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淺析：汙水處理中沉澱工藝的原理和特點
原標題：淺析：汙水處理中沉澱工藝的原理和特點
針對沉澱是去除水中懸浮物的主要單元，對沉澱工藝的進展方麵進行了論述，主要介紹了平流式沉澱池、蜂窩斜管填料沉澱池、高密度沉澱池、攔截式沉澱池的特點和優點，旨在提高沉澱池的沉降效率。
目前，國內外的給水處理工藝大多采用沉澱(澄清)過濾和消毒形式，其中沉澱部分對原水中懸浮物的去除顯得尤為重要。沉澱池作為去除水中懸浮物的主要設施之一，在水行業得到了廣泛的應用。縱觀沉澱構築物的發展可以發現，在20世紀60年代以前主要采用平流式、豎流式和輻流式沉澱池，60年代起各種澄清池盛行一時，70年代後，主要是斜管、斜板及複合型沉澱池。沉澱構築物形式的改進提高了沉澱分離的效率。沉澱池的設計和開發都是圍繞怎樣增加沉澱麵積和改變水流流態這兩方麵進行的。沉澱池的設計總是以提高沉澱池的沉降效率為目的。
提高沉降效率有兩種方法：
1)縮短顆粒的沉澱距離、增大沉澱池麵積，斜管沉澱屬這一類;
2)增大礬花顆粒的下沉速度，通過采用高效絮凝劑和優化絮凝工藝來實現。
平流式沉澱池
平流式沉澱池是目前我國大中型給水廠使用最廣泛的池型，具有結構簡單、管理方便、耐衝擊負荷強等優點。平流式沉澱池為矩形，上部為沉澱區，下部為汙泥區，池前部有進水區，池後部有出水區。經混凝的原水流入沉澱池後，沿進水區整個截麵均勻分配，進入沉澱區，然後緩慢流向出口區。水中的顆粒沉於池底，沉積的汙泥定期排出池外。
蜂窩斜板(管)沉澱池
蜂窩斜板(管)沉澱是把與水平麵成一定角度(一般為60。)的眾多蜂窩斜板(管)組件置於沉澱池中。水流可從下向上或從上向下流動，顆粒則沉於底部，而後自動滑下。從改善沉澱池水力條件來分析，由於沉澱池水力半徑大大減小，從而使雷諾數R大為降低，弗勞德數大為提高，滿足了水流穩定性和層流的要求。為了進一步提高沉澱效率，許多改良型的蜂窩斜板(管)沉澱池應運而生。
蜂窩斜管填料特點：
1.濕周大，水力半徑小。
2.層流狀態好，顆粒沉降不受絮流幹擾。
3.當斜管管長為1米時，有效負荷按3-5噸/米2˙時設計。V0控製在2.5-3.0毫米/秒範圍內，出水水質最佳。
4.在取水口處采用蜂窩斜管，管長2.0～3.0米時，可在50-100公斤/米3泥砂含量的高濁度中安全運行處理。
5.采用斜管沉澱池，其處理能力是平流式沉澱池的3-5倍，加速澄清池和脈衝澄清池的2-3倍。
產品規格：Φ25mm、Φ35m、Φ50mm、Φ80mm
迷宮式斜管沉澱池
迷宮式斜板沉澱池是在普通斜板沉澱池的斜板垂直方向上安裝數道翼型葉片，翼型葉片將進入的水流分為主流區、旋流區和環流區。位於主流區內的絮體，在流速和沉速的共同作用下，逐步下沉。在旋渦區的絮體，被強製輸送到環流區，每經過一個翼片截留一些絮體。進入環流區的絮體，在環流作用下，呈螺旋形運動並沿翼片下沉到池底。迷宮斜板沉澱池的渦旋區的渦旋強製輸送和環流區的高效沉澱作用，使其具有較高的沉澱效率。
迷宮斜板的顆粒分離屬於動態分離，特別是在渦旋區，它包括了旋流作用下進行的重力、流體阻力和慣性力等作用的分離過程，而且在主流區和旋流區產生的質量交換也有使絮體互相碰撞絮凝的作用。因此，其處理效果優於普通斜板沉澱。
小間距斜板沉澱池
蜂窩斜管填料沉澱池中水流在理論上處於層流狀態，其實不然，實際上在斜管沉澱池中水流是有脈動的，這是因為當斜管中大的礬花顆粒在沉澱中與水產生相對運動，會在礬花顆粒後麵產生小渦旋，這些渦旋產生的運動造成了水流的脈動。這些脈動對於大的礬花顆粒沒有影響，對於反應不完全的小顆粒的沉澱起到頂托作用，故此也就影響了出水水質。為了克服這一現象，抑製水流的脈動，小間距斜板沉澱設備應運而生。
這一設備有以下優點：
1、由於間距明顯減少，礬花沉澱距離也明顯減少，使更多小顆粒可以沉澱下來;
2、由於間距減小，水力阻力增大，使之占水流在沉澱池中水流阻力的主要部分，這樣沉澱池中流量分布均勻，與斜管相比，明顯改善了沉澱條件;
3、排泥性能遠優於其他形式的淺層沉澱池，因為這種設備基本無側向約束，設備沉澱麵積與排泥麵積相等。
高密度沉澱池
高密度沉澱工藝是在傳統的平流沉澱池的基礎上，充分利用了動態混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強化絮凝、斜管沉澱三個過程進行優化。主要基於4個機理：獨特的一體化反應區設計、反應區到沉澱區較低的流速變化、沉澱區到反應區的汙泥循環和采用斜管沉澱布置。反應池分為2個部分：快速混凝攪拌反應池和慢速混凝推流式反應池。快速混凝攪拌反應池是將原水引入到反應池底板的中央，在圓筒中間安裝一個葉輪，該葉輪的作用是使反應池內水流均勻混合，並為絮凝和聚合電解質的分配提供所需的動能。礬花慢速地從預沉池進入到澄清池，這樣可避免礬花破碎，並產生渦旋，使大量的懸浮固體顆粒在該區均勻沉積。
礬花在澄清池下部匯集成汙泥並濃縮。濃縮區分為兩層：上層為再循環汙泥的濃縮，下層是產生大量濃縮汙泥的地方。逆流式斜管沉澱區將剩餘的礬花沉澱。通過固定在清水收集槽進行水力分布，斜管將提高水流均勻分配。清水由一個集水槽係統收回。絮凝物堆積在澄清池下部，形成的汙泥也在這部分區域濃縮。
該沉澱池有以下幾方麵的優點：
1.將混合區、絮凝區與沉澱池分離，采用矩形結構，簡化池型;
2.沉澱分離區下部設汙泥濃縮區，占地少;
3.在濃縮區和混合部分之間設汙泥外部循環，部分濃縮汙泥由泵回流到機械混合池，與原水、混凝劑充分混合，通過機械絮凝形成高濃度混合絮凝體，然後進入沉澱區分離。
新型中置式高密度沉澱池
新型中置式高密度沉澱池是上海市政工程研究總院設計的新池型，該工藝過程集中了斜管沉澱池、機械攪拌澄清池和高密度沉澱池的優點，將混合、絮凝、沉澱、汙泥濃縮綜合於一體。中置式高密度沉澱池設有5個過程區：混合區、絮凝反應區、分離沉澱區、濃縮排泥區和分離出水區。
新型中置式高密度沉澱池有以下優點：
1、占地小;
2、絮凝時間較短，由於汙泥回流，可形成高濃度混合液，大大提高了絮凝效果，縮短了機械攪拌階段的絮凝時間;
3、布水均勻，由於采用了池中向兩側均勻布水形式，大大縮短了布水路徑，從而有效避免了布水不均影響出水水質的問題;
4、減少了加藥量;
5、沉澱池的水流流勢合理，由於進出沉澱池水流是由下而上再由下而上垂直運動，泥水分離效果更徹底，不宜跑礬花;
6、水廠可不設濃縮池，由於沉澱池底采用濃縮刮泥，汙泥含固率高，可直接進行脫水處理;
7、結構設計簡單，布置簡潔合理。
攔截式沉澱池
攔截式沉澱池是集重力、碰撞吸附力、接觸吸附力等多種沉降作用於一體的沉澱池，提高了顆粒沉降效率。攔截式沉澱池是在池內裝有攔截體，對水中自由運動的顆粒設置障礙，顆粒運動時與攔截體在三維空間發生碰撞，這樣運動顆粒在三維空間上與固定的攔截體實現了碰撞靜止，即顆粒運動速度為零。
這是由於顆粒靠攔截體摩擦力的約束，便於附著和吸附在攔截體上，攔截體吸附了無數小顆粒靜止的等待不斷運動的顆粒碰撞，結成大泥團，當泥團達到足夠質量後便克服攔截體摩擦力沉澱下來。由於水中顆粒運動是在三維空間上與固定的攔截體碰撞沉澱，因此呈現出多向性和短距離，不論顆粒尺寸、質量、形狀有何差異，隻要與攔截體碰撞均能附著在攔截體上形成大泥團沉澱。攔截沉澱對於處理低濁水效果十分理想，不使用助凝劑，處理相同水量，攔截沉澱池可較其他沉澱池混凝劑用量降低20%左右。
總結：汙水處理的沉澱工藝在汙水處理中非常關鍵，工業水中一些汙染必須要通過這一工藝，才能更加徹底清除。選擇一套好的絕佳汙水處理方案是非常明智的，亚洲线精品一区二区三区八戒水處理在水處理設備領域可以說是佼佼者，對於水處理問題，歡迎大家去亚洲线精品一区二区三区八戒水處理官網谘詢做詳細了解。
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