高密沉淀池设计参数总结

发布者：www.jorsun.com.cn     时间：2020-04-28     浏览次数：次

物化处理设备又分为格栅、集水池、调节池、沉砂池、沉淀池等。本次主要介绍沉淀池（自然沉淀）及高密池（物理助沉）。

高密澄清池(又叫高密沉淀池)

高密沉淀池应用在给水处理的混凝反应沉淀；污水的除磷处理、深度处理，可以去部分溶解性有机物、色度、难降解有机物、总磷去除，还有给水厂的污泥浓缩池。

高密沉淀池结合了混凝反应池+斜管沉淀池，包括混合区，絮凝区、推流区、预沉淀区、沉淀区5个部分。

（1）工作原理主要是：

a.混凝，絮凝

向水中加入混凝剂（通常是带水的硫酸铝/氯化铝等），混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结，【磷酸盐与PAC（药剂中的铝离子）结合生成不溶性固体】，通过絮凝剂PAM强化絮体吸附架桥作用，加快形成长链条，保证生成絮体的质量。搅拌机的使用使得反应区原水、混凝剂、絮凝剂和污泥快速均匀混合，达到快速凝聚的结果。

b.斜管分离澄清

由于的沉淀作用效率高，脱离开沉淀池污泥层的悬浮物浓度很低，因此可以采用斜管沉淀进行泥水分离，斜管也增大了沉淀面积，利用浅池沉淀原理【设斜管沉淀池池长为L，池中水平流速为V，颗粒沉速为u0，在理想状态下，L/H=V/ u0。可见L与V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板，将H分成3层，每层层深为H/3，在u0与v不变的条件下，只需L/3，就可以将u0的颗粒去除。】减少水中悬浮颗粒沉降的路程，提高悬浮物去除率，也提高了水力负荷。

c.污泥回流及外排

污泥回流比一般按照5%的Q，并设计变频电机，如果条件允许，选用剩余污泥外排泵与回流泵同样型号，互为备用。剩余污泥量为总去除的悬浮物量+加入药剂的总和，可采用间歇式排泥。剩余污泥浓度高，无需浓缩，可直接脱水。

（2）加药区设计要点

a.加药快混区为正方形，配混合搅拌机（当然气搅拌也可以，曝气更有利于磷酸盐与混凝剂反应，提高除磷效率，节省单位投药量，还可以改善污泥沉降性能）。为节省用地，混合区和絮凝区合建共壁，通过管道或过水孔过流。机械搅拌速度梯度G【又称为剪率，在两界面之间流动时，由于材料之间摩擦力的存在，使流体内部与流体和界面接触处的流动速度发生差别，产生一个渐变的速度场，用于算功率】取300~500S-1，停留时间宜小于2min；搅拌速度梯度G可取500~1000S-1，相应的G约大，HRT越小。

b.快混区有效水深可以取3.8~4.0m，上限为4.5m；

c.下进上出时，加药管走池顶进混合区，在叶轮下部靠近进水口；上进下出时，药剂和污泥回流设置在混合区上部，实在水流都不符合下游絮凝区要求时，可以增加导墙；

d.混凝区出水管与下游絮凝区的距离越近越好，用直线比较好，如果采用管道连接，管内流速按0.8~1.0m/s设计，管道内HRT不宜超过2min；

e.PAC/PAM 管注意防冻。

（3）絮凝区设计要点

a.絮凝区设计为正方形，流态为中心导流筒下部池底进水，经提升搅拌机，水从导流筒上部溢出，在絮凝区下部出水进入推流区，搅拌机位于导流筒中央；

b.絮凝区HRT为8~12min，峰值HRT不超过10min，计算时不算污泥回流量，按Q。若水中SS浓度不高时，添加PAC时，峰值流量下停留6~8min,平均Q下来HRT不超过15min；给水处理时间比污水处理时大些，取6~10min,不超过15min，反应池污泥浓度0.2~10kg/m3.

c.絮凝区池底标高与沉淀区同底，有效水深为5.5~6.5m，根据HRT和h有效水深测算赤瞳。

d.絮凝区内设提升式搅拌机，设备带导流筒；导流筒筒内回流量达到进水平均水量的10~11倍。设计流量按Q时，导流筒上升流速上限取0.65~0.70m/s；一般按0.4~0.5m/s。导流筒直径约为混凝反应区长边尺寸的0.4~0.5倍。

e.提升搅拌机的外边缘线速度为2.8~3.2m/s，一般取3.0m/s，应设计为可变速；

f.絮凝区出水口设计为过流洞通到推流区，过流洞的流速为0.03~0.05m/s；

g.可在池角设计集水坑，连接放空管和阀门井。

（4）沉淀区设计要点

a.沉淀区主体L=(Q/（n·q·sinθ·k）)^0.5；

其中n—斜管结构利用系数75~90%，

q—表面负荷【上升速度】取12~15m/h，建议取8~12m/h；用地紧张时可通过增加载体如磁粉等，增加负荷；

θ—为斜管倾角60~75，一般斜管长为1m；

k—斜管面积利用系数，0.92~0.95；

b.沉淀区进口速度为80m/h；

c.固体负荷 给水处理取6kg/m2·h；污水处理取5~24kg/m2·h，一般取12；

d.沉淀区斜管长按1m，直径50~80mm.

e.沉淀池底部坡度按0.07；

f.沉淀池水深设计可取5.5~6.5m，斜管上部水深按0.7~1.0m，斜管区底部缓冲高度按1.0m，超高按0.4~0.6m，浓缩污泥区按0.1~0.5m，一般取0.2m;

g.斜管区出水采用集水槽方式。堰口负荷峰值流量不超过1.6~1.7L/（s·m），平均流量按1.2以下。

注意：集水槽内部流速v宜为0.8~1.2m/s，槽内水深H取0.5m，其余同沉淀池计算。如果是穿孔集水槽的话，计算也可以先用A=Q/V,算出面积A，再根据W=A/H，算出槽宽W，再通算出槽宽，X=W+2H，通过算出湿周X，通算出R=A/X.

h.斜管填料如果设计自动冲洗，用中水比较好；

i.池体不同高度设取样管 ，污泥回流管、剩余污泥管上设计污泥取样管；

j.刮泥机需设计扭矩过载保护，低泥位报警（有钱的话）；扭矩30N/m2,外缘速度按0.04m/s，不超过0.07m/s；

k.污泥泵不要用渣浆泵，用螺杆泵，注意流出定子抽出的空间；

l.污泥浓度：剩余污泥浓度一般为20~30g/l，排泥浓度按10~50g/l，加石灰到达100~200g/l；

m.污泥量=SS泥量+（药剂投加量（mg/l）*1.73*水量）/1000；

n.不用渣浆泵，用螺杆泵或干井式不堵塞泵；用剩余污泥泵与回流污泥泵尽量选同一型号的泵，互为备用，这样比较好。