1、高效沉淀池工藝原理

高效沉淀池由反應(yīng)區(qū)和澄清區(qū)兩部分組成。反應(yīng)區(qū)包括混合反應(yīng)區(qū)和推流反應(yīng)區(qū)；澄清區(qū)包括入口預(yù)沉區(qū)、斜管沉淀區(qū)及濃縮區(qū)。

在混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)，靠攪拌器的提升混合作用完成泥渣、藥劑、原水的快速凝聚反應(yīng)，然后經(jīng)葉輪提升至推流反應(yīng)區(qū)進(jìn)行慢速絮凝反應(yīng)，以結(jié)成較大的絮凝體。整個反應(yīng)區(qū)（混合和推流反應(yīng)區(qū)）可獲得大量高密度均質(zhì)的礬花，這種高密度的礬花使得污泥在沉淀區(qū)的沉降速度較快，而不影響出水水質(zhì)。

在澄清區(qū)，礬花慢速地從預(yù)沉區(qū)進(jìn)入到沉淀區(qū)使大部分礬花在預(yù)沉區(qū)沉淀，剩余礬花進(jìn)入斜管沉淀區(qū)完成剩余礬花沉淀過程。

礬花在沉淀區(qū)下部累積成污泥并濃縮，濃縮區(qū)分為兩層，一層位于排泥斗上部，經(jīng)泵提升至反應(yīng)池進(jìn)水端以循環(huán)利用；一層位于排泥斗下部，由泵排出進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。澄清水通過集水槽收集進(jìn)入后續(xù)處理構(gòu)筑物。

其實，高效沉淀池*關(guān)鍵的一點就是污泥循環(huán)和排泥功能，污泥循環(huán)中部分污泥從沉淀池返回到絮凝池的中央反應(yīng)管，并精確控制污泥循環(huán)速率，以保持反應(yīng)管內(nèi)均勻絮凝所需的高污泥濃度。

污泥循環(huán)率通常為5％～10％。排泥中刮板的兩個刮臂配有鋼犁和垂直支柱。刮板在繼續(xù)刮除污泥的同時，還可以濃縮污泥并增加固體含量。

因此，與傳統(tǒng)沉淀池相比，高效沉淀池可以總結(jié)以下優(yōu)點：

1）抗沖擊負(fù)荷較強，對進(jìn)水濁度波動不敏感，對低溫低濁度原水的適應(yīng)能力強；

2）絮凝能力強，絮體沉淀速度快，出水水質(zhì)穩(wěn)定，這主要得益于絮凝劑、助凝劑、活性污泥同流的聯(lián)合應(yīng)用以及合理的機械混凝手段；

3）占地面積小。因為其上升流速高，沉淀效率是普通沉淀池的8～10倍，且為一體化構(gòu)筑物布置緊湊，約為傳統(tǒng)工藝的1／10；

4）水力負(fù)荷大，產(chǎn)水率高，水力負(fù)荷可達(dá)23m³／㎡·h。因為沉淀速度快、絮凝沉淀時間短，分離區(qū)的上升流速高達(dá)6mm／s，比常規(guī)工藝高出很多；

5）藥耗投加量相對較低。通過污泥內(nèi)循環(huán)，可節(jié)約10％～30％的藥劑投加；

6）排泥濃度高，一般可達(dá)20g／L以上，高濃度的排泥可減少水量損失。

2、高效沉淀池工藝設(shè)計案例

高效沉淀池既適合高懸浮物（400～1200mg／L）的水處理，又適合低懸浮物（40～400mg／I）水處理。其固體濃度可在200～2000mg／L浮動。由于該工藝有寬泛的應(yīng)用條件，其是微污染水深度處理、給水廠排泥水處理、工業(yè)廢水預(yù)處理、污水深度處理的備選工藝，該工藝具有良好的推廣應(yīng)用空間。

微污染水的深度處理

可應(yīng)用于供水領(lǐng)域，替代了傳統(tǒng)的混合池、反應(yīng)池、沉淀池，并通過其可控污泥回流及多種藥劑組合來強化絮凝沉淀效果，實現(xiàn)較高的出水負(fù)荷。

例如天津津濱水廠原水以引灤水為主，黃河水作為應(yīng)急水源，其水源為微污染水，水質(zhì)為《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的III類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）。該水廠的工藝流程為預(yù)臭氧一高效沉淀池一砂濾池一臭氧接觸池一生物活性炭濾池一清水池一送水泵房。

污水的深度處理

作為更集成化、效率更高、占地更省的三級處理單元，高效沉淀池在我國污水處理廠提標(biāo)改造工程和新建高排放標(biāo)準(zhǔn)中有較大的應(yīng)用優(yōu)勢。

例如石家莊市橋東污水處理廠提標(biāo)改造，出水水質(zhì)由《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中二級標(biāo)準(zhǔn)提高至一級A標(biāo)準(zhǔn)。該水廠改造后的工藝流程為粗格柵—進(jìn)水泵房—細(xì)格柵—沉砂池—初沉池—AAO池—二沉池—曝氣生物濾池—高效沉淀池。

工業(yè)廢水的預(yù)處理

作為工業(yè)廢水的預(yù)處理工藝，其具有比普通沉淀池更高的水力負(fù)荷和污染物去除率。

例如紹興污水處理廠原水大部分為印染工業(yè)，廢水，原水水質(zhì)為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8979—1996）中三級標(biāo)準(zhǔn)，出廠水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8979—1996）中二級標(biāo)準(zhǔn)，改造后指標(biāo)明，顯提升。該廠工藝流程為格柵及穩(wěn)流池一調(diào)節(jié)池高效沉淀池一酸化水解池一曝氣池一沉淀池。

排泥水處理工藝

高效沉淀池可用于排泥水處理系統(tǒng)的重力濃縮工序。

例如天津市新開河水廠排泥水系統(tǒng)采用了該工藝。流程為污泥調(diào)節(jié)池—高效沉淀池—污泥均衡池—離心式脫水機。

3、高效沉淀池工藝依然存在問題

雖然，高效沉淀池在污水處理中有很多的好處，但相應(yīng)的也會存在一些問題及改進(jìn)的地方。

比如：在保留高效沉淀池中的污泥的前提下，生化處理系統(tǒng)的剩余污泥的一部分作為外部回流污泥返回到高效沉淀池的前混合區(qū)。即可以保持在*佳操作范圍內(nèi)的高效沉淀池的污泥回流率一般2％～6％。

在確�？偦亓餍∮�6％的前提下，生化系統(tǒng)剩余的部分污泥返回混合區(qū)，將生化系統(tǒng)中剩余的污泥與從高效沉淀池返回的濃縮污泥，添加的凝結(jié)劑（鐵鹽），PAM，石灰和原水混合。剩余的活性污泥具有很強的吸附功能和良好的沉降性能，并且對原水中的SS和有機物具有一定的吸附功能。

同時，在混合區(qū)中添加的混凝劑，PAM和石灰在調(diào)節(jié)污泥特性方面起著重要作用。普通一級沉淀池污泥的水分含量為96％～98％，生化池剩余污泥的水分含量為99.2％～99.8％，高密度濃縮污泥的水分含量*低可達(dá)到約85％。排入高效沉淀池的生物污泥含水率可達(dá)90％～94％，直接排入污泥脫水系統(tǒng)，減小污泥濃縮池的規(guī)模的同時也降低了生化系統(tǒng)中的殘留污泥上投資加工技術(shù)；

高效沉淀池后，攪拌區(qū)被空氣攪拌，代替了原來的槳式攪拌機攪拌方法。改進(jìn)方式可以是在后混合罐中安排打孔的曝氣管，并通過工廠空氣管道供應(yīng)空氣以進(jìn)行混合。與機械攪拌相比，該方法除固硫外，還具有節(jié)能作用。

結(jié)語

實踐證明，高效沉淀池能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理廠深度水質(zhì)處理，促進(jìn)水質(zhì)達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，并將水體中的污染物濃度有效降低，全面改善水體環(huán)境。當(dāng)然，人們在應(yīng)用過程中需要對運行參數(shù)進(jìn)行科學(xué)分析和設(shè)置，對藥劑量的使用、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等進(jìn)行到位的管理，發(fā)揮高效沉淀池的*大功能。

高效沉淀池不僅可以實現(xiàn)微污染水的深度處理，還可以應(yīng)用在工業(yè)廢水預(yù)處理中，從而改善水質(zhì)環(huán)境，提升污水處理效果，進(jìn)而促進(jìn)中水回用和污泥焚燒項目的開展，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。