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高密沉澱池設計參數總結

發布者:www.xmalaya.cn     時間:2020-04-28     瀏覽次數:

物化處理設備又分為格柵、集水池、調節池、沉砂池、沉澱池等。本次主要介紹沉澱池(自然沉澱)及高密池(物理助沉)。

高密澄清池(又叫高密沉澱池)

高密沉澱池應用在給水處理的混凝反應沉澱;汙水的除磷處理、深度處理,可以去部分溶解性有機物、色度、難降解有機物、總磷去除,還有給水廠的汙泥濃縮池。

高密沉澱池結合了混凝反應池+斜管沉澱池,包括混合區,絮凝區、推流區、預沉澱區、沉澱區5個部分。

(1)工作原理主要是:

a.混凝,絮凝

向水中加入混凝劑(通常是帶水的硫酸鋁/氯化鋁等),混凝劑水解產物壓縮膠體顆粒的擴散層,達到膠粒脫穩而相互聚結,【磷酸鹽與PAC(藥劑中的鋁離子)結合生成不溶性固體】,通過絮凝劑PAM強化絮體吸附架橋作用,加快形成長鏈條,保證生成絮體的質量。攪拌機的使用使得反應區原水、混凝劑、絮凝劑和汙泥快速均勻混合,達到快速凝聚的結果。

b.斜管分離澄清

由於的沉澱作用效率高,脫離開沉澱池汙泥層的懸浮物濃度很低,因此可以采用斜管沉澱進行泥水分離,斜管也增大了沉澱麵積,利用淺池沉澱原理【設斜管沉澱池池長為L,池中水平流速為V,顆粒沉速為u0,在理想狀態下,L/H=V/ u0。可見L與V值不變時,池身越淺,可被去除的懸浮物顆粒越小。若用水平隔板,將H分成3層,每層層深為H/3,在u0與v不變的條件下,隻需L/3,就可以將u0的顆粒去除。】減少水中懸浮顆粒沉降的路程,提高懸浮物去除率,也提高了水力負荷。

c.汙泥回流及外排

汙泥回流比一般按照5%的Q,並設計變頻電機,如果條件允許,選用剩餘汙泥外排泵與回流泵同樣型號,互為備用。剩餘汙泥量為總去除的懸浮物量+加入藥劑的總和,可采用間歇式排泥。剩餘汙泥濃度高,無需濃縮,可直接脫水。

(2)加藥區設計要點

a.加藥快混區為正方形,配混合攪拌機(當然氣攪拌也可以,曝氣更有利於磷酸鹽與混凝劑反應,提高除磷效率,節省單位投藥量,還可以改善汙泥沉降性能)。為節省用地,混合區和絮凝區合建共壁,通過管道或過水孔過流。機械攪拌速度梯度G【又稱為剪率,在兩界麵之間流動時,由於材料之間摩擦力的存在,使流體內部與流體和界麵接觸處的流動速度發生差別,產生一個漸變的速度場,用於算功率】取300~500S-1,停留時間宜小於2min;攪拌速度梯度G可取500~1000S-1,相應的G約大,HRT越小。

b.快混區有效水深可以取3.8~4.0m,上限為4.5m;

c.下進上出時,加藥管走池頂進混合區,在葉輪下部靠近進水口;上進下出時,藥劑和汙泥回流設置在混合區上部,實在水流都不符合下遊絮凝區要求時,可以增加導牆;

d.混凝區出水管與下遊絮凝區的距離越近越好,用直線比較好,如果采用管道連接,管內流速按0.8~1.0m/s設計,管道內HRT不宜超過2min;

e.PAC/PAM 管注意防凍。

(3)絮凝區設計要點

a.絮凝區設計為正方形,流態為中心導流筒下部池底進水,經提升攪拌機,水從導流筒上部溢出,在絮凝區下部出水進入推流區,攪拌機位於導流筒中央;

b.絮凝區HRT為8~12min,峰值HRT不超過10min,計算時不算汙泥回流量,按Q。若水中SS濃度不高時,添加PAC時,峰值流量下停留6~8min,平均Q下來HRT不超過15min;給水處理時間比汙水處理時大些,取6~10min,不超過15min,反應池汙泥濃度0.2~10kg/m3.

c.絮凝區池底標高與沉澱區同底,有效水深為5.5~6.5m,根據HRT和h有效水深測算赤瞳。

d.絮凝區內設提升式攪拌機,設備帶導流筒;導流筒筒內回流量達到進水平均水量的10~11倍。設計流量按Q時,導流筒上升流速上限取0.65~0.70m/s;一般按0.4~0.5m/s。導流筒直徑約為混凝反應區長邊尺寸的0.4~0.5倍。

e.提升攪拌機的外邊緣線速度為2.8~3.2m/s,一般取3.0m/s,應設計為可變速;

f.絮凝區出水口設計為過流洞通到推流區,過流洞的流速為0.03~0.05m/s;

g.可在池角設計集水坑,連接放空管和閥門井。

(4)沉澱區設計要點

a.沉澱區主體L=(Q/(n·q·sinθ·k))^0.5;

其中n—斜管結構利用係數75~90%,

q—表麵負荷【上升速度】取12~15m/h,建議取8~12m/h;用地緊張時可通過增加載體如磁粉等,增加負荷;

θ—為斜管傾角60~75,一般斜管長為1m;

k—斜管麵積利用係數,0.92~0.95;

b.沉澱區進口速度為80m/h;

c.固體負荷 給水處理取6kg/m2·h;汙水處理取5~24kg/m2·h,一般取12;

d.沉澱區斜管長按1m,直徑50~80mm.

e.沉澱池底部坡度按0.07;

f.沉澱池水深設計可取5.5~6.5m,斜管上部水深按0.7~1.0m,斜管區底部緩衝高度按1.0m,超高按0.4~0.6m,濃縮汙泥區按0.1~0.5m,一般取0.2m;

g.斜管區出水采用集水槽方式。堰口負荷峰值流量不超過1.6~1.7L/(s·m),平均流量按1.2以下。

注意:集水槽內部流速v宜為0.8~1.2m/s,槽內水深H取0.5m,其餘同沉澱池計算。如果是穿孔集水槽的話,計算也可以先用A=Q/V,算出麵積A,再根據W=A/H,算出槽寬W,再通算出槽寬,X=W+2H,通過算出濕周X,通算出R=A/X.

h.斜管填料如果設計自動衝洗,用中水比較好;

i.池體不同高度設取樣管 ,汙泥回流管、剩餘汙泥管上設計汙泥取樣管;

j.刮泥機需設計扭矩過載保護,低泥位報警(有錢的話);扭矩30N/m2,外緣速度按0.04m/s,不超過0.07m/s;

k.汙泥泵不要用渣漿泵,用螺杆泵,注意流出定子抽出的空間;

l.汙泥濃度:剩餘汙泥濃度一般為20~30g/l,排泥濃度按10~50g/l,加石灰到達100~200g/l;

m.汙泥量=SS泥量+(藥劑投加量(mg/l)*1.73*水量)/1000;

n.不用渣漿泵,用螺杆泵或幹井式不堵塞泵;用剩餘汙泥泵與回流汙泥泵盡量選同一型號的泵,互為備用,這樣比較好。