□程万达

高密度沉淀池在市政给水处理中的应用

□程万达

高密度沉淀池作为一种自带池外污泥回流系统的沉淀池，具有沉淀效率高、占地面积小、出水水质稳定等优点，在国内逐渐得到广泛应用。主要介绍了高密度沉淀池的基本构造、工艺流程、工艺特点，对其应用前景进行展望。

高密度沉淀池；斜管沉淀区；污泥回流

高密度沉淀池(Densadge)是由法国得利满公司开发出的一种先进专利沉淀技术，该技术具有沉淀效率高，占地面积小，出水水质稳定优异，耐冲击负荷能力强等优点，在饮用水处理、市政污水处理、工业水处理及污泥处理中均得到了广泛应用。在法国的Vigneulles-Faulquemont水 厂 和 Morsang-Sur-Seine水厂，在加拿大的 Saint-Jean Sur Richelieu水厂，在西班牙的Manises水厂，在阿根廷的Rosario等诸多欧洲水厂均采用了高效沉淀池工艺。

目前，高效沉淀池在国内也得到了一定应用，如北京市自来水集团有限责任公司第三水厂(15万m3/d)、上海杨树浦水厂(36万m3/d)、乌鲁木齐石墩子山水厂扩建工程(20万m3/d)中均应用了高效沉淀池技术。

1.高效沉淀池基本构造

高密度沉淀池由混合区、絮凝区、斜管沉淀区、污泥浓缩区、中间集水渠及污泥回流系统和剩余污泥排放系统组成。基本构造见图1。

图1 高密度沉淀池构造图

2.高效沉淀池工艺流程

投加混凝剂 (PAC-聚合氯化铝)的原水经过混合区快速混合后进入絮凝区，同时污泥浓缩区的回流污泥进入絮凝区与原水进行混合，在絮凝区中投加絮凝剂(PAM-聚丙烯酰胺)进行絮凝反应。絮凝反应通过螺旋桨搅拌机在导流筒中进行。经过絮凝反应后的水被搅拌机提升至过渡区进行减速絮凝，以便形成大的絮体，再进入斜管沉淀区进行泥水分离。澄清水经斜管分离后由集水槽收集进入后续构筑物，沉降下来的污泥通过旋转刮泥机刮入中心集泥坑后进行浓缩，浓缩污泥的上层通过螺杆泵回流与原水进行混合，以维持最佳的固体浓度，底部多余的污泥则由螺杆泵排入污泥处理构筑物进行处理。

3.高效沉淀池工艺特点

一是采用特殊的絮凝反应器设计，通过螺旋桨搅拌机和底部进水套筒的配合使用，使得原水在套筒内部进行有效的快速絮凝，同时在套筒外部，水体以柱塞流形式使絮凝得以慢速进行，确保絮凝区获得大量高密度、均质的絮体。

二是从絮凝区至斜管沉淀区采用推流过渡，水体流速进一步降低，从而避免了絮体在行进过程中破碎，确保大颗粒絮体有效进入斜管沉淀区，进一步保障了泥水分离效果。

三是从污泥浓缩区至絮凝区采用可控的外部污泥回流系统，一方面，回流的污泥作为助凝剂改善絮凝体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而密实，提高絮粒在沉淀区的沉降性能，另一方面，利用螺杆污泥泵可以精确控制污泥回流量，通过确定最佳污泥回流比来保障混凝效果。

四是通过混凝剂 (PAC-聚合氯化铝)与合成有机高分子絮凝剂(PAM-聚丙烯酰胺)的联合使用，使得絮凝反应可产生较大的絮体，提高絮凝效果。

五是絮体进入斜管沉淀区后流速放缓，使得绝大部分的悬浮固体在沉淀区沉淀。沉降下来的污泥在污泥浓缩区中的集泥坑持续浓缩，因污泥浓缩区较大，浓缩时间较长，使得排放污泥的含固率可达3%～14%，减少了水厂的自用水率，并有利于污泥的处理。

六是采用斜管沉淀区进行泥水分离，通过上向流斜管可有效对沉淀区水体中的絮体进行沉淀，同时，采用清水收集槽下侧的纵向板对斜管区进行水力分布，改善配水情况，避免水流短路影响沉淀效果。一般情况下，斜管沉淀区的上升流速可达 20～30m/h(5.6～8.3mm/s)。

4.结语

高密度沉淀池通过池外污泥回流系统和高分子絮凝剂的使用，以及斜管沉淀区的设置，使其具有沉淀效率高，单位面积产水量大，耐冲击负荷能力强，效果稳定且占地面积小等特点，在国内市政给水处理领域必将有着广泛的应用前景。

2017-02-06

程万达，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，工程师。