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加强一级高效沉淀池处理工艺研究

摘要：由于经济的发展，很多城市附近水环境的有机污染不仅没有得到控制，还有恶

化趋势。解决城市污水处理问题的根本途径是普及二级处理设施。我国的城市污水处理

厂以二级生物处理为主，特别是近年建成的城市污水处理厂多是二级生物处理。全国117

座城市污水处理厂中仅有24座为一级处理，约占总数的20.5%、总处理能力的17%；二级

处理厂有93座，约占总数的79.5%、总处理能力的83%。二级生物处理污水厂由于能耗

大，运行费用高，相当数量的污水处理厂没能正常运行，实际处理能力低于设计能力。

关键词：高效沉淀池

1概

由于经济的发展，很多城市附近水环境的有机污染不仅没有得到控制，还有恶化趋

势。解决城市污水处理问题的根本途径是普及二级处理设施。我国的城市污水处理厂以二

级生物处理为主，特别是近年建成的城市污水处理厂多是二级生物处理。全国117座城

污水处理厂中仅有24座为一级处理，约占总数的20.5%、总处理能力的17%；二级处理厂

有93座，约占总数的79.5%、总处理能力的83%。二级生物处理污水厂由于能耗大，运行

费用高，相当数量的污水处理厂没能正常运行，实际处理能力低于设计能力

污水强化一级处理工艺的研究，在基建与运行费用增加不多的条件下，较大地提高

污染物的去除率，以达到大幅度削减有机污染物总量的目的。本研究的目的：结合上海某

预处理厂出水的具体水质特点，综合考虑前人的研究成果，主要对高效沉淀池应用于城

市污水化学强化一级处理进行较为系统的试验研究，确定各种工艺的处理效果、最优运行

条件及参数

2高效沉淀池原理

2.1化学加强一级处理基本原

化学加强一级处理的基本原理是在污水中投加混凝剂，通过絮凝沉淀的方法去除污

水中悬浮物质及胶体物质，从而达到对污水中有机物及磷的去除目的

污水首先与混凝剂快速混合，使混凝剂迅速均匀分散到污水中，利于混凝剂水解，充

分发挥混凝剂高电荷对水中胶体电中和脱稳作用；然后进行慢速搅拌作用，通过脱稳颗粒

的有效碰撞，同时在水中投加高分子助凝剂，发挥助凝剂的吸附架桥作用，使细小颗粒逐

渐结成较大絮体，便于固液分离，使水中的悬浮物质及胶体得到有效去除；同时通过混凝

剂与污水中磷酸盐的化学作用，达到对磷的去除。常规化学一级加强处理流程如图1

图1化学一级强化流程框

2.2高效沉淀池的特

高效沉淀池根据化学强化一级处理的原理，混合采用机械搅拌快速混合，絮凝阶段采

用机械絮凝与水力絮凝相结合。絮凝池在前段设置提升搅拌机，部分沉淀的污泥回流至前

段，助凝剂也投加在前段，脱稳的原水与絮凝池的絮体形成有效碰撞，结成粗大颗粒，进

入后续的折板反应段，通过水力作用进一步形成粗大、密实的矾花。沉淀池部分根据浅层

沉淀的原理，采用斜管沉淀池的形式，使沉淀池的表面水力负荷明显提高，高效沉淀池流

程框图如图2。

图2高效沉淀池流程

相对于平流沉淀池，高效沉淀池具有以下特点

①在装置中回流一部分沉淀污泥至絮凝段，利用回流污泥与进水混合，使进水中的

脱稳微粒与活性泥渣充分接触，再加上高分子助凝剂的吸附架桥作用，有利于使水中的脱

稳微粒形成大颗粒絮体，提高絮凝沉淀效果

②回流污泥中的混凝剂、助凝剂在絮凝池中得到充分利用，节约混凝剂及助凝剂的

投加量

③沉淀池采用斜管沉淀，可达到泥水快速分离的目的，水力停留时间明显减少，使

沉淀池的占地面积明显减少，节药工程费用，经初步工程方案比较，相对于平流沉淀池，

高效沉淀池可降低工程造价约20%

表1常规沉淀池及高效沉淀池参数比较

④高效沉淀池在沉淀池下部具有较大的浓缩空间，同时在浓缩池内设有浓缩机，利

用慢速搅拌的方法，使污泥能够在沉淀池下部进行有效浓缩，从而提高污泥的浓度。

3试验装

试验装置设计流量为25m3/h，整个试验装置有快速混合单元、絮凝沉淀单元、加药

单元及控制单元组成，其中絮凝沉淀单元是整个处理装置的核心

快速混合单元分为两格，每格尺寸为1.0m×0.9m×1.85m（有效水深为1.30m，单

格体积为1.2m3），内设两台搅拌机，转速为150r/min，两格可单独使用，也可合并使

用（试验中采用其中一格），原水进入混合池，混凝剂加入点在进入混合池的管道中，在

混合池中与原水充分混合，由管道从底部进入絮凝池

絮凝沉淀池是整个装置的核心，整个池高为4.95m（包括干弦0.2m），絮凝沉淀池

功能上具有絮凝、沉淀及污泥浓缩功能；絮凝