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高效沈澱池
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概述與用途

高密度沈澱池   高效沈澱池

高密度沈澱池事情原理  高效沈澱池事情原理

沈澱池原理

高密度沈澱池主要的技术是载体絮凝技术,去除ss的高效能设备,它是一种快速沉淀技术,特点是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒、PAC和PAM,聚合氯化铝和聚丙烯酰胺药剂,(如细砂等),利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加速絮体的“生长”及沉淀。

金振環境對載體絮凝的定義是通過使用不斷循環的介質顆粒、加藥和各種化學藥劑強化絮體吸附從而改善水中懸浮物沈降性能的物化處理工藝。其事情原理是首先向水中投加混凝劑(PAC和硫酸鐵、石灰等),使水中的懸浮物及膠體顆粒脫穩,然後投加高分子助凝劑PAM、聚丙烯酰胺和密度較大的載體顆粒,使脫穩後的雜質顆粒以載體爲絮核,通過高分子鏈的架橋吸附作用以及微砂顆粒的沈積網捕作用,快速生成密度較大的礬花,從而大大縮短沈降時間,提高澄清池的處理能力,並有效應對高沖擊負荷。

與傳統絮凝工藝相比,該技術具有占地面積小、工程造價低、耐沖擊負荷等優點。自20世紀90年代以來,西方國家已開發了多種成熟的應用技術,並乐成用于全球100多個大型水廠。


高密度沈澱池的典型工艺有:

1 工艺

无锡金振環境公司借鉴OTV—Kruger公司的技术要求革新创新和多项工程乐成运行数据分析,自2009年开始在中国海内用于饮用水及污水处置惩罚,其特点是以42~153 m的细砂为载体强化混凝,选用斜管沉淀池加速固液疏散速度,外貌负荷为80~120 m/h,最高可达200 m/h,是目前应用最为广泛的载体絮凝技术。

海内已有部门水厂引进了该技术,如2004贵阳开林化工、宁夏银川年上海浦东威立雅自来水有限公第七污水处置惩罚厂,在二期沉淀池革新工程中接纳了高密度沈澱池工艺、高效沈澱池工艺。

高密度澄清池是由法國Degremont(得利滿)公司開發,可用于飲用水澄清、三次除磷、強化初沈處理以及合流制汙水溢流(CSO)和生活汙水溢流(SSO)處理。該工藝現已在法國、德國、瑞士获得推廣應用。

隨著近年來國外各洪流務公司進入中國市場,國內也有個別水廠利用該技術對現有工藝進行了擴建革新,如甯夏銀川第七汙水處理廠等。

①混凝池:

混凝劑投加在原水中,在快速攪拌器的作用下同汙水中懸浮物快速混淆,通過中和顆粒外貌的負電荷使顆粒“脫穩”,形成小的絮體然後進入絮凝池。同時原水中的磷和混凝劑反應形成磷酸鹽達到化學除磷的目的。

②投加池(備選池)根據水質確定是否需要增加:

微砂和混凝形成的小絮體在快速攪拌器的作用快速混淆,並以微砂爲焦点形成密度更大、更重的絮體,以利于在沈澱池中的快速沈澱。

③熟化池(絮凝池):

絮凝劑促使進入的小絮體通過吸附、電性中和和相互間的架橋作用形成更大的絮體,慢速攪拌器的作用既使藥劑和絮體能夠充实混淆又不會破壞已形成的大絮體、通過導流筒是水流上方、再通過導流筒內的加藥環管使藥劑混淆估價充实。

④斜板沈澱池:

絮凝後出水進入沈澱池的斜板底部然後上向流至上部集水區,顆粒和絮體沈澱在斜板或斜管的外貌上並在重力作用下下滑。較高的上升流速和斜板60°傾斜可以形成一個連續自刮的過程,使絮體不會積累在斜板上。

需要沈澱的汙泥和ss沿斜板外貌下滑並沈澱在沈澱池底部,然後循環泵把微砂和汙泥輸送到水力分離器中,在離心力的作用下,微砂和汙泥進行分離:微砂從下層流出直接回到投加池中,汙泥從上層流溢出然後通過重力流流向汙泥處理系統。

沈澱後的水由漫衍在斜板沈澱池頂部的不鏽鋼集水槽收集、排放。

産品圖片

工藝的特點

在衆多的沈澱技術中,沈澱技術具有突出的優點,如通過重力絮凝使懸浮物附著在微砂上,然後在高分子助凝劑的作用下聚合成易于沈澱的絮凝物;而斜管沈澱技術大大提高了水的循環速度,岡此減少了沈澱池底部的面積。微砂絮凝和斜管沈澱均已被法國OTV公司廣泛運用,這兩種技術原理的相互結合大大加速了沈澱速度和減少了絮凝時間。

技術已被運用了數十年並被證明其工藝是行之有效和可靠的,包罗應用在以下這些通常被認爲難于處理的特殊情況下:①如河水由于洪水會導致突發的濁度和懸浮物濃度升高;②低溫導致的絮凝閑難;③原水中由高色度和低濁度引發的輕微絮化;④藻類生長旺盛的原水。

和汙泥床工藝差异的是,ACTIFLO?工藝的性能不會因溫度的快速改變而受到影響,這點已經在加拿大兩個並列的實際運行設施(微砂加速沈澱對比汙泥層沈澱)中获得證明。

与气浮工艺相比力,该工艺具有良好的去除藻类能力。在英国当原水藻类浓度高达2.5×10000 个/mL,去除率为85%-95%。在巴黎的Neuilly sur Mame厂中,对藻类的去除率为lg2.0~
lg3.5。去除率高的原因是:與帶有微砂的漿液混淆可以機械破壞(或打斷)藻類細胞;微砂的加速沈澱呵以使本可能漂浮的藻類(如一些青綠藻類)沈澱下來。

因为微砂的悬浮作用,工艺可以发生稳定的沉淀效果甚至在进水水质变化很是剧烈的情况下亦可。例如,Mame河在洪水时原水浊度高达400 NTU,经过该工艺处置惩罚后(Neuilly-sur-Mame)出水浊度<1 NTU;在马来西亚的Selangor,当进水浊度在2 h内从500 NTU变化到1 500 NTU时,其沉后水浊度保持在2~3 NTU。

接纳ACTIFLO?工艺,只需要10 min就可以完成絮凝,只需要少于20 min的沉淀时问就可以获得良好的处置惩罚水质。

微砂加速沈澱工藝運行很是靈活,該工藝的開啓和關閉相對簡單,可以應付處理流量有很大變化的情況。對于處理水質,則可以通過調節微砂的回流率來對付原水水質的突變(如濁度峰值的産生),而調節微砂的回流率可以通過調節回流泵事情的台數來實現。

同常規沈澱池相比具有以下優點:

1、由機械混凝、機械絮凝取代了水力混凝、水力絮凝,由于機械攪拌使藥劑和汙水的混淆更快速、更充实,因此強化了混凝、絮凝的效果,同時也節約了藥劑。

2 、在沈澱區增加了基于“淺池沈澱”理論的上向流斜板,大大降低了沈澱區占地面積。

3、進水區及擴展沈澱區的應用,可以分離比重大的SS(大約占總SS含量的80%)直接沈澱在汙泥接纳區,減少通過斜板的汙泥量,減少了斜板堵塞的發生。

4、Actiflo?加砂高速沈澱池接纳粒徑在100~150μm的不斷循環更新的微砂作爲絮體的凝結核,由于大量微砂的存在,增加了絮體凝聚的機率和密度,使得抗沖擊負荷能力和沈降性能大大提高,纵然在較洪流力負荷條件下,也能保證理想、穩定的出水水質。

高密度沈澱池工艺流程

高密度沈澱池为三个单元的综合体:反映、预沉—浓缩和斜板疏散。


型號特點

高密度沈澱池工艺流程

1 反應池

反應池接纳得利滿專利技術是工藝的基础特色。理化反應,如晶質的沈澱—絮凝或其它特殊類型的沈澱反應均在該池中發生。

反應池分兩部门,每部门的絮凝能量有所差別。中部絮凝速度快,由一個軸流葉輪進行攪拌,該葉輪使水流在反應器內循環流動。周邊區域的活塞流善導致絮凝速度緩慢。

投入混凝剂的原水通常进入搅拌反映器的底部。絮凝剂加在涡轮桨的底部。聚合物的投加受DensaDeg?高密度沈澱池的原水控制。

在該攪拌區域內懸浮固體(礬花或沈澱物)的濃度維持在最佳水平。汙泥的濃度通過來自汙泥濃縮區的濃縮汙泥的外部循環获得保證。

所設計的外部區域,因砂能量低,保證了礬花增大和密實。

反應池獨特的設計的結果,即能夠形成較大塊的、密實的、均勻的礬花,這些礬花以比現今其它正在使用的沈澱系統快得多的速度進入預沈區。

2 預沈池—濃縮池

當進入面積較大的預沈區時,礬花移動速度放緩。這樣可以制止千萬礬花的破裂及制止渦流的形成,也使絕大部门的懸浮固體在該區沈澱並濃縮。泥板裝有錐頭刮泥機。

部门濃縮汙泥在濃縮池抽出並泵送回至反應池入口。濃縮區可分爲兩層:一層在錐形循環筒上面,一層在錐形循環筒下面。從預沈池—濃縮池的底部抽出剩余汙泥。

3 斜板分離池

在斜板沈澱區除去剩余的礬花。精心的設計使斜板區的配水十分均勻。正是因爲在整個斜板面積上均勻的配水,所以水流不會短路,從而使得沈澱在最佳狀態下完成。

沈澱水由一個收集槽系統收集。礬花堆積在沈澱池下部,形成的汙泥也在這部门區域濃縮。根據裝置的尺寸,汙泥靠自重收集或刮除或被循環至反應池前部。

 

高密度沈澱池工艺

高密度沈澱池为法国威立雅情况集团注册技术,无锡金振吸取相应技术并借鉴工程数据分析,适用于需要澄清和/或去除藻类、硬度、铁、锰、色度和浊度的地表水。

工藝流程簡介如下:

高密度沈澱池工艺

1 混凝池:

混凝劑投加在原水中,在快速攪拌器的作用下同汙水中懸浮物快速混淆,通過中和顆粒外貌的負電荷使顆粒“脫穩”,形成小的絮體然後進入絮凝池。同時原水中的磷和混凝劑反應形成磷酸鹽達到化學除磷的目的。

2 絮凝池:

絮凝劑促使進入的小絮體通過吸附、電性中和和相互間的架橋作用形成更大的絮體,慢速攪拌器的作用既使藥劑和絮體能夠充实混淆又不會破壞已形成的大絮體。

3 斜板沈澱池:

絮凝後出水進入沈澱池的斜板底部然後上向流至上部集水區,顆粒和絮體沈澱在斜板的外貌上並在重力作用下下滑。較高的上升流速和斜板60°傾斜可以形成一個連續自刮的過程,使絮體不會積累在斜板上。

沈澱的汙泥沿著斜板下滑然後跌落到池底,汙泥在池底被濃縮。刮泥機上的柵條可以提高汙泥濃縮效果,慢速旋轉的刮泥機把汙泥連續地刮進中心集泥坑。濃縮汙泥凭据一定的設定法式或者由泥位計來控制以達到一個優化的汙泥濃度,然後間斷地被排出到汙泥處理系統。

沈澱後的澄清水由漫衍在斜板沈澱池頂部的不鏽鋼集水槽收集、排放進入後續工藝。

澄清池工藝

公司還開發了一種專門用于處理各種汙水溢流的澄清池,基本原理與工藝類似,主要是通過以下功效達到淨化水體的目的:去除砂礫、去除油脂、整體化的凝聚絮凝單元加斜管沈澱、汙泥稠化及濃縮。

其事情流程爲已投加混凝劑的原水首先進入預混凝池,通過空氣攪拌使無機電解質與水中顆粒充实接觸反應,使水中的粗大砂礫直接沈降在池底排出;預混凝後的出水進入絮凝池後與回流汙泥以及投加的高聚物絮凝劑在機械攪拌下充实混淆,形成密實的礬花;充实混凝後的水體最後進入斜管澄清池,在預沈區大部门絮體與水分離,剩余部门通過斜管沈澱池被除去。漂浮在水體表層的油脂通過刮油器收集而達到除油的目的;沈積在澄清池底的汙泥部门回流,剩余部门則稠化濃縮。

參數及規格

400t/h高密度澄清池設計計算書

一、設計水量

Q=400t/h,做兩套(1用1備)運行,單套水量Q=400t/h=0.112m3/s。

二、構築物設計

水的有效水深:本項目的有效水深按6設計。

1、石灰反應池:停留時間3~5min,取5min

則有效容積:V=400×5/60=33.33m3

平面有效面積:A=33.33/6=5.56m2

取反應池爲正方形,則計算並取整後,反應池的有效容積:

2.4m×2.4m×6m(有效水深)=34.56m3

34.56/400×60=5.2 min

原水在石灰反映池中的停留時間为5.2 min

2、純堿反應池:尺寸與石灰反應池相同。

3、絮凝反應池:停留時間6~10min,取10min(考慮石灰反應顆粒小,故取高數值)

則有效容積:V=400×10/60=66.67m3

平面有效面積:A=66.67/6=11.11m2

取絮凝池爲正方形,則計算並取整後,絮凝池的有效容積:

3.4m×3.4m×6m(有效水深)=69.36m3

69.36/400×60=10.4 min

原水在石灰反映池中的停留時間为10.4 min

4、澄清區

斜管上升流速:12~25m/h,考慮石灰反應顆粒小,斜管上升流速取12m/h

——斜管面積A1=400/12=33.33m2

沈澱段入口流速取60 m/h。             

——沈澱入口段面積A2=6.67m2

中间總集水槽寬度:B=0.9(1.5Q)0.4=0.9×(1.5×0.112)0.4=0.44m

    B=0.6m。

X*X1=6.67

(X-2)(X-X1-0.4)=33.33

得:A=X3-2.4X2-39.2X+13.34=0

X=7,A=-35.66<0

X=8,A=58.14>0

所以取X=8。即澄清池的尺寸:8m×8m×6m=384m3

原水在澄清池中的停留時間:t=384/400=57.6min;

X1=6.67/X=0.83,X1取0.8m,墙厚0.25m 。

斜管區面積:8m×6.95m=55.6m2>33.33m2(滿足要求)

水在斜管區的上升流速:0.112/55.6=7.25m/h<12m/h(滿足要求)

從而計算出沈澱入口段的尺寸:8m×0.8m

沈澱入口段的過堰流速取0.05m/s,則水層高度:0.112÷0.05÷8=0.28m。另外考慮到此處設置堰的目的是使推流段經混凝的原水均勻的進入到沈澱段,流速應該比較低,應該以不破壞絮體爲目的。因此,考慮一些因素,取1.0m的水層高度。

推流段的停留時間3~5min,取4 min。

V=400×4/60=26.67 m3  

則寬度:26.67÷6÷8=0.56m,1.0m

5、汙泥回流及排放系統

汙泥循環系數0.01~0.05,取0.05。

400×0.05=20m3/h,泵的揚程取20mH2O。接纳單螺杆泵。

單套系統設置三台。一台用于汙泥的循環,一台用于汙泥的排放,另一台爲備用。

螺杆泵接纳變頻控制。

汙泥循環管:DN125,流速:0.453m/s。

 

汙泥循環的目的:

1、增加反應池內的汙泥的濃度;

2、確保汙泥保持其完整性;

3、無論原水濃度和流量如何,保持沈澱池內相對穩定的固體負荷。

汙泥排放的目的:制止汙泥發酵,並使泥床標高保持恒定。

汙泥床的高度由汙泥探測器自動控制。

4、反應室及導流板

 

① ——管道流速取0.8m/s, 管徑爲DN450(流速0.7 m/s);

② ——管道流速取0.7m/s, 管徑爲DN500(流速0.57m/s);

③ ——流速取0.6m/s,0.112÷0.6÷(3.14×0.5)=0.12m,0.2m

④ ——回流量:設計水量=10:1,絮凝筒內的水量爲11倍的設計水量(1.232m3/s)。筒內流速取0.8m/s,則Di=1.4m,取內徑:φ1500mm,筒內流速:0.7m/s(因爲是石灰廢水,所以流速要取小一點)

⑤ ——流速取0.5m/s,1.232÷0.5÷(3.14×1.5)=0.523m,0.6 mv=0.44m/s。

⑥ ——導流筒的面積與反應筒的面積之比爲1/2。則計算出導流筒直徑:φ1000mm

⑦——流速取0.4m/s左右。則D×L=(0.112×10)/(3.14×0.4)=0.89

取高度:0.8m;锥形筒下部內徑:φ2500mm;流速:0.23m/s。

筒外流速:(0.112×11)/(3.4×3.4-3.14×1.44/4)=0.11 m/s

筒內流速/筒內流速:1.0/0.11=9.1

筒內:配有軸流葉輪,使流量在反應池內快速絮凝和循環;

筒外:推流使絮凝以較慢的速度進行,並疏散能量以確保絮凝物增大致密。

 

原水在混凝段的各個流速:

反映室内:內徑:D=φ1500mm,流速:v=0.7m/s;

室內至室外:流速:v=0.44m/s;

室外:流速:v=0.11m/s;

室外至室內:流速:v=0.23m/s;

5、攪拌機

1、反應池攪拌機:葉輪攪拌直徑:1200mm 功率:5.5KW(可變頻調速)

2、絮凝攪拌機葉輪直徑:500mm       

外緣線速度:1.5m/s(我公司所配减速机为可变频调速);   

攪拌水量爲設計水量的11倍(1.232m3/s);

軸長——凭据目前設計的要求。

螺旋槳外沿線速度爲1.5m/s,則转速n=60*1.5/3.14*1.5=19.11 r/min;

葉輪的提升水量按1.232m3/s,提升水頭按0.10m

提升葉輪所消耗的功率N1  

N1=ρQH/102η=1200×1.232×0.10/(102×0.75)=1.93(KW)

N=2.2KW

 

6、集水槽

澄清水面的尺寸爲2块,单块尺寸:6.95m×3.5m;在6.95m的长度偏向上部署四道集水槽,间距:1400mm+1400mm+1400mm+1400mm +1350mm。

集水槽寬度:b=0.3m

集水槽高度:0.4m

單副集水槽的尺寸:300mm×400mm×3600mm(伸入100 mm),共8副。接纳不锈钢材质,厚:4mm。集水方式接纳矩形槽。

7、刮泥機

接纳中心傳動刮泥機。

刮臂直徑: φ7000mm;

外緣線速度:0.04~0.08m/s;

底部坡度:0.07;


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