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污水处理:什么是高密池?

  • 发布时间: 2024-04-30
高密度沉淀池(以下简称高密池)是一种基于斜管沉淀和污泥回流技术的新型澄清池,将多种药剂投加、污泥回流、机械混合、机械絮凝、接触絮凝、高效沉淀、污泥浓缩等功能有机结合在一起,实现了相互协调、高效处理的功能。高密池具有占地面积小,设备紧凑、机械自动化程度高等优点,被国内广泛应用于化学除硬、化学除硅、降低碱度等,作为超滤、反渗透预处理工艺路线。
1  组成部分
一般高密度沉淀池将池体分为4~5格,分别为混凝池、石灰投加池、苏打反应池、絮凝池、斜管沉淀池组成。附属机泵设施包括搅拌器、刮泥机、污泥循环泵、污泥排放泵、脱泥机,个别还设置撇渣器。分析及常规仪表包括:pH计、泥位计、流量计等。还包括混凝剂、石灰、液碱、絮凝剂、碳酸钠等药剂制备系统。混凝剂多选用聚合硫酸铁(PFS)和聚合氯化铝(PAC),絮凝剂多采用阴离子聚丙烯酰胺(PAM)。
2  化学除硬工艺原理
硬度在水中的表现形式多数为Ca2+和Mg2+,碱度在水中的表现形式一般为HCO3-。高密池除硬工艺可以有效降低Ca2+、Mg2+、HCO3-,出水一般采用硫酸回调pH至6.5~8.2。
2.1 石灰软化法
当碱度大于硬度,即暂时性硬度。采用石灰除硬法即可,化学方程式为:
Ca2++2HCO3-+Ca(OH)2===CaCO3↓
Mg2++2HCO3-+2Ca(OH)2===CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O
此法产生污泥密实、沉降性能好,可有效降低出水电导,通常采用浓硫酸回调pH。
2.2 石灰纯碱法
当硬度大于碱度,即永久性硬度。一般采用石灰纯碱法,化学方程式为:
Ca2++2HCO3-+Ca(OH)2===CaCO3↓
Ca2++Na2CO3===CaCO3↓+2Na+
Mg2++Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2Na+
2.3 石灰液碱法
为了减少污泥的产生量、减少脱泥机压力;降低石灰、碳酸钠制备的压力,部分工艺专利商采用石灰液碱法,其化学方程式为:
Ca2++2HCO3-+Ca(OH)2===CaCO3↓
Mg2++2NaOH===Mg(OH)2↓+2Na+

 

3  工艺过程控制
3.1 污泥回流比
污泥回流有助于未反应充分的絮凝剂继续参与絮凝反应,有助于絮体变大,加速污泥沉淀。一般要求污泥回流比为进水量的3%~7%。当污泥沉降性能差,污泥絮体较小时,可以通过减少污泥回流比,提高底部污泥浓度进而改变沉降性能。
3.2 泥位的确定
泥位偏低会造成污泥回流清水,絮凝效果差;泥位偏高,会造成刮泥机超负荷运行,电机或转耙等部件损坏。
可以通过泥位计或污泥取样口确定。泥位计一般采用超声波泥位计,安装位置选择在泥水分界面清澈的位置,泥位计是准确的。当絮凝、沉淀效果差,泥位计显示数值偏大。污泥取样口自下而上布置,分别编号1、2、3、4、5,取样口距离池底间隔0m、0.5m、1m、2m、3m,要求2号取样口近似清水为佳,也就是泥位计0.5m为佳。
3.3 混凝剂和絮凝剂的量
当来水浊度很低,可以不投加或间断投加混凝剂。当来水浊度较高需要投加混凝剂,将胶体混凝成悬浮物;絮凝剂将悬浮物继续架桥、网捕,絮凝成絮体,加速沉淀。两者的投加剂量可以通过烧杯试验确定。石灰与碱度反应生成碳酸钙,而碳酸钙的表现形式就是悬浮物。絮凝剂在高pH的条件下利于水解、絮凝作用。
3.4 石灰投加量
高密池运行过程中,会出现石灰投加过量,导致出水Ca2+超标。采用斜管出水检测全碱度和酚酞碱度,来判断石灰投加过量与否,一般要求两者差值在100~300mg/L之间为宜。
当全碱度浓度约等于酚酞碱度浓度时,Ca2+浓度偏高,判定为石灰投加过量或碱度不足,需要投加碳酸钠;当全碱度浓度大于酚酞碱度浓度时,Ca2+浓度偏高,判定为石灰投加量不足。
3.5 pH的控制
为了保证Mg2+的去除效率,需要将pH调整到10.8~11.3。根据沉淀容积常数,在高的OH-浓度下,方程式向右进行,有利于提高Mg2+的去除率。
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
4  日常维护与运行
(1)斜管需要定期冲洗,3个月冲洗一次。将斜管翻泥及出水三角堰的垢,有利于斜管均衡补水,防止局部积泥、飘泥,导致斜管压塌。
(2)搅拌器的扇叶要定期清理,特别是石灰投加池。投加点,石灰与碳酸氢根反应生成碳酸钙垢,在搅拌作用及水压下,搅拌器叶片上的垢样会越来越坚硬、密实。3个叶片形成球状,失去搅拌作用,造成石灰反应不充分;攪拌器负载加大,电机及减速器轴承损坏。
(3)在线pH计,由于高密池污泥浓度较高,会导致pH计探头结垢,需要每10天清理一次,防止数据不准确造成酸碱浪费。
(4)刮泥机底部刮板高度、间隙要定期检查,防止刮板损坏。一旦损坏,需要将整个池体进行放空交出。如果有积泥,刮泥机压死,交出难度更大。
(5)高密池存在死泥区,特别是中心导流筒位置,需要每年交出清理。中心管污泥结垢后,会导致前后液位高差增大,过水量不足,需要每年高压清洗一次。
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