CN108069577A - 一种高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法 - Google Patents

一种高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，所述方法包括如下步骤：第一步，药剂投加，各种药剂的投加以液体投加为主，投加点选择合理组合；第二步，高效混合，混合区的设计根据所采用的混凝剂品种特性，使混凝剂与水进行恰当、急剧和充分的混合；第三步，提升絮凝，高效沉淀池提升絮凝区与混合区和分离沉淀区合建；第四步，分离沉淀，分离沉淀区由配水区、斜管区和清水区组成；第五步，污泥浓缩，污泥浓缩区由机械浓缩区和压密浓缩区组成；第六步，污泥回流和排泥；本发明的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，确保刮泥和排泥设施的运行不影响出水水质和降低污泥回流浓度。

Description

一种高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法
技术领域
本发明涉及一种高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，属于净水技术领域。
背景技术
水质标准的提高也带动了净水处理工艺的发展，特别在只能取用微污染地表水作为原水的地区，原水受污染状况严重，有机物含量较高，净水厂采用常规沉淀过滤和消毒处理工艺很难达到水质标准；高效沉淀池是指目前应用于供水领域中以可控污泥回流及多种药剂组合投加来强化混凝沉淀效果，实现高出水负荷的新型沉淀池，相关技术包括多种药剂投加、高效混合、提升絮凝、分离沉淀、污泥浓缩、污泥回流和排泥等部分；多种药剂投加是指在高效混凝沉淀过程中同时投加混凝剂、助凝剂以及起氧化和吸附作用的各种药剂；高效混合是指原水在投加药剂后通过机械搅拌迅速混合均匀，并开始絮凝反应;提升絮凝是指高效沉淀池中经加药混合的原水与池内已有高浓度泥水提升混合，强化接触絮凝作用的过程；分离沉淀是指经过提升絮凝后的混合泥水经过整流段进一步强化絮凝效果后，开始泥水分离，上清液通过斜管区由清水区出水，污泥则下沉进入浓缩区；污泥浓缩是指泥水分离后，污泥颗粒在池体下部通过浓缩刮泥设备连续工作，达到污泥回流和外排进入污泥脱水工艺所需浓度；污泥回流是指为保证混合区和提升絮凝区高污泥含固率，将池体下部浓缩污泥通过外部提升设备连续回流至提升絮凝区的过程。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，综合考虑原水浊度、处理规模、药剂投量、回流污泥浓度和排泥周期等各种因素，经计算确定；污泥浓缩、回流和排泥设施按池体布置特点设置运行工况，确保刮泥和排泥设施的运行不影响出水水质和降低污泥回流浓度。
本发明的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，所述方法包括如下步骤：
第一步，药剂投加，各种药剂的投加以液体投加为主，投加点选择合理组合；以液体投加药剂时，溶解调配次数根据投加量和调配时间确定，人工调配每日不宜超过3次；混凝剂投配的溶液采用5%~20%(按固体质量计算)；助凝剂PAM采用在线稀释，投加控制在0.01%，其他药剂按达到熟化和扩散均匀的要求所需时间和浓度调配；
第二步，高效混合，混合区的设计根据所采用的混凝剂品种特性，使混凝剂与水进行恰当、急剧和充分的混合；混合方式采用机械混合，以适应处理水量的变化；混合区的设计参数根据原水水质、选择混凝剂种类和相似条件下运行经验或通过试验确定；
第三步，提升絮凝，高效沉淀池提升絮凝区与混合区和分离沉淀区合建，其布置形式以及絮凝时间等设计参数的选用，根据原水水质、投加药剂种类等因素综合考虑，通过类似条件运行经验或通过试验确定；提升絮凝区的进水是加药原水和回流污泥混合液，保证较高含固率和混合均匀度；提升絮凝区外加提升设备采用向上提升模式，提升速度不宜过快；絮凝提升的水量按照设计流量的5~10倍计算，并根据实际运行条件可调节；助凝剂的投加设置在提升絮凝区内前端，提升絮凝区的出水在进入分离沉淀区前应有整流絮凝段，保证絮凝过程延续，使絮体颗粒进一步长大，更易于沉淀；
第四步，分离沉淀，分离沉淀区由配水区、斜管区和清水区组成，有足够深度保证出水水质不受下部污泥浓缩区影响；斜管区液面负荷按相似条件下的运行经验确定，有条件时应试验验证，大于15m3/(m2·h)；
第五步，污泥浓缩，污泥浓缩区由机械浓缩区和压密浓缩区组成，保证分离区下沉絮体颗粒浓缩后达到污泥回流所需浓度；机械浓缩区设浓缩刮泥机；污泥浓缩区高度不小于2m，污泥浓缩区出泥含固率不小于2.5%；污泥浓缩区每隔30~50cm设取样管；污泥浓缩机连续稳定运行，不对上部分离沉淀区造成影响；污泥压密区设置有容一定积以保证回流污泥含固率的稳定；
第六步，污泥回流和排泥，污泥回流应保证高浓度污泥连续从污泥浓缩区回送至提升絮凝区前；设计污泥回流量为高效沉淀池进水量的50%~10%，并可按实际运行情况调节；污泥回流所需外加提升设备为冲程容积固定且频率可调节；回流污泥宜加助凝剂，投加量根据原水水质条件按类似经验确定或进行试验确定，在不具备试验条件的情况下，按照与提升絮凝区投量1：1考虑；回流污泥管路上设置污泥切割机；排泥管路与回流污泥管路分开，独立设置；排泥泵组设计能力按原水水质条件及池底污泥浓度计算确定。
进一步地，所述第一步的药剂投加采用各种可计量泵加注，通过变频实现稳定加注量的目的，并设置计量设备进行校核；药剂的调配和投加***采用自动控制***，调配采用手动***应配套相应计量工具和搬运设备。
进一步地，所述第二步的高效混合时间为30s以上。
作为优选的实施方案，所述第四步中的斜管设计，斜管管径为30~40mm，斜长为1.0m，倾斜角为60°；斜管区上部清水区保护高度不小于1.0m；底部配水区高度不小于1.5m；清水区设集水槽集水，溢流率不宜超过300m3/(m·d)；配水区每隔30~50cm设取样管。
本发明与现有技术相比较，本发明的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，综合考虑原水浊度、处理规模、药剂投量、回流污泥浓度和排泥周期等各种因素，经计算确定；污泥浓缩、回流和排泥设施按池体布置特点设置运行工况，确保刮泥和排泥设施的运行不影响出水水质和降低污泥回流浓度。
具体实施方式
本发明的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，所述方法包括如下步骤：
第一步，药剂投加，各种药剂的投加以液体投加为主，投加点选择合理组合；以液体投加药剂时，溶解调配次数根据投加量和调配时间确定，人工调配每日不宜超过3次；混凝剂投配的溶液采用5%~20%(按固体质量计算)；助凝剂PAM采用在线稀释，投加控制在0.01%，其他药剂按达到熟化和扩散均匀的要求所需时间和浓度调配；
第二步，高效混合，混合区的设计根据所采用的混凝剂品种特性，使混凝剂与水进行恰当、急剧和充分的混合；混合方式采用机械混合，以适应处理水量的变化；混合区的设计参数根据原水水质、选择混凝剂种类和相似条件下运行经验或通过试验确定；
第三步，提升絮凝，高效沉淀池提升絮凝区与混合区和分离沉淀区合建，其布置形式以及絮凝时间等设计参数的选用，根据原水水质、投加药剂种类等因素综合考虑，通过类似条件运行经验或通过试验确定；提升絮凝区的进水是加药原水和回流污泥混合液，保证较高含固率和混合均匀度；提升絮凝区外加提升设备采用向上提升模式，提升速度不宜过快；絮凝提升的水量按照设计流量的5~10倍计算，并根据实际运行条件可调节；助凝剂的投加设置在提升絮凝区内前端，提升絮凝区的出水在进入分离沉淀区前应有整流絮凝段，保证絮凝过程延续，使絮体颗粒进一步长大，更易于沉淀；
第四步，分离沉淀，分离沉淀区由配水区、斜管区和清水区组成，有足够深度保证出水水质不受下部污泥浓缩区影响；斜管区液面负荷按相似条件下的运行经验确定，有条件时应试验验证，大于15m3/(m2·h)；
第五步，污泥浓缩，污泥浓缩区由机械浓缩区和压密浓缩区组成，保证分离区下沉絮体颗粒浓缩后达到污泥回流所需浓度；机械浓缩区设浓缩刮泥机；污泥浓缩区高度不小于2m，污泥浓缩区出泥含固率不小于2.5%；污泥浓缩区每隔30~50cm设取样管；污泥浓缩机连续稳定运行，不对上部分离沉淀区造成影响；污泥压密区设置有容一定积以保证回流污泥含固率的稳定；
第六步，污泥回流和排泥，污泥回流应保证高浓度污泥连续从污泥浓缩区回送至提升絮凝区前；设计污泥回流量为高效沉淀池进水量的50%~10%，并可按实际运行情况调节；污泥回流所需外加提升设备为冲程容积固定且频率可调节；回流污泥宜加助凝剂，投加量根据原水水质条件按类似经验确定或进行试验确定，在不具备试验条件的情况下，按照与提升絮凝区投量1：1考虑；回流污泥管路上设置污泥切割机；排泥管路与回流污泥管路分开，独立设置；排泥泵组设计能力按原水水质条件及池底污泥浓度计算确定。
所述第一步的药剂投加采用各种可计量泵加注，通过变频实现稳定加注量的目的，并设置计量设备进行校核；药剂的调配和投加***采用自动控制***，调配采用手动***应配套相应计量工具和搬运设备。
所述第二步的高效混合时间为30s以上。
所述第四步中的斜管设计，斜管管径为30~40mm，斜长为1.0m，倾斜角为60°；斜管区上部清水区保护高度不小于1.0m；底部配水区高度不小于1.5m；清水区设集水槽集水，溢流率不宜超过300m3/(m·d)；配水区每隔30~50cm设取样管。
本发明的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，设计综合考虑原水浊度、处理规模、药剂投量、回流污泥浓度和排泥周期等各种因素，经计算确定；污泥浓缩、回流和排泥设施按池体布置特点设置运行工况，确保刮泥和排泥设施的运行不影响出水水质和降低污泥回流浓度；高效沉淀池的运行主要以混合絮凝后高效分离沉淀为主，一般不受池内泥位影响，其运行机理主要体现在混凝后污泥颗粒的快速分离与沉降，除非泥位高至影响斜管区，否则不会对出水浊度造成影响，与澄清机理有所差别；高效沉淀池的运行控制应通过自控仪表以及人工干预相结合；投产初期的调试和原水水质变化时可先以人工设置起始运行参数，再通过运行时自控仪表反馈情况自动调节，逐步达到最佳工况。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
第一步，药剂投加，各种药剂的投加以液体投加为主，投加点选择合理组合；以液体投加药剂时，溶解调配次数根据投加量和调配时间确定，人工调配每日不宜超过3次；混凝剂投配的溶液采用5%~20%；助凝剂PAM采用在线稀释，投加控制在0.01%，其他药剂按达到熟化和扩散均匀的要求所需时间和浓度调配；
第二步，高效混合，混合区的设计根据所采用的混凝剂品种特性，使混凝剂与水进行恰当、急剧和充分的混合；混合方式采用机械混合，以适应处理水量的变化；混合区的设计参数根据原水水质、选择混凝剂种类和相似条件下运行经验或通过试验确定；
第三步，提升絮凝，高效沉淀池提升絮凝区与混合区和分离沉淀区合建，其布置形式以及絮凝时间等设计参数的选用，根据原水水质、投加药剂种类等因素综合考虑，通过类似条件运行经验或通过试验确定；提升絮凝区的进水是加药原水和回流污泥混合液，保证较高含固率和混合均匀度；提升絮凝区外加提升设备采用向上提升模式，提升速度不宜过快；絮凝提升的水量按照设计流量的5~10倍计算，并根据实际运行条件可调节；助凝剂的投加设置在提升絮凝区内前端，提升絮凝区的出水在进入分离沉淀区前应有整流絮凝段，保证絮凝过程延续，使絮体颗粒进一步长大，更易于沉淀；
第四步，分离沉淀，分离沉淀区由配水区、斜管区和清水区组成，有足够深度保证出水水质不受下部污泥浓缩区影响；斜管区液面负荷按相似条件下的运行经验确定，大于15m3/(m2·h)；
第五步，污泥浓缩，污泥浓缩区由机械浓缩区和压密浓缩区组成，保证分离区下沉絮体颗粒浓缩后达到污泥回流所需浓度；机械浓缩区设浓缩刮泥机；污泥浓缩区高度不小于2m，污泥浓缩区出泥含固率不小于2.5%；污泥浓缩区每隔30~50cm设取样管；污泥浓缩机连续稳定运行，不对上部分离沉淀区造成影响；污泥压密区设置有容一定积以保证回流污泥含固率的稳定；
第六步，污泥回流和排泥，污泥回流应保证高浓度污泥连续从污泥浓缩区回送至提升絮凝区前；设计污泥回流量为高效沉淀池进水量的50%~10%，并可按实际运行情况调节；污泥回流所需外加提升设备为冲程容积固定且频率可调节；回流污泥宜加助凝剂，投加量根据原水水质条件按类似经验确定或进行试验确定，在不具备试验条件的情况下，按照与提升絮凝区投量1：1考虑；回流污泥管路上设置污泥切割机；排泥管路与回流污泥管路分开，独立设置；排泥泵组设计能力按原水水质条件及池底污泥浓度计算确定。
2.根据权利要求1所述的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，其特征在于：所述第一步的药剂投加采用各种可计量泵加注，通过变频实现稳定加注量的目的，并设置计量设备进行校核；药剂的调配和投加***采用自动控制***，调配采用手动***应配套相应计量工具和搬运设备。
3.根据权利要求1所述的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，其特征在于：所述第二步的高效混合时间为30s以上。
4.根据权利要求1所述的高效沉淀池的污泥浓缩区设计方法，其特征在于：所述第四步中的斜管设计，斜管管径为30~40mm，斜长为1.0m，倾斜角为60°；斜管区上部清水区保护高度不小于1.0m；底部配水区高度不小于1.5m；清水区设集水槽集水，溢流率不宜超过300m3/(m·d)；配水区每隔30~50cm设取样管。
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