多效澄清池
澄清池是有泥渣參與工作的、在池子內(nèi)完成水和藥劑的混合、反應(yīng)及所形成的絮凝體與水分離三個(gè)過(guò)程的凈水構(gòu)筑物。在澄清池中，沉泥被提升起來(lái)并使之處于均勻分布的懸浮狀態(tài)，在池中形成高濃度的穩(wěn)定活性泥渣層，原水通過(guò)活性泥渣層時(shí)，由于接觸絮凝作用，原水中的懸浮物便被活性泥渣層截留，清水在澄清池上部排出，而泥渣層中老化或加重了的懸浮體則落入專設(shè)部位被排走。
澄清池中起到截留分離雜質(zhì)顆粒作用的介質(zhì)是呈懸浮狀的泥渣。在澄清池中，沉泥被提升起來(lái)并使之處于均勻分布的懸浮狀態(tài)，在池中形成高濃度的穩(wěn)定活性泥渣層，該層懸浮物濃度在3～10g/L。原水在澄清池中由下向上流動(dòng)，泥渣層由于重力作用可在上升水流中處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)原水通過(guò)泥渣懸浮層時(shí)，利用接觸絮凝原理，原水中的懸浮物便被泥渣懸浮層阻留下來(lái)，使水獲得澄清。清水在澄清池上部被收集。
常用的澄清池有：機(jī)械攪拌澄清池、水力循環(huán)澄清池、懸浮澄清池、脈沖澄清池等。礦井水處理工程中多用泥渣循環(huán)分離型(機(jī)械攪拌澄清池、水力循環(huán)澄清池)。
由北京中科晶碩公司生產(chǎn)的多效澄清池，“高效”體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是集聚合、絮凝、沉淀、澄清、濃縮于一體，占地面積小，水頭損失小，系統(tǒng)效幸高；二是采用斜管沉淀、泥渣回流、投加微砂等措施大幅度提高沉淀區(qū)表面負(fù)荷，沉淀效率高。高效澄清池不僅提高了水處理效率，而且在應(yīng)對(duì)低溫低濁度原水和高含藻原水時(shí)處理能力突出，出水水質(zhì)穩(wěn)定，在水處理中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
多效澄清池的技術(shù)原理與污泥循環(huán)型澄清池基本相同，其絮凝形式為接觸絮凝。二者都是利用污泥回流，在絮凝區(qū)產(chǎn)生足夠的宏觀固體，并利用機(jī)械攪保持適當(dāng)?shù)?/span>紊流狀態(tài)，以創(chuàng)造的接觸絮凝條件。
- 工作原理：
由北京中科晶碩公司研發(fā)的高效澄清池，是以體外泥渣循環(huán)回流為主要特征的一項(xiàng)沉淀澄清新技術(shù)。亦即用濃縮后具有活性的泥渣作為“催化劑”，借助高濃度優(yōu)質(zhì)絮體群的作用，大大改善和提高絮凝和沉淀效果而得名。
高效澄清池是“混合凝聚，絮凝反應(yīng)、沉淀分離”三個(gè)單元的綜合體，即把混合區(qū)、絮凝區(qū)、沉淀區(qū)在平面上呈一字型緊密串接成為一個(gè)有機(jī)的整體而成，其工藝構(gòu)造原理如圖。
該工藝是在傳統(tǒng)的斜管式混凝沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用加速混合原理、接觸絮凝原理和淺池沉淀原理，把機(jī)械混合凝聚、機(jī)械強(qiáng)化絮凝、斜管沉淀分離三個(gè)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化組合，從而獲得常規(guī)技術(shù)所的優(yōu)良性能。
本多效澄清池還可增加微砂投加裝置和砂泥分離裝置。微砂是粒徑在80～100gm的石英砂，其作用有三：一是吸附脫穩(wěn)膠體，促進(jìn)絮體成長(zhǎng)；二是提高絮體密度，加速絮體沉淀；三是通過(guò)砂粒及絮體對(duì)藻類的吸附，促進(jìn)藻類去除。
砂泥分離裝置采用水力旋流除砂器，砂與泥的混合物從切線方向進(jìn)入分離器，較高的流速產(chǎn)生較大的剪切力和離心力促使泥砂分離，砂從分離器下口回入池中循環(huán)使用，泥則從分離器上口排出。
二：性能特點(diǎn)：
由北京中科晶碩公司研發(fā)的多效澄清池，與普通平流式沉淀池以及泥渣循環(huán)型機(jī)械攪拌澄清池相比，具有有以下特點(diǎn)：
1、在混合、絮凝、沉淀的三個(gè)工序之間，不用管渠連接，而采用寬大、開(kāi)放、平穩(wěn)、有序的直通方式緊密銜接，有利于水流條件的改善和控制。同時(shí)采用矩形結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了池型，便于施工，布置緊湊，節(jié)省占地面積。
2、回流泥渣或同時(shí)投加微砂，以保持絮凝區(qū)較高濃度的懸浮物，加快絮凝過(guò)程，縮短絮凝時(shí)間，克服低濁度原水的不利影響。
3、混合、絮凝及泥渣回流均采用機(jī)械方式，便于調(diào)控維持工況，生成的絮體密度大，有利于沉淀分離。沉淀區(qū)裝設(shè)斜管，可進(jìn)一步提高表面負(fù)荷。
4、采用高分子絮凝劑，并投加助凝劑PAM，以提高絮體凝聚效果，加快泥水分離速度。
5、沉淀池下部設(shè)有泥渣濃縮功能，可節(jié)省另設(shè)濃縮池的占地，還可節(jié)省泥渣輸送管道和設(shè)備。池底設(shè)有濃縮機(jī)，可提高排出泥渣的濃度，含固率可達(dá)3%以上。
6、對(duì)關(guān)鍵技術(shù)部位的運(yùn)行工況，采用嚴(yán)密的高度自動(dòng)監(jiān)控手段，進(jìn)行及時(shí)自動(dòng)調(diào)控。例如，絮凝-沉淀口銜接過(guò)渡區(qū)的水力流態(tài)狀況，濃縮區(qū)泥面高度的位置，原水流量、促凝藥劑投加量與泥渣回流量的變化情況等。
7、在清水集水支槽底部裝設(shè)垂直的隔板，把上部池容積分成幾個(gè)單獨(dú)的水力區(qū)，以使各處水力平衡，上升流速均勻穩(wěn)定，確保出水水質(zhì)。
三：產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：
由北京中科晶碩公司研發(fā)的多效澄清池，抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，對(duì)進(jìn)水的流量和水質(zhì)波動(dòng)不敏感。
1、絮凝能力較強(qiáng)。沉淀效果好(沉速可達(dá)20m/h)，可形成500mg/1.以上的高濃度混合液，出水水質(zhì)穩(wěn)定(一般為<10NTU)，這主要得益于絮凝劑、助凝劑、活性泥渣回流的聯(lián)合應(yīng)用以及合理的機(jī)械混凝手段應(yīng)用。
2、水力負(fù)荷大，產(chǎn)水率高。水力負(fù)荷可達(dá)23ms/(m·h)，加砂高速沉淀池可達(dá)38m°/(m2·h)。因?yàn)槌恋硭俣瓤?，絮凝沉淀時(shí)間短，分離區(qū)的上升流速高達(dá)6mm/s，比普通斜管沉淀池和機(jī)械攪拌澄清池都高很多。
3、促凝藥耗低。例如中置式高密度沉淀池的藥劑成本較平流式沉淀池低20%。
四、多效澄清池，主要設(shè)計(jì)參數(shù)：
| 名稱 | 代號(hào) | 取值范圍 |
| 混合時(shí)間/min | t1 | 0.3～2 |
| 混合區(qū)速度梯度/s-1 | G1 | 500～1000 |
| 絮凝時(shí)間/min | t2 | 10～15 |
| 絮凝區(qū)速度梯度/s-1 | G2 | 30～60 |
| 過(guò)渡區(qū)流速/(m/s) | u | 0.05～0.1 |
| 沉淀區(qū)表面負(fù)荷/[m³/(㎡·h)] | q | 15～30 |
| 泥渣回流比/% | R | 1.5～3.5 |
| 沉淀池內(nèi)固體負(fù)荷/[kg/(㎡·h)] |
| 6 |
| 濃縮泥渣深度/m |
| 0.2～0.5 |
| 微砂投加量/(mg/L) |
| 1~2 |
| 絮凝區(qū)微砂濃度/(kg/m³) |
| 3 |
工程應(yīng)用
- 城鎮(zhèn)供水的沉淀和軟化處理；
- 工業(yè)工藝生產(chǎn)用水處理；
- 城鎮(zhèn)污水的初級(jí)沉淀、深度除磷和泥渣濃縮脫水處理；
- 工業(yè)廢水的特殊處理等方面。
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