2.沉淀池与澄清池的区别
3.沉淀池相关设计要点及适用条件
4.斜管沉淀池出水中矾花溢出的原因有哪些?
絮凝沉淀池
絮凝沉淀池,一种高效的沉淀池设计,结合浅池理论,通过设置密集的斜管或斜板,提高悬浮杂质的沉淀效率高达-%。此池体设计考虑了斜管或斜板的使用,水沿斜面流动,泥渣在重力作用下滑至池底,定期排出。设计时可根据原废水的试验数据,量身定制不同流量的斜管沉淀器,通常需要加入凝聚剂以加速沉淀过程。在泥渣悬浮层上方安装倾斜的斜管组件,使水中的悬浮物在混凝剂的作用下形成絮体,然后在斜管底部聚集成薄泥层,依靠重力滑至泥渣悬浮层,最终沉入集泥斗中,通过排泥管排入污泥池,而上清液则逐渐上升至集水管排出,可直接排放或回用。
絮凝沉淀池的结构特点包括导流机构为星形,设置1-3片翼片焊接于隔板上,形成箱式结构,采用焊接方式组装,强度更高。组合后的设备放置在絮凝池中,无紧固件,美观大方。在絮凝池中合理设置隔板以改变紊流流动的边界条件,增加湍动度,促进高比例、高强度、高密度的小涡旋形成,为絮凝提供合适水力条件。翼片的合理设置强化了湍动,水流流经翼片后形成扰流并在翼片后形成漩涡区。采用三级水力分级,合理控制紊流涡旋尺度和数量,增加絮凝池中粒子的接触碰撞次数和有效碰撞次数,确保良好的絮凝效果。
絮凝沉淀池具有停留时间短、沉淀效果高、曝气强度低、无需污泥回流、结构简单、无易损件、经久耐用、运行稳定、操作容易、动力消耗小、占地省、投资少、上马快、效率高等特点。适用于多种行业废水处理,如电镀废水、煤矿、选矿废水、印染漂染废水、制革食品等行业废水、化工废水等,能有效去除多种杂质、降低浊度、去除色度、COD、悬浮物,达到排放标准或回用要求。
原材料采用不锈钢或改性PVC等材质,具有良好的耐腐蚀性、强度高、外形美观、安装固定方便、设备使用年限长等优点。
沉淀池与澄清池的区别
楼主应该知道传统的给水处理工艺包括混凝、沉淀、过滤和消毒这四部分,一般我们在对比沉淀池与澄清池的时候,指的都是给水工艺的四部分,因为澄清池在给水工艺中更常见(也就是自来水厂和中水厂)。其实广义上来讲澄清池也算沉淀池中的一种,但它又不同于沉淀池。因为沉淀池一般只包括颗粒物(团)在水中由于重力大于浮力而下沉,进而脱离来水的过程。
而澄清实际上就相当于“混凝”+“沉淀”两个部分(其中还有过滤的成分在)。因为在澄清池中一般需要加入药剂,生成矾花(这是混凝的过程),然后通过机械或水力搅拌使矾花悬浮,起到一定过滤作用,之后会再将固液通过沉淀的原理分离,出水的就相对澄清了。
给你一张澄清池的原理图,方便理解~
沉淀池相关设计要点及适用条件
沉淀的概念与原理
在污水处理过程中,沉淀技术是通过重力沉降,将悬浮物和颗粒物从污水中分离出来。这一过程主要在沉淀池内完成,又称沉淀池沉淀。沉淀池是污水处理单元中一个大型的混凝沉淀池,其工作原理是首先通过混凝剂的作用,使污水中的微小颗粒物和有机物质聚集成较大的颗粒,这些颗粒物称为污泥团。随后,污水进入沉淀池,由于重力作用,污泥团逐渐沉降到池底,形成污泥层,而清水则从池顶流出,进一步处理后排放到环境中。沉淀是污水处理中的关键步骤,有效去除悬浮物和颗粒物,减少环境污染。沉淀过程经济、简单,无需能源消耗,仅利用重力即可完成。
沉淀的分类
根据水流状态、是否添加混凝剂、颗粒受力状态及水力学条件,沉淀可分为静水沉淀、动水沉淀、自然沉淀、混凝沉淀、自由沉淀、拥挤沉淀、团聚稳定颗粒沉淀与团聚不稳定颗粒沉淀。
各沉淀池的适用条件与设计要点
按照污水处理流程中的位置,沉淀池主要分为初次沉淀池、二次沉淀池和污泥浓缩池。
- 初次沉淀池:适用于初级处理阶段,去除悬浮物和颗粒物。适用条件包括高悬浮物含量、颗粒密度大于水、粒径较大。设计要点包括刮泥排泥设备、浮渣去除设备、表面负荷和沉淀时间控制、整流措施、溢流堰和最大水平流速、排泥静水压等。
- 二次沉淀池:适用于生化反应后端,去除悬浮物、颗粒物和生物污染物。适用条件包括大量悬浮物、颗粒物和生物污染物,密度大于水、粒径较小、考虑流量、水质、水位变化。设计要点与初次沉淀池类似,但表面负荷、沉淀时间、最大水平流速有所不同。
- 污泥浓缩池:用于去除污泥中的水分,减少体积和重量。适用条件包括高含水率、小颗粒、高有机物含量。设计要点包括排泥设备、曝气搅动栅、表面负荷、沉淀时间、最大上升流速、排泥静水压等。
各沉淀池的优缺点与适用条件(按水流方向)
沉淀池按水流方向分为平流式、辐流式、竖流式、斜流式,每种形式有其特定的构造、优缺点和适用条件。
沉淀池设计的一般规定
包括设计流量考虑分期建设、沉淀池个数或分格数设计、设计参数参考、超高、缓冲层高度、有效水深与表面负荷关系、排泥斗倾斜角、排泥管管径、排泥模式、静水头、调节阀门设置、重力排泥方式、进水管配置、污泥区容积计算等。
总之,沉淀技术在污水处理中起着关键作用,通过合理设计沉淀池,可以有效去除悬浮物和颗粒物,减少环境污染。每种沉淀池类型都有其特定的适用条件与设计要点,需根据实际情况合理选择与设计。
斜管沉淀池出水中矾花溢出的原因有哪些?
斜管沉淀池具有占地少、造价低、沉淀效率高等特点,被中小型水厂广泛使用。
但由于其自身结构的局限性,在运行中常存在一些问题,如矾花上浮、积泥堵塞、红虫爆发等。
那么针对这些问题,现场操作人员究竟该怎么做才能快速找到问题根源,并给予精准打击。
斜管沉淀池积泥问题
一、积泥现象形成原因
1、原水的变化引起沉淀物增多
造成进厂的原水浊度增高;另外由于近几年原水水质不断恶化,除不断更换净水剂外,投药量也有所增大,从而造成沉淀物增多。
2、吸泥机吸泥口不规范,吸泥效率低,距沉淀池底的距离偏大
吸程达不到底部,排泥效果较差,从而使斜管沉淀池底部大量积泥。如果吸泥口长而窄(V形梯形),会导致泥水水流不畅,易堵塞,吸泥效果较差。
3、存在刮泥死角
和其他刮泥设备一样, 排泥机吸泥口距沉淀池边墙存在一段距离。由于构筑物结构和设备等因素的影响,
吸泥口到不了墙边,从而造成刮泥死角,使沉淀池两端积泥较多。
4、运行方式不尽合理, 没有根据实际运行情况进行科学调整。
二、积泥问题解决措施
1、降低并更换吸泥口
出现沉淀池池底平均积泥厚度过大现象,常常是因为排泥机吸泥口距沉淀池底距离过远,吸程不能达到底部导致的。因此,可根据实际情况将吸泥口高度降至距沉淀池底部较近的位置。
如某水厂原排泥机吸泥口距沉淀池底部达 cm,,造成池底平均积泥厚度为~cm,后经过改造将吸泥口高度降至距沉淀池底部
cm,积泥现象有所控制。
可参考《给水排水设计手册》中的《排泥机械部分》,对吸泥口进行制作更换,使其呈长形扁口形状,然后变截面圆滑过渡到圆管形截面,
提高吸泥口吸泥效率。
2、加固排泥机并延长其行程
一方面,加固排泥机行架,更换排泥机轨道和轮子材料,改善排泥机性能。另一方面,改造延长轨道,使排泥机行程延长,从而让吸泥机运行至端部时,吸泥口更靠近内构造柱基础边缘。
3、在斜管沉淀池南北两端增设斜墙
由于沉淀池端部有构造柱、构造墩及排泥机底架结构的影响,排泥机吸泥口到不了沉淀池端部边沿,使得该处的泥无法排除。
为解决这一问题, 一些水厂在沉淀池端部吸泥口刮不到的部位增设带孔的高压水管,使泥不至于积厚。
但这种方法要求水压必须稳定,要控制在等强度等射流长的状态,且水压要适当。由于其在水下,不便观察;而且冲水强度不易控制,强度低了达不到预期效果,高了又会泛起污泥。
因此,在实际改造中常采取在斜管沉淀池南北两端增设斜墙这一方法。
在沉淀池端部增设斜坡,积到斜墙上的污泥靠重力划到坡角,用吸泥机排走。同时,为了泥能顺利滑下,可考虑在斜坡上设光滑的塑料模板。
4、改造排泥机工艺管道
虹吸管排泥,启动时用真空泵抽真空形成虹吸,在此基础上增设潜水泵充水,
形成虹吸系统。其作用有二:一是与真空泵互为备用,并防止在冬季真空泵启动不了的现象;二是利用潜水泵对虹吸管道进行反冲,防止虹吸管道或吸泥口堵塞,改变原管道水流只有一种流向的缺点。
5、增设时间继电器控制装置
有不少排泥机都设计为运行到沉淀池端部由行程开关转向,从而在沉淀池端部没有停留时间,端部排泥工作时间与中间相比只有一半。
因此,出现沉淀池两端积泥问题时,可在排泥机控制部分增设时间继电器控制装置,根据实际排泥浊度测定,使排泥机到达终点时静止一段时间再转向,
排泥机在沉淀池端部有充分的排泥时间。
沉淀池絮凝体上浮问题
一、絮凝体上浮成因
1、原水藻类含量较高
藻类代谢产生的有机物对絮凝和过滤有影响,这是因为有机物中的酸性物质与会与混凝剂(铁盐或铝盐)的水解产物发生反应,生成的表面络合物附着在絮体颗粒表面,阻碍了颗粒相互碰撞。若在冬季或其他不适合藻类生长的条件下,絮凝体依然上浮,则该因素可以排除。
2、排泥不当或设备出现问题
斜管沉淀池在运行过程当中由于没有及时排泥或者排泥不够充分,都会致使整个沉淀池矾花高于可承受限值。同时,如果水厂在实际运行中发生刮泥机故障,停止运行,此段时间矾花上浮现象极为明显。
3、混凝剂投加量难控制
一般来说,原水中含有的胶体物质很难自然沉降。向原水中投加混凝剂就是为了使胶体物质脱稳,进而形成较大的絮体,使之能够自然沉降,以利于后续处理。
但如果现场作业人员不能根据进水的水质情况及时调整混凝剂的投加量,反而会导致混凝反应不充分,形成的絮体难以下沉,沉淀效果不理想。主要表现为2个方面:
随着混凝剂的投加, 压缩了水中颗粒表面的双电层,使颗粒物发生有效碰撞并长大,而后与气泡相互粘附上浮;
当投加量过低时混凝剂不能有效地压缩颗粒物 双电层和影响絮体的长大过程, 微絮体与气泡的碰撞 粘附效率低,从而不能与气泡很好地粘附后上浮。
4、水力负荷过大
当颗粒沉降速度与水流上升流速相等时,斜管中会出现肉眼可见的清浊分界面,分界面下部是处于沉淀状态的悬浮区。悬浮区域内的絮体与上升水流接触,就会不断拦截水中的细小颗粒,直至形成大而重的絮体并依靠重力完成沉降。
如果用水量增大,水厂往往超负荷运行,斜管沉淀池中的流速也会相应增大。絮体就难以在斜管内很好的完成沉降,很容易被带到清水区并沉积于斜管上部。
5、原水浊度影响
原水浊度较高时,形成的絮体粗大、密实,气泡在絮体表面的粘附量有限,所需的混凝剂投加量较大,很难将絮体浮起。
浊度较低时,水中的胶体物质较少,颗粒之间相互碰撞的机会就少,絮凝的机会也相应减少,所以低浊度的原水,混凝效果较差。这种情况下,混凝剂的投加量不能太少。
值得一提的是,这些上浮的絮体表面和内部孔隙处常粘附有大量微气泡。这些气泡的成因主要为以下3点:
池底沉泥厌氧发酵。沉淀池的穿孔排泥管排泥不彻底,导致积泥区沉泥聚集板结,时间一长厌氧发酵,产生甲烷、二氧化碳及少量的硫化氢等气体。
藻类作用。藻类呼吸、光合作用强烈,可观测到产气现象。
水泵及管路系统漏气。具体表现为泵体本身漏气、水泵吸水管喇叭口进气、水泵吸水管漏气。
二、絮凝体上浮应对措施
1、合理调整排泥时间
在沉淀池出水侧沿池长加置一条集泥槽,槽中置有穿孔吸泥管,穿孔排泥管与刮泥机联动,当刮泥板将泥刮至集泥槽边缘时,大量污泥涌入集泥槽,开启排泥阀,将稀释的泥水抽吸输送至池外排泥渠。根据原水水质、沉淀池出水水质情况,调整排泥时间。
2、针对低浊度水,采取投加黏土的办法解决
向原水中投加黏土可以增大水中的颗粒浓度,增加颗粒间相互碰撞的机会,从而提高混凝效果。该办法在不投入大量人力的前提下是可行的,也可考虑用计量泵投加PAM等助凝剂。
3、控制混凝剂投加量
在上述原因分析中已经提及控制混凝剂的投量可以有效抑制絮体上浮。絮体上浮的现象一般都发生于原水低浊期间。
因此,为防止溶入大量气体的原水直接进入滤池过滤发生“气阻”现象,可以根据实际情况控制混凝剂的投量采取经反应池微絮凝后直接过滤的处理方法,或者采用原水经反应沉淀池曝气后在滤前加药直接过滤的处理方法。
同时,也可采用SCD控制投药。SCD(流动电流检测器)是直接测量混凝剂投加效果及调节混凝剂投加量的在线仪表,可以从检测出的流动电流值与设计给定值比较得知混凝剂投加量的多少,通过数学模型计算分析,调整投药装置的运行工况,及时改变混凝剂的投加量,取得理想的混凝效果。
4、针对水力负荷过高,实行分池处理
满负荷运行时,打开两池之间的联通阀以平衡两池的进水量,尽可能使两池在各自的处理能力范围内工作,避免超负荷运行;同时调度部门统筹安排进水量,减少了进水量的大幅度变化,保障了沉淀池出水稳定。
5、异向流斜管沉淀池
受原水浊度、藻类和有机物含量浓度变化影响。可考虑将原有的斜管沉淀池改造成异向流斜管浮沉池,浊度高时用斜管沉淀,浊度低时用气浮。
斜管沉淀池红虫滋生问题
沉淀池是红虫爆发的主要处理单元,特别是斜管沉淀池。
一、红虫产生的原因
斜板/斜管表面粗糙,易于沉积矾花淤泥,因而红虫幼虫可以在斜板/斜管上及沉淀池的池底利用絮凝体、泥土等筑巢,以水中的藻类、有机物为食,羽化为成虫并在沉淀池池壁上产卵。孵化成幼虫后,一些幼虫沉入池底生长,一些则随水流进入滤池。
通过观察沉淀池底泥,红虫成因主要体现在2个方面:
外源性:水有机污染严重,出现富营养化,藻类大量繁殖,为其孳生创造条件大量红虫幼虫会随着水流一同进入水处理系统。
内源性:红虫幼虫在构筑物内越冬并繁殖,导致其在构筑物内持续世代繁殖并呈指数增长规律。
二、控制红虫的措施
1、物理法,作为辅助手段使用
利用喷雾控制法,在沉淀池上加装喷雾装置,隔断红虫产卵途径,迫使羽化后的成虫因翅膀打湿而无法飞起、交配。
紫外线法通过作用于核酸和蛋白质,来控红虫幼虫,该方法设备简单、效果好、运行费用低但对水质要求高,浊度越高,效果越差。
2、化学药剂来杀灭红虫
常用的消毒剂如液氮、二氧化氯、过氧化氢、臭氧、次氯酸钠、高锰酸钾、石灰水等,只要保证在一定的投加量以上,都能在较短时间内杀灭幼虫。
其中,二氧化氯是一种较为理想的药剂,其杀虫能力最强,设备相对简单、并且不形成三氯甲烷等致有害消毒副产物。
同时,经实践证明,若采用一定浓度的液氯浸泡沉淀池,可以长时间抑制摇蚊幼虫的发生与孳生,但由于液氯浸泡时间达小时,会影响水厂正常出水。
因此,这种方法可在红虫大规模爆发的时候采用。