●●●●●●●●●0●●●●●載體絮凝技術與高密度沉淀池陳浩張海云渠冰●●●●●●●●●0●●●●●載體絮凝載體絮凝是一種快速沉淀技術,其特點是在混凝階段投加高密度的不溶介質(zhì)顆粒(如細砂),利用介質(zhì)的重力沉降及載體的吸附作用加快絮體的“生長”及沉淀。與傳統(tǒng)絮凝工藝相比,該技術具有占地面積小、工程造價低、耐沖擊負荷等優(yōu)點。自20世紀90年代以來,西方國家已開發(fā)了多種成熟的應用技術,并成功用于全球100多個大型水廠?！瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛褫d體絮凝的典型工藝●0●●●●●1、Actiflo藝Actiflo工藝是由OTV—Kruger公司(威立雅水務集團的工程子公司)開發(fā),自1991年開始在歐洲用于飲用水及污水處理。>Actiflo工藝特點是以45~150μm的細砂為載體強化混凝,并選用斜管沉淀池加快固液分離速度,表面負荷為80~120m/h,最高可達200m/h,是目前應用最為廣泛的載體絮凝技術>2004年上海浦東威立雅自來水有限公司臨江水廠(20萬m3d)工程項目中采用了Actiflo快速沉淀工藝;北京市第九水廠針對原水低溫、低濁、高藻的情況在二期沉淀池(34萬m3d)改造工程中采用了Aclo高效沉淀池工藝●●●●●●●●Actiflo工藝分為混合、熟化、高速沉淀3個階段/(1)加入混凝劑(鐵鹽或鋁鹽)的原水進入混合池,經(jīng)快速攪拌后流入投加池(2)在投加池中加入有機助凝劑和細砂載體促進絮體的“生長”,經(jīng)水力停留1~2min后流入熟化池(3)在慢速攪拌下,以細砂為核心的絮體進一步凝聚生成粗大密實的絮狀物,最后水體進入斜管沉淀池,在細砂絮體的重力沉淀作用下配合斜管的快速沉淀效應,達到絮體顆粒迅速沉降的目的。含有細砂的污泥回流至裝置上方的水力旋流器,通過離心力使泥漿與細砂分離,細砂重新進入絮凝池循環(huán)使用。污泥水力旋流器微砂加重的絮凝物進入水力旋流器高分子聚合物—微砂「澄清水混凝劑原水一混凝投加熟化斜板管沉淀池,裝有刮泥機圖1Actiflo工藝流程圖●●●●●●●●●0●●●●●2、DENSADEG工藝DENSADEG高密度澄清池是由法國Degremont公司開發(fā),可用于飲用水澄清、三次除磷、強化初沉處理以及合流制污水溢流和生活污水溢流處理該工藝現(xiàn)已在法國、德國、瑞士得到推廣應用。隨著近年來國外各大水務公司進入中國市場,國內(nèi)也有個別水廠利用該技術對現(xiàn)有工藝進行了擴建改造。烏魯木齊石墩子山水廠的擴建改造工程(20萬m3/d)中采用了該項技術上海楊樹浦水廠(36萬m3d)DENSADEG高密度澄清池于2008年建成投產(chǎn),效果顯著。DENSADEG工藝結合了混凝、斜管沉淀、污泥回流8等技術,從構造上主要分為反應區(qū)、預濃縮區(qū)、斜88°●管澄清區(qū)。DENSADEG工藝特點是絮凝污泥外部循環(huán)回流,可起到載體絮凝的效果,加快了絮凝過程并保證了生成絮體的質(zhì)量。反應區(qū)主要分為快速攪拌反應池和慢速推流反應池,快速攪拌反應池使原水與混凝劑充分混合,起到預混凝的作用;慢速推流反應池則通過慢速推流使絮體得到充分的“生長”,整個反應區(qū)內(nèi)可形成絮凝質(zhì)量好、密度高、分離性能好的混合體系。充分混凝后的混合液進入預沉/濃縮區(qū)進行快速分離。上部的初沉水進入斜管澄清區(qū)以進一步去除水中的殘留絮體,下部的泥漿經(jīng)濃縮后被刮泥機刮入泥槽,部分污泥回流至進水中,剩余部分則排人污泥處理系統(tǒng)。斜管集水槽沉淀出水絮凝區(qū)∠帶柵條原水刮泥機進水泥渣回流泥渣排放圖2DENSADEG高密度澄清池●●●●●●●●●0●Degremont公司還開發(fā)了一種專門用于處理各種污水溢流的DENSADEG4D澄清池,基本原理與DENSADEG工藝類●似,主要是通過以下功能達到凈化水體的目的:去除砂礫、去除油脂、整體化的凝聚絮凝單元加斜管沉淀、污泥稠化及濃縮。其工作流程為已投加混凝劑的原水首先進入預混凝池,通過空氣攪拌使無機電解質(zhì)與水中顆粒充分接觸反應,使水中的粗大砂礫直接沉降在池底排出預混凝后的出水進入絮凝池后與回流污泥以及投加的高聚物絮凝劑在機械攪拌下充分混合,形成密實的礬花;充分混凝后的水體最后進入斜管澄清池,在預沉區(qū)大部分絮體與水分離,剩余部分通過斜管沉淀池被除去。漂浮在水體表層的油脂通過刮油器收集而達到除油的目的;沉積在澄清池底的污泥部分回流,剩余部分則稠化濃縮。三、Actiflo工藝設計特點●●●●●●●●1、工藝特點●0●●●●●Actiflo系統(tǒng)具有如下的特點:(1)采用了高分子絮凝劑助凝,提高了絮凝效果。在Actiflo工藝中使用聚丙烯酰胺PAM作為助凝劑,通過吸附架橋作用,可使形成的絮體粗大、密實,具有較好的沉降性能,有利于在沉淀池內(nèi)沉淀分離。投加量一般在0.1mg/左右(2)投加微砂,提高了絮凝效果微砂在該工藝中起到了重要的作用,首先微砂作為絮核,可以加速絮凝體的形成;其次微砂在絮凝攪拌過程中會在其移動路徑的后方形成微小渦旋,可增加的水中顆粒的有效碰撞幾率,強化了絮凝作用;另外,微砂大大增加絮凝體的有效密度和沉降速度。(3)沉淀部分采用斜管沉淀池,提高了沉淀效果。含微砂的高密度絮體和斜管的高效沉淀相結合,使得沉淀池上升流速能