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摘要：沉淀池在經(jīng)歷了平流沉淀池，斜板(管)沉淀池和加速澄清池(機械、水力)、脈沖澄清池之后，一種新型的澄清池稱做高密度澄清(DENSADEG)問世了，開始進入中國市場。介紹和說明高密度澄清池在鋼鐵污水處理中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：高密度澄清池;鋼鐵;污水
工業(yè)廢水處理在體現(xiàn)其社會效益的同時，努力提高自身的經(jīng)濟效益，加大生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，高效使用資源和能源也是水處理工業(yè)及工業(yè)企業(yè)本身可持續(xù)發(fā)展的保證。高密度澄清池效率高，適用性廣，因而在中國各工程用地日益短缺的情況下，采用這種高效的澄清池技術(shù)應(yīng)是一種適宜的選擇。在北方的某鋼鐵公司工業(yè)廢水處理項目中，通過與得利滿公司的技術(shù)交流，結(jié)合該項目在原水水質(zhì)狀況，以及考慮到所處北方地區(qū)冬季氣候寒冷，所有構(gòu)筑物必須加蓋房子，因而選用高效的澄清池節(jié)省土建投資是首選，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后，采用了得利滿公司的高密度澄清池技術(shù)，取得了預(yù)期效果。
1 高密度澄清池
高密度澄清池(DENsADEG)是一種采用斜管沉淀及污泥循環(huán)方式的快速、高速的澄清池。其工作原理基以下5個方面：(1)原始概念上的整體化的絮凝反應(yīng)池。(2)推流式反應(yīng)池至沉淀池之間的慢速傳輸。(3)污泥的外部再循環(huán)系統(tǒng)。(4)斜管沉淀機理。(5)采用合成絮凝劑+高分子助凝劑。高密度澄清池的適用范圍廣，可以稱得上是“萬能”澄清池�？捎糜谝韵路矫妫�(1)飲用水(澄清、除碳......)。(2)工業(yè)用水(澄清、除碳......)。(3)城市生活污水(物化初沉池，三次除磷)。(4)工業(yè)污水(特殊處理)。(5)污泥濃縮(濾池反沖洗廢水)。
1.1主要優(yōu)點
(1)出水水質(zhì)好，通過斜管分離產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的出水。
(2)耐沖擊負荷，在較大范圍內(nèi)不受流量或水質(zhì)負荷變化的影響。
(3)運行成本低，與傳統(tǒng)工藝相比，節(jié)約10%一30%的藥劑。
(4)排放的污泥濃度高，可達30g/L～5509g/L，一體化污泥濃縮避免了后續(xù)的濃縮工藝，與靜態(tài)沉淀池相比，水量損失非常低。
(5)沉淀效率高，結(jié)構(gòu)緊湊減少了土建造價并且節(jié)約建設(shè)用地。具有適應(yīng)性廣、效率高等特點，在給水、污水、以及工業(yè)廢水處理中必將具有廣泛的應(yīng)用前景。
1.2高密度澄清池的3種類型
(1)RL型高密度澄清池(多用于生活用水處理工藝，及生活污水處理工藝)
該池是目前使用范圍比較廣的一種高密度澄清池(95%的項目采用)。采用該類型的高密度澄清池，泥水混合物流入澄清池的斜管下部，污泥在斜管下的沉淀區(qū)從水中分離出來，此時的沉淀為阻礙沉淀;剩余絮片被斜管截留，該分離作用是遵照斜管沉淀機理進行的。因此，在同一構(gòu)筑物內(nèi)整個沉淀過程就為兩個階段進行：深層阻礙沉淀、淺層斜管沉淀。其中，阻礙沉淀區(qū)的分離過程是澄清池進行幾何尺寸計算的基礎(chǔ)。
該類型高密度澄清池的上升流速取決于斜管區(qū)所覆蓋的面積(上升流速23m/h)。
(2)RP型高密度澄清池
當(dāng)出水及污水排放標準不是極嚴格的情況下，采用此類高密度澄清池效果較好，在安裝時可不帶斜管。一般情況下，該澄清池較少采用(只用于濾池沖冼廢水帶排放上清液的濃縮，特殊濃縮要求)。
(3)RPL型高密度澄清池(多用于城市污水處理工藝、工業(yè)污水處理藝)
這一類型的高密度澄清池只有當(dāng)必須集中貯泥并對處理無反作用時才采用。所以它的應(yīng)用僅限于除碳工藝(非飲用水)及工業(yè)污水處理中特殊的沉淀工藝。
1.2工藝原理
高密度澄清池包括5個重要因素：(1)均質(zhì)絮凝體及高密度礬花。(2)由于沉淀速度快(15和4Om/h)采用密集型設(shè)計。(3)有效地完成污泥濃縮。(4)沉淀后出水質(zhì)量較高，一般在10NTU以內(nèi)。(5)抗沖擊負荷能力強，不易受突發(fā)沖擊負荷的變化而變化。此外，該池可在流速波動范圍大的情況下工作�？撩芏瘸吻宄赜�3個主要部分組成：一個“反應(yīng)池”，一個“預(yù)沉池一濃縮池”以及一個“斜管分離池”。
反應(yīng)池：反應(yīng)池是本工藝的根本特色。在該池中進行物理一化學(xué)反應(yīng)，或在池中進行其他特殊沉淀反應(yīng)。反應(yīng)池分為兩個部分：一個是快速混凝攪拌反應(yīng)池，另一個是慢速混凝推流式反應(yīng)池。分為：a.快速?昆凝攪拌反應(yīng)池。將原水(通常已經(jīng)過預(yù)混凝)引入到反應(yīng)池底板的中央。一個葉輪位于中心穩(wěn)流型的圓筒內(nèi)。該葉輪的作用是使反應(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量�；旌戏磻�(yīng)池中懸浮絮狀或晶狀固體顆粒的濃度保持在比較佳狀態(tài)，該狀態(tài)取決于所采用的處理方式。通過來自污泥濃縮區(qū)的濃縮污泥的外部再循環(huán)系統(tǒng)使池中污泥濃度得以保障。b.推流式反應(yīng)池。上升式推流反應(yīng)池是一個慢速絮凝池，其作用就是連續(xù)不斷地使礬花顆粒增大。因此，整個反應(yīng)池(混合和推流式反應(yīng)池)可獲得大量高密度、均質(zhì)的礬花，以達到比較初設(shè)計的要求。沉淀區(qū)的速度應(yīng)比其他系統(tǒng)的速度快得多，以獲得高密度礬花。
預(yù)沉池一濃縮池：礬花慢速地從一個大的預(yù)沉區(qū)進入到澄清區(qū)，這樣可避免損壞礬花或產(chǎn)生旋渦，確使大量的懸浮固體顆粒在該區(qū)均勻沉積。礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分為兩層：一層位于排泥斗上部，一層位于其下部。上層為再循環(huán)污泥的濃縮。污泥在這層的停留時問為幾小時。然后排入到排泥斗內(nèi)。排泥斗上部的污泥人口較大，無需開槽。為了更好地使污泥濃縮，刮泥機配有尖樁圍欄。在某些特殊情況下(如：流速不同或負荷不同等)，可調(diào)整再循環(huán)區(qū)的高度。由于高度的調(diào)整，必會影響污泥停留時間及其濃度的變化。部分濃縮污泥自濃縮區(qū)用污泥泵排出，循環(huán)至反應(yīng)池入口。下層是產(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。濃縮污泥的濃度至少為20g/L(澄清工藝)。采用污泥泵從預(yù)沉池一濃縮池的底部抽出剩余污泥，送至污泥脫水間，由板框壓濾機進行濃縮、外排。
斜管分離區(qū)：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槽下側(cè)的縱向板進行水力分布。這些板有效地將斜管分為獨立的幾組以提高水流均勻分配，可使反應(yīng)沉淀在比較佳狀態(tài)下完成。澄清水由一個集水槽系統(tǒng)回收。絮凝物堆積在澄清池的下部，形成的污泥也在這部分區(qū)域濃縮，通過刮泥機將污泥收集起來，循環(huán)至反應(yīng)池入口處，剩余污泥排放。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
1.4運行條件
要使高密度澄清池工作狀況良好，應(yīng)考慮到幾個重要事項：(1)高效的絮凝及混凝過程。(2)污泥層泥位界面的控制。(3)高效的斜管分布、設(shè)置。(4)連續(xù)的工況自動監(jiān)控。
2 高密度澄清池在鋼鐵污水處理廠的應(yīng)用
為實施能源戰(zhàn)略和環(huán)境保護，某鋼鐵公司在已有一個污水處理廠的基礎(chǔ)上，為提高污水回用率，增建一座日處理量為80000rn3的工業(yè)污水處理廠。
2.1污水特性及方案選擇
某鋼鐵公司的鋼鐵污水來自各個區(qū)域生產(chǎn)排水和生活排水，該項目所收集到的污水包括1、9下水道和5高爐區(qū)域的排水，由各個提升泵站提升加壓，然后送至第二污水處理廠進行處理。
原水水質(zhì)：
pH：7.9～8.6：SS：30mg/L～330me/L;
CODCr：3Omg/L～85rag/L;Oil：3mg/L一12mg/L;
總硬度：160mg/L一580mg/L以CaCO3計;
暫時硬度：110mg/L～180mg/L以CaCO計。
處理流程：結(jié)合以上污水特性，并通過對處理工多項參考與得利滿公司進而進行深入細致的技論，我們選擇的處理流程是：得利滿專利技術(shù)nsadeg高密度澄清池和著名的“v”型濾池。
2.2高密度澄清池主要設(shè)計參數(shù)
某鋼鐵公司鋼鐵污水處理廠根據(jù)工藝需要，共設(shè)2座度澄清池，其主要參數(shù)如下：
(1)土建工程設(shè)計：
總流量：8×104rn3/d;
單位流量：約3300m3/h。
(2)反應(yīng)池單位尺寸：
長度：5.30m;
寬度：7.70m;
水深：6.50m。
(3)預(yù)沉池/濃縮池單位尺寸：
長度：13.80m;
寬度：l3.80m;
水深：4.40m。
(4)斜管分離區(qū)單位尺寸：
長度：l3.80m;
寬度：l2.00m;
水深：2.10m。
(5)單位面積：
總面積：190m2;
斜管面積：165m2。
(6)表面負荷：
斜管上：l9.40m3/m2/h;
總面積上：16.84m3/m2/h。
3 高密度澄清池的自動控制
由現(xiàn)場PLC系統(tǒng)接收的來自兩個污泥界面探測器及每個高密度澄清池的刮泥力矩開關(guān)的信息可用于控制排泥泵的運行及刮泥機的運行。安裝在高密度澄清池下游的兩臺濁度計(每個流程上一臺)用于控測澄清水的濁度，并將其信號反饋至混凝反應(yīng)區(qū)的控制PLC系統(tǒng)。以便適時地調(diào)整混凝劑和助凝劑的投加量。
4 結(jié)語
目前，高密度澄清池技術(shù)在國內(nèi)才剛剛開始研究、使用，北方有些鋼鐵公司鋼鐵污水處理廠工程目前亦處于施工階段。盡管國內(nèi)對該池的工藝機理及設(shè)計研究尚處于起步階段，但由于高密度澄清池占地面積小、節(jié)省土建投資、抗沖擊負荷能力強，具有適用性廣、效率高等特點，且大大簡化處理工序，具有明顯的經(jīng)濟和社會效益，必將在給水處理、廢水處理，以及工業(yè)污水處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。
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