中置式高密度沉淀池的运行优化

中置式高密度沉淀池的运行优化

魏琪 刘保超 刘振芳

连云港市自来水有效责任公司  222000

摘要：为解决蔷薇河微污染原水的处理及净水厂现有场地扩建条件限制的问题，本文以中置式高密度沉淀池为研究对象，通过小试、中试和生产性试验，验证中置式高密度沉淀池处理蔷薇河微污染原水的适应性，研究影响沉淀池处理效果的因素，探讨正常情况下装置的最佳运行工况，并结合实际情况给出正常工况和特殊工况下，中置式高密度沉淀池的运行控制方案。

关键词：中置式高密度沉淀池，微污染原水，混凝处理，工艺优化

1蔷薇河原水概况

从2003年开始，每年夏季大雨过后（7月、8月），蔷薇河水质有突发性污染现象，主要超标指标为色度、耗氧量和氨氮。其原因主要包括：（1）蔷薇河上游虽然有清污分流工程，污水流经地涵与地面清水分流，但遇夏季洪水，此时污水、清水皆成一片，清污分流失去作用，污水随着清水一并进入蔷薇河，造成蔷薇河水质的严重污染；（2）蔷薇河上游依然存在小化工厂、生活污水等多处污染源，对蔷薇河造成连续性污染；（3）目前两条主要用于农业灌溉用的河流（淮沭新河、鲁兰河）与蔷薇河相通，雨季大量水质较差的地表水及农田回灌水流入蔷薇河，严重污染蔷薇河水质，饮用水源污染由以前的点污染（化工厂直接排污）向点污染和面污染（流域内大量农药、化肥的使用，经雨水冲刷进入饮用水源河道）并存。

2中置式高密度沉淀池简介

中置式高密度沉淀池是上海市政工程设计研究总院在总结国内外高密度沉淀池优缺点的基础上，结合了回流污泥隔板絮凝、机械搅拌澄清池，进行二次开发优化的创新性池型。主要设有五个过程区：即混合、絮凝、沉淀分离、污泥聚集和出水区。

3试验分析

3.1试验取样

选取2013年1月至12月蔷薇河原水、2015年1月至12月沭新干渠原水做为样本，调研并搜集期间的监测数据。重点对浊度和COD_Mn指标进行分析汇总，为后续试验研究做准备。

3.2小试试验

以蔷薇河原水为处理对象，以浊度为考察指标，筛选混凝剂、助凝剂以及粉末活性炭，初步确定投加参数；小试试验按照国标《水的混凝、絮凝小试试验方法》（GB/T16881-1997）、并结合高密度沉淀池处理工艺流程设计。

3.3中试试验

将蔷薇河原水引入中置式高密度沉淀池中试装置。经调试，在其稳定运行的基础上，研究投加药剂种类和投加量、污泥回流比等因素对出水水质的影响，通过正交试验，确定最佳的工艺条件；利用优化的工艺条件，考察中试装置对蔷薇河微污染原水的适应性及处理效果，并考察其抗冲击负荷的能力。

3.4净水生产试验

生产试验在连云港第三水厂建设的中置式高密度沉淀池净水生产设施中进行。分别将蔷薇河原水、新沭干渠原水接入生产规模的构筑物，进行设备的进水联合调试。首先参照了小试和中试试验的结果，进行生产运行试验，确定中置式高密度沉淀池的基本运行参数，包括：最大进水负荷的确定，PAC、PAM投加量和污泥回流量的确定等。然后在此基础上，通过正交试验，对实际运行中影响出水水质的三个主要易变因素PAC投加量、PAM投加量和污泥回流比进行优化，获取最佳工艺条件。随后，对比相同件下中置式高密度沉淀池和平流沉淀池的处理效果。

4中置式高密度沉淀池与平流沉淀池出水效果对比研究

为进一步考察中置式高密度沉淀池净水生产设施的效能，本试验将对连云港第三水厂的中置式高密度沉淀池和平流沉淀池的出水效果进行对比研究，主要考察指标为浊度和COD_Mn。试验原水pH 7.5～8.1，温度23～30℃，浊度32.21～70.00NTU，COD_Mn3.4～6.2mg/L，PAC投加量54.89mg/L，PAM投加量0.09mg/L，试验结果见图1和图2。

由图1知，试验期间，进水浊度10.1~37.1 NTU，中置式高密度沉淀池出水浊度在0.58~1.23之间，变化极差为0.65，平均值为0.93NTU，平均去除率为94.0%。平流沉淀池出水浊度在1.84~7.46之间，变化极差为5.62，平均值为3.91NTU，平均去除率为74.6%。从浊度去除率数据看，中置式高密度沉淀池明显优于平流沉淀池，且出水浊度更稳定。

图1 中置式高密度沉淀池和平流沉淀池出水浊度对比 图2 中置式高密度沉淀池和平流沉淀池出水COD_Mn对比

由图2知，试验期间，进水COD_Mn浓度为3.86~4.89mg/L，中置式高密度沉淀池出水COD_Mn浓度在3.23~4.22之间，变化极差为0.99，平均值为3.61mg/L，平均去除率为18.1%；平流沉淀池出水COD_Mn浓度在2.83~4.45之间，变化极差为1.62，平均为3.60mg/L，平均去除率为18.3%。结果表明，中置式沉淀池对于COD

_Mn的去除效果和平流沉淀池相差不大。

5总结

通过试验对比得出，中置式高密度沉淀池和平流沉淀池处理效果，浊度平均去除率分别为94.0%、74.6%；COD_Mn去除率分别为6.3%~50%、6%~14.5%。在同一原水情况下，中置式高密度沉淀池对于浊度和有机物的去除效果均优于平流沉淀池。

参考文献

[1]朱寅春. 新型中置式高密度池处理高浊原水的应用与改进[J]. 中国给水排水, 2012, 28(18): 5-8.

[2] 徐军, 金晓云. 中置式高密度沉淀池排泥系统的优化[J]. 给水排水, 2013, 39(10): 28-30.

[3] 朱海涛, 周晓龙, 刘宏远, 等. 中置式高密度沉淀池的改造与优化运行[J]. 中国给水排水, 2014, 30(4): 95-99.