actiflo微砂加重絮凝高效沉淀工艺设计介绍

作者:ag8亚洲游戏 | 2020-06-24 23:57

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  Actiflo○R 微砂加重絮凝高效沉淀工艺设计介绍 李 天 琪 (威立雅水务设备安装工程〈上海〉有限公司 ,上海 200001) 摘要 ActifloR○微砂加重絮凝高效沉淀池工艺通过投加微砂来强化絮凝沉淀过程 ,具有处理负 荷高 、占地面积小 、出水水质好的特点 ,已成功应用于给水 、海水淡化预处理和工业废水处理工程中 。 介绍了其工艺原理及流程 、设计参数 、典型的池型布置以及在微砂 、搅拌器 、刮泥机 、微砂循环泵等材 料和设备选择中应注意的事项 。 关键词 ActifloR○ 微砂加重絮凝 工艺流程 设计参数 池型布置 设备选择 1 Actiflo R○工艺流程介绍 ActifloR○微砂 加 重 絮 凝 高 效 沉 淀 工 艺 是 法 国 Veolia Water 集团在 20 世纪 90 年代初开发的一项 用于给水及污水处理的专利技术 ,主要用于去除水 中的悬浮物 、浊度以及颗粒态有机物 。该工艺通过 投加微砂 ,使污染物在高分子絮凝剂的作用下与微 砂聚合成大颗粒的易于沉淀的絮体 ,从而加快了污 染物在沉淀池中的沉淀速度 ,又结合斜板沉淀的原 理 ,大大减少了沉淀池的面积及沉淀时间 ,并能得到 良好的出水效果 。Actiflo○R 高效沉淀工艺已经成功应 用了十余年 ,并拥有大量的工程案例 ,特别是对于那 些处理难度大 ,出水水质要求高的场合 ,例如对低温 低浊水 、进水水质水量变化较大 、高盐度 、含藻类的原 水以及含高色度 、重金属的工业废水都具有很好的处 理效果 ,能够在 10 min 内完成絮凝 ,20 min 左右的沉 淀就可以获得良好的处理水水质 ,对于一些用地紧张 的区域则更显其优越性。其工艺流程见图 1 所示。 图 1 Actiflo R○高效沉淀工艺流程 原水或污水首先进入混凝池 ,混凝剂 (通常是铝 盐或铁盐) 可以投加在混凝池入口或进水管路上 ,在 搅拌器的作用下混合均匀 ,随后进入加有微砂和高 分子絮凝剂的注射池 。搅拌器的动态混合提高了混 凝固体 、高分子聚合物和微砂之间相互接触的可能 性 。絮凝后水进入熟化池 ,在该池的入口处也设有 高分子絮凝剂的投加管路 。熟化池中缓慢的混合过 程促使絮体的熟化并使微砂成为新形成的絮体的核 ④臭氧 —生物活性炭深度处理工艺占地面积较大 , 为旧水厂工艺改造增加了难度 。 5 结语 针对太湖原水的水质特征 ,在前期试验的基础 上 ,充山水厂采用了生物预处理 —气浮 —臭氧 —生 物活性炭 —砂滤 —消毒的深度处理工艺 。示范工程 运行一年多以来 ,其出厂水水质完全符合国家最新 颁布的《生活饮用水卫生标准》( GB 5749 —2006) 的 要求 ,增加的运行成本约 0. 17 元/ m3 。充山水厂臭 氧 —生物活性炭深度处理示范工程处理微污染水源 在经济和技术上是可行的 ,可为同类水源处理提供 经验和借鉴 。 参考文献 1 王正林 ,邹浩春 ,戎文磊 ,等. 无锡市充山水厂深度处理技术改造 工程. 给水排水 ,2007 ,33 (6) :7~11 ○ EΟmail :wzl2004 @sina. co m 收稿日期 :2008 12 26 修回日期 :2009 02 05 给水排水 Vol. 35 No . 4 2009 11 心 ,经过微砂加重絮凝后的絮体直径可达 150 μm 以上 。随后 ,含砂的絮体在斜板澄清部分实现了高 速沉淀 ,澄清水被集水槽收集 ,含有微砂的污泥沉淀 于池底 ,由刮泥机收集至沉淀池底部中央的区域 ,被 微砂循环泵按一定比例抽出 ,经循环管路至水力旋 流器 。由于微砂与污泥的比重差异 ,在水力旋流器 内离心力的作用下 ,污泥与微砂分离 。由于水力旋 流器设置于注射池的顶部 ,下溢的微砂可以直接回 用于注射池 ,而轻的污泥和大部分水一起向上移动 以溢流形式排出水力旋流器外 。 2 Actiflo R○工艺设计特点 Actiflo○R 工艺应用于给水处理以及污水处理工程 中有其不同的设计参数 ,具体见表 1 ,典型的池型布置 见图 2 。 表 1 Actiflo R○工艺在给水及污水处理中的设计参数 及与传统沉淀池的比较 项目 微砂粒径/μm 混凝池 HR T/ min 注射池 HR T/ min 熟化池 HR T/ min 表面负荷/ m/ h 给水 约 100 2 2 6 40~60 污水 约 150 1 1 3 80~120 传统沉淀池 10 20 1~10 (斜 管沉淀) 微 砂 回 流 泵 回 流 3~6 (视进 3~38 (视进 比/ %进水量 水 TSS 而定) 水 TSS 而定) 微砂损失率/ g/ m3 3 5 水最大 TSS 5 000 mg/ L 。 3 ActifloR○工艺设备选择要点 Actiflo R○工艺除了设计上的特点外 ,正确的设 备选择对于运行及维护也起到了关键的作用 。主要 需注意的有以下几个方面 。 3. 1 细格栅 由于 Actiflo R○工艺中砂水分离器的底部微砂排 放口容易被除微砂外的大颗粒污染物堵塞 ,所以在 ActifloR○的进水前通常设有自动细格栅 ,去除大颗 粒的悬浮物 。 3. 2 搅拌器 Actiflo R○工艺需设置混凝池 、注射池及熟化池 搅拌器 ,除了具备普通混凝絮凝反应搅拌器的参数 外 ,ActifloR○工艺的搅拌器还要着重考虑搅拌器的 提升能力 ,即能将池中微砂与水完全混合 ,不发生微 砂沉积的能力 。这就要求 ActifloR○工艺的搅拌器具 有更高的功率 。一般来说 ,混凝池的搅拌器功率最 大应达到 150 W/ m3 ,注射池 70 W/ m3 ,熟化池 40 W/ m3 ,且需变频控制 。 3. 3 刮泥机 Actiflo R○工艺沉淀池需设刮泥机 ,即将沉淀于 池底的微砂及污泥混合液刮至中心集泥斗 ,再由微 砂循环泵抽出 ,经砂水分离器后对微砂循环利用 。 这必然要求刮泥机具有更高的强度 。 Actiflo R○工艺沉淀池刮泥机通常是四只刮臂或 框架式结构 ,具有较高的机械保护扭矩 。在刮刀底 部需安装硬橡胶 ,尽可能地将池底微砂全部刮至中 心集泥斗并防止磨损 。图 3 为 ActifloR○工艺沉淀池 刮泥机 。 图 2 典型的 Actiflo R○工艺池型布置 需要说明的是 ,微砂回流比的确定需根据进水 TSS 确定 : 回流比 = 3 % + ( TSS/ 1 000) ×7 % 即如果进水 TSS 为 500 mg/ L ,则回流比约为 进水流量的 6 % ,若进水 TSS 为 3 000 mg/ L ,则回 流比约为进水流量的 24 % ,最小的回流比为 3 %的 进水流量 ,最大回流比为 38 %进水流量 ,即对应进 12 给水排水 Vol. 35 No. 4 2009 图 3 Actiflo R○工艺沉淀池刮泥机 3. 4 微砂 微砂是 ActifloR○工艺的核心 ,通常要求微砂为 圆形石英砂 ,其硅含量 95 % ,均匀系数 ( d60 / d10 ) 1. 7。 3. 5 微砂循环泵 由于微砂循环泵的介质为微砂 ,其接液部件需 具备耐磨损能力 ,通常接液材质为碳钢衬胶 。微砂 的阻力较大 ,泵出口的压力需保证在 3 ×105 Pa 左 右 ,而且由于进水 TSS 的变化 ,通常要求微砂回流 泵采用变频控制 。 3. 6 砂水分离器 砂水分离器的选择对于成功进行砂水的分离 , 回收微砂具有关键作用 。砂水分离器安装于注射池 顶端 ,为碳钢衬胶 、聚氨酯或其他耐磨材质 ,通常根 据砂水分离器供应商提供的设备曲线 %底流量的分配比例为最 佳 。压降 1. 5 ×105 ~2 ×105 Pa 左右 。 3. 7 管路设计 由于 Actiflo R○工艺的特殊性 ,需要微砂循环管 路的设计具有耐磨 、防堵塞及减少水头损失的特点 , 因此 ,微砂循环管路需尽量减少阀门的应用 ,弯头设 计为 135°,材质为碳钢衬胶或 HD P E。 (上接第 1 页) 当整个街坊改成分流制 ,而由于各 种原因市政管网还无法改为分流制时 ,两者接口的 处理有两种方式 ,一种是街坊内污水出路采用埋设 一根污水专用管 ,从街坊内部起 ,接入有分流制地区 的污水管中 ,街坊内雨水与市政合流管相接 。另一 种方法 ,街坊内污水管 ,暂经化粪池处理后 ,与雨水 管一起 ,与市政合流管相接 ,待条件成熟后取消化粪 池 ,污水纳入污水处理系统 。 当整个地区均维持合流制系统时 ,沿河埋设的 截污管 ,要考虑旱流污水截流倍数取值问题 。晴天 时 ,地区污水均由截流管截流后经处理排放 ,雨天时 截流部分合流污水经处理排放 ,另一部分合流污水 要溢流入河道中 。 对截流倍数的选用 ,要经过技术经济比较后确 定 。截流倍数高 ,雨天溢到河流的污染物少 ,水污染 程度轻 ,但截流管工程量大 ,造价贵 ;反之亦然 。上 海苏州河治理过程中 ,曾对截流倍数进行计算 ,当截 流倍数为 1. 5 倍时 ,每年溢流 47 次 ,当截流倍数为 4 倍时 ,每年溢流 20 次 ,但截流管造价增加 2. 5 倍 , 3. 8 池体材质 除大规模处理项目采用混凝土池体外 ,小型的 工业项目考虑到造价及耐腐蚀性可以采用玻璃钢材 质的池体 。 4 结语 Actiflo R○微砂加重絮凝高效沉淀工艺以其结构 紧凑 、处理高效的优势应用于给水及污水处理中 ,目 前该工艺已经成功应用于国内外许多大型给水厂 、 海水淡化预处理厂及中小型工业废水处理厂 。本文 对 ActifloR○的工艺设计及设备选择的特点做出总 结 ,供大家参考借鉴 。 ○通讯处 :200001 上海市福州路 318 号高腾大厦 1801 室 威立 雅 水 务 设 备 安装 工 程〈上 海〉有 限 公司 电线 EΟmail :litianqi2001 @21cn. co m 收稿日期 :2008 08 01 修回日期 :2009 12 04 鉴于当时的经济条件 ,选用 1. 5 倍 。苏州河治理工 程 1993 年投产运行 ,收到预期效果 ,但下雨时 ,由于 合流污水溢流影响 ,导致局部水质较差 ,说明选用截 流倍数偏小 。为减少雨天溢流量 ,沿苏州河边建造 了 5 座调蓄池 ,总容积 7. 52 万 m3 。前几年 ,调蓄池 已投入运行 ,起到了削减污染负荷作用 ,但由于调蓄 容量小 ,削减负荷有局限性 。为此 ,上海市组织有关 单位 ,探讨苏州河合流污水溢流污染削减对策 ,课题 组提出在苏州河下面建 100 万 m3 容积调蓄池 ,可 调蓄一年重现期降雨量为 36 mm/ h 约 50 min 雨 量 ,每调一次 ,可截留 COD 约 370 t ,这样可解决合 流污水污染苏州河问题 。推荐采用直径 9. 2 m 隧 道 ,长约 15 km ,置于地下 45 m ,作为调蓄池库容 。 调蓄池内合流污水 ,经泵提升后 ,利用现有截流总 管 ,送往竹园污水处理厂经处理后排放 。这种设想 受到有关方面重视 ,还有待进一步深化 、细化 。 建成区排水管网改扩建 ,包括河道截污工程 ,需 要进行详细调查研究 ,因地制宜 ,选择合理工程方 案 ,才能获得良好成效 。 给水排水 Vol. 35 No . 4 2009 13


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