高密度澄清池在净水厂的应用

摘要：高密度澄清池是混凝、絮凝、沉淀及污泥回流为一体的新型水处理工艺，利用斜管沉淀和污泥循环的方式提高絮凝沉淀效果，具有占地面积小，处理效率高，出水水质稳定等优点。本文将以重庆某水厂为例，分析高密度澄清池在净水厂的应用。

关键词：高密度澄清池；净水厂；应用分析 1.

高密度澄清池工艺介绍

高密度澄清池综合斜管沉淀和污泥循环回流的优点，应用面广泛，适用于饮用水生产、污水处理、工业废水处理等领域。其工作原理：1、采用集成式反应池，进行快速混凝和慢速絮凝反应，通过污泥回流，促进形成较高密度矾花，增强混合反应效果；2、采用斜管沉淀，斜管增大沉淀面积，矾花在斜管下方形成较好沉淀；3、污泥浓缩，沉积在沉淀池底部的矾花，通过重力和刮泥机将污泥收集浓缩；4、污泥回流，通过螺杆泵将部分浓缩污泥回流至絮凝区。

高密度澄清池的工艺构成可分为反应区、预沉-浓缩区、斜管分离区三个主要部分，详见图1。

图1高密度澄清池

1.1反应区

快速混凝搅拌反应池：在原水中投加PAC混凝剂（聚合氯化铝），通过快速混凝搅拌反应，使PAC混凝剂充分混合反应。

絮凝推流式反应池：将已与PAC混凝剂充分混合的原水引入到反应池底板中央，在导流筒内通过轴流推进器与PAM助凝剂（聚丙烯酰胺）和回流污泥进行充分搅拌均匀混合，并为絮凝和聚合电解质提供所需动能。

1.2预沉池-浓缩区

矾花慢速从预沉区进入到澄清区，在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓缩区污泥通过污泥泵循环至反应池入口，剩余污泥外排处理。

1.3斜管分离区

逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀，澄清水由集水槽系统收集。絮凝物堆积在澄清池的下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩。通过刮泥机栅条的慢速搅动，将污泥间空隙水排挤，浓缩污泥在刮泥机轴心较小范围内聚集。

1.

高密度澄清池在净水厂的应用 2.1项目概述

重庆某水厂位于重庆市渝北区，供水规模80万m/d，占地面积360亩，涵盖取水泵房、净水车间及加压泵站等配套相关设施，由中国市政工程中南设计研究院设计。供水范围包括江北区、北部新区和渝北区城区及部分区域。

2.2设计参数及原理

2.2.1该水厂高密度澄清池具体参数 单组高密池处理能力：5万m³/d 快速混凝搅拌反应池容积：35.9m³

反应池规格尺寸（L×W×H）：3.3×3.3×3.3m

3

混凝停留时间：1min

絮凝推流式反应池容积：431.2m³

反应池规格尺寸（L×W×H）：8.8×7×7m 停留时间12min

沉淀池单位沉淀面积（L×W）15×15㎡ 单位斜管面积225㎡ 设计上升流速16.4m/h 停留时间11min 斜管型号DH80 2.2.2反应池

原水与PAC絮凝剂进行快速混凝反应后，再进入到反应区底板中央的稳流型圆筒内进行慢速絮凝反应。圆筒中心设置有搅拌桨，搅拌桨由一根轴带三扇桨叶组成，使反应池内水流均匀混合。浓缩污泥回流系统，使反应池中污泥浓度得以保障，悬浮絮状或晶状固体颗粒的浓度保持在最佳状态，连续不断地使矾花颗粒增大，获得大量高密度、均质矾花，形成较好的泥水分离条件。

一般平流沉淀池水力停留时间在90min，而高密度澄清池水力停留时间缩短到30min左右，形成的高密度矾花，使沉淀区的沉降速度比其他系统（平流沉淀区）快得多。

2.2.3预沉-浓缩池

矾花慢速地从预沉区进入到澄清区，这样可避免损坏矾花或产生旋涡，确保大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓缩区分为两层：一层位于排泥斗上部，一层位于其下部。上层为再循环污泥的浓

缩，污泥在这层的停留时间为几小时，然后排入到排泥斗内。下层浓缩剩余污泥、泥渣、泥沙等，通过污泥泵外排，控制浓缩污泥浓度不小于20g/L。

2.2.4斜管分离区

斜管采用无毒无害的乙丙共聚材质，倾斜角度为60度，高度为65cm。集槽下侧安装有纵向板进行水力分布，可有效地将斜管分为独立的几组以提高水流均匀分配。

澄清池上安装有先进的污泥运行检测仪器，可以实时检测到澄清池底部污泥的高度及浓度，为污泥排放和循环提供可靠依据。冬季泥位高度控制在0.6-1.2m，正常保持在0.9m，夏季泥位高度控制在0.4-0.8m，正常保持在0.6m，其他季节泥位均在0.6-0.9m。

2.2.5搅拌器和回流泵运行设置

搅拌器运转速度设定须确保有足够能量使絮凝剂能完全与原水混合，保证絮凝效果，过高的转速将导致矾花被打碎。搅拌速度在下列情况下进行调整：寒冷季节，絮凝变得困难需提高转速；在低流量下，矾花在反应区的反应器内出现明显不对称时，需降低转速。

污泥的沉降比，是指泥水在试管内沉降10分钟后，污泥在试管内的高度（以% 表示）。良好运行的反应池污泥浓度通常在1-3g/L，污泥沉降比的设定通过调整回流污泥泵流量实现，回流污泥泵的回流量依照原水流量变化而变化。高密池按照恒量固态通量运行，随着通量的降低，回流污泥百分比将提高。

2.2.6仪器仪表

源水进入高密池后，每个阶段均有仪表自动监控，操作人员只需在生产办公室监控电脑上即可知道运行的全部情况。包括进水水量、浊度、pH值、UV254、各阶段投药量、污泥高度、污泥浓度等均可以实时监测显示。

2.3应用效果

工程实例证明高密度澄清池利用污泥回流、强化絮凝、斜管沉淀，使其具有占地面积小、土建投资省、抗冲击负荷能力强、适用性广、处理效率高等特点。该水厂水源为嘉陵江，源水浊度受季节性变化非常明显，尤其是6-9月，浊度最高可达10000NTU，其余时间稳定在50NTU以内，高密池具有良好的水质适应性，出水水质浊度指标可较好的稳定在1.0NTU以下。源水UV254在统计时段内均值5.5m，高密池出水UV254均值3.7m，去除率达32%左右，去除效果显著。

结 语：

高密度澄清池是混凝、絮凝、沉淀及污泥回流一体的高效水处理工艺，在国内污水厂应用较多，近年在净水厂也逐渐得到推广使用。本文以重庆某水厂为例，分析了高密度澄清池在净水厂的应用，希望能够为净水厂的运行和发展提供有效经验和建议。

参考文献： 1.

石瑾，孔令勇，王鲲命，张隽.高密度澄清池（DENSADEG）的基本原理及其在净水厂中的应用[J].净水技术，2007.

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刘晓晶，李俊，何长明.高密度澄清池在水处理中的应用进展[J].广东化工，2017.

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方帷韬，何华，李宗浩，李京旗.高密度澄清池在净水厂的应用[J].市政技术，2013.

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