沉泥效率，有以下幾點(diǎn)：選擇合適的斜管孔徑和孔型。單從沉泥效率來考慮，孔徑適度取小值有利于沉泥效率的提高；但孔徑過小，斜管內(nèi)腔容易被滋生的藻類或其它水生生物堵塞，就算用高壓水清洗，也會增加難度。根據(jù)有關(guān)人士的經(jīng)驗(yàn)，斜管孔徑可取20ram,選擇合適的斜管孔徑和孔型。單從沉泥效率來考慮，孔徑適度取小值有利于沉泥效率的提高；但孔徑過小，斜管內(nèi)腔容易被滋生的藻類

8、或其它水生生物堵塞，就算用高壓水清洗，也會增加難度。根據(jù)有關(guān)人士的經(jīng)驗(yàn)，斜管孔徑可取20ram,在同等條件下比孔徑為25ram的斜管可進(jìn)一步提高沉泥效率。的斜管可進(jìn)一步提高沉泥效率。選擇合適的斜管傾角。如果是江河水，水中雜質(zhì)的主要成分是泥砂等無機(jī)物，一般比選擇合適的斜管傾角。如果是江河水，水中雜質(zhì)的主要成分是泥砂等無機(jī)物，一般比重較大，粘附力較小，這有利于泥粒從斜管的滑泥面滑落，相應(yīng)地斜管的傾角可取得小些，一般可取45重較大，粘附力較小，這有利于泥粒從斜管的滑泥面滑落，相應(yīng)地斜管的傾角可取得小些，一般可取45D50度；如果是流動性不大的水庫水或湖泊水，由于經(jīng)過了自然沉淀，水中雜質(zhì)的主要成分是由

9、藻類等水生生物產(chǎn)生的腐殖質(zhì)，一般比重較小，粘附力較大，這不利于泥質(zhì)的主要成分是由藻類等水生生物產(chǎn)生的腐殖質(zhì)，一般比重較小，粘附力較大，這不利于泥粒從斜管的滑泥面滑落，相應(yīng)地斜管的傾角須取得大些，一般取60度，以增大下滑力，保證沉泥效果。選擇合適的斜管管材。選擇合適的方法堵塞短路水流。粒從斜管的滑泥面滑落，相應(yīng)地斜管的傾角須取得大些，一般取60度，以增大下滑力，保證沉泥效果。選擇合適的斜管管材。選擇合適的方法堵塞短路水流。2、高密度沉淀池高密度沉淀工藝是在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動態(tài)混凝、加速絮凝原理高密度沉淀工藝是在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動態(tài)混凝、加速絮凝原理和淺池理

10、論，把混凝、強(qiáng)化絮凝、斜管沉淀三個(gè)過程進(jìn)行優(yōu)化。主要基于4和淺池理論，把混凝、強(qiáng)化絮凝、斜管沉淀三個(gè)過程進(jìn)行優(yōu)化。主要基于4個(gè)機(jī)理：獨(dú)特的一體化反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)、反應(yīng)區(qū)到沉淀區(qū)較低的流速變化、沉淀區(qū)到反應(yīng)區(qū)的污泥循環(huán)和采用斜管沉淀布置。反應(yīng)池分為2個(gè)部分：快速混凝攪拌反應(yīng)池和慢速混凝推流式反應(yīng)池。快速混凝攪拌反應(yīng)池是將原水引入到反應(yīng)池底板的中央，在圓筒中間安裝一個(gè)葉輪，一體化反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)、反應(yīng)區(qū)到沉淀區(qū)較低的流速變化、沉淀區(qū)到反應(yīng)區(qū)的污泥循環(huán)和采用斜管沉淀布置。反應(yīng)池分為2個(gè)部分：快速混凝攪拌反應(yīng)池和慢速混凝推流式反應(yīng)池?？焖倩炷龜嚢璺磻?yīng)池是將原水引入到反應(yīng)池底板的中央，在圓筒中間安裝一個(gè)葉輪，該葉輪

11、的作用是使反應(yīng)池內(nèi)水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質(zhì)的分配提供所需的動能。預(yù)沉池進(jìn)入到澄清池，這樣可避免礬花破碎，并產(chǎn)生渦旋，是使反應(yīng)池內(nèi)水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質(zhì)的分配提供所需的動能。預(yù)沉池進(jìn)入到澄清池，這樣可避免礬花破碎，并產(chǎn)生渦旋，勻沉積。礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分為兩層：礬花慢速地從使大量的懸浮固體顆粒在該區(qū)均上層為再循環(huán)污泥的濃縮，下層是產(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集層是產(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集斜管沉淀池是根據(jù)斜板沉淀理論發(fā)展起來的，但斜管的水力半徑更小，相應(yīng)其雷

12、諾數(shù)更斜管沉淀池是根據(jù)斜板沉淀理論發(fā)展起來的，但斜管的水力半徑更小，相應(yīng)其雷諾數(shù)更清水由一個(gè)集水槽系統(tǒng)收回。絮凝物堆積在澄部分濃縮污泥由泵回流到機(jī)械混合池，與原水、清水由一個(gè)集水槽系統(tǒng)收回。絮凝物堆積在澄部分濃縮污泥由泵回流到機(jī)械混合池，與原水、槽進(jìn)行水力分布，斜管將提高水流均勻分配。清池下部，形成的污泥也在這部分區(qū)域濃縮。該沉淀池有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：將混合區(qū)、絮凝區(qū)與沉淀池分離，采用矩形結(jié)構(gòu)，簡化池型；沉淀分離區(qū)下部設(shè)污泥濃縮區(qū)，占地少；在濃縮區(qū)和混合部分之間設(shè)污泥外部循環(huán)，混凝劑充分混合，通過機(jī)械絮凝形成高濃度混合絮凝體，然后進(jìn)入沉淀區(qū)分離。3、新型中置式高密度沉淀池同水量，攔截沉淀池可較

13、其他沉淀池混凝劑用量降低20左右。同水量，攔截沉淀池可較其他沉淀池混凝劑用量降低20左右。新型中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究總院設(shè)計(jì)的新池型，該工藝過程集中了斜管沉淀池、機(jī)械攪拌澄清池和高密度沉淀池的優(yōu)點(diǎn)，將混合、絮凝、沉淀、污泥濃縮綜合于一體。中置式高密度沉淀池設(shè)有5個(gè)過程區(qū)：混合區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)、分離沉淀區(qū)、濃縮排泥區(qū)和分離出水區(qū)。新型中置式高密度沉淀池有以下優(yōu)點(diǎn)：占地小；絮凝時(shí)間較短，由于污泥回流，可形成高濃度混合液，大大提高了絮凝效果，縮短了機(jī)械攪拌階段的絮凝時(shí)間；布水均勻，由于采用了池中向兩側(cè)均勻布水形式，大大縮短了布水路徑，從而有效避免了布水不均影響出水水質(zhì)的問題；減少了加藥量

14、；沉淀池的水流流勢合理，由于進(jìn)出沉淀池水流是由下而上再由下而上垂直運(yùn)動，泥水分離效果更徹底，不宜跑礬花；水廠可不設(shè)濃縮池，理；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，布置簡潔合理。4、攔截式沉淀池由于沉淀池底采用濃縮刮泥，污泥含固率高，可直接進(jìn)行脫水處攔截式沉淀池是集重力、碰撞吸附力、接觸吸附力等多種沉降作用于一體的沉淀池，提高了顆粒沉降效率。攔截式沉淀池是在池內(nèi)裝有攔截體，對水中自由運(yùn)動的顆粒設(shè)置障礙，同水量，攔截沉淀池可較其他沉淀池混凝劑用量降低20左右。同水量，攔截沉淀池可較其他沉淀池混凝劑用量降低20左右。攔截體吸附了攔截體吸附了顆粒運(yùn)動時(shí)與攔截體在三維空間發(fā)生碰撞，了碰撞靜止，即顆粒運(yùn)動速度為零。這是由于顆?？繑r截體摩擦力的約束，這樣運(yùn)動顆粒在三維空間上與固定的攔截體實(shí)現(xiàn)便于附著和吸附在攔截體上，同水量，攔截沉淀池可較其他沉淀池混凝劑用量降低20左右。同水量，攔截沉淀池可較其他沉淀池混凝劑