摘要: 通過對高密度沉淀池運行指標的監測，探討了高密度沉淀池運行的合理工況。結果表明:可以用濁度快速估測混合區進泥水濃度;加藥和回流都應該根據反應區污泥的濃度進行控制和調整; 高密度沉淀池的進水流量對出水濁度影響較大，可以在保持處理干固量一定的情況下，盡量降低進泥流量。

關鍵詞: 高密度沉淀池,運行工況,排泥水,回流,沉淀

    天津市新開河水廠排泥水系統濃縮工藝中的高密度沉淀池( 以下簡稱高密池) 由混合、反應、濃縮/沉淀、外部污泥循環4 部分組成，單池設計最大進泥量為960 m3/ h，設計進泥濃度為2.0 g/L。在運行中發現當進泥濃度高于1. 5 g/L 時，高密池就會發生污泥上浮現象。為了解決這一問題，筆者對高密池的各區域分別進行了定時取樣監測，以探求其最佳的運行工況。

    1 高密度沉淀池的運行控制

    1. 1 混合區

    經過測定混合區的進泥水濃度，發現儀表顯示的讀數失準，雖然表值與實測值之間沒有確切的線性對應關系，但實測濃度為儀表讀數的1. 5-2. 5倍，實測濃度的平均值為0. 74 g/L，明顯小于設計值2.0 g/L。這是因為在高密池實際應用中發現，當進泥水的濃度高于1. 5 g/L，高密池就會發生污泥上浮現象，使出水濁度升高，對凈水工藝產生沖擊，所以在生產過程中人為縮短了凈水工藝中沉淀池的排泥周期，延長了排泥歷時，使進人高密池的排泥水濃度過低。較低的進泥濃度不僅增加了污泥處理系統的流量負荷，還延長了污泥在沉淀區的濃縮時間川，未能充分發揮高密池的效能。

    采用干燥箱恒溫烘重測量排泥水濃度的方法操作繁瑣，存在實用滯后問題，且當進水濃度低時，用烘干稱重的方法測得的濃度值失準。通過多次試驗，比較了采用烘干稱重和用濁度估測的方法測定排泥水濃度的數值，結果表明，在同一水質期內排泥水的性質差別較小時，可以用濁度估測進人高密池的排泥水濃度。

    1. 2 反應區

    反應區的污泥為來自混合區的排泥水與循環系統回流的高濃度濃縮污泥的混合污泥，其濃度可以根據進泥水濃度和回流濃度計算得出。實際監測中發現反應區污泥最高濃度可達3.5g/L，此時回流比和回流濃度都高，但此時投藥量仍然根據進泥水濃度表值0. 74 g/L進行投加，投加量為1. 0 g/L。由于投藥量不足，反應區產生的絮體碎小，這種污泥顆粒的沉降性和濃縮性都不如大絮體顆粒。

    根據小試得到最佳投藥量為1. 3 %。(按混凝劑占污泥干重的比例) ，但是加藥量的不足卻未導致污泥上浮的發生，這是因為此時的進泥量僅有300m3/ h，遠遠低于設計最大流量960 m3/ h。在設計最大流量下的上升流速為17 . 8 m/h，而在300m3/ h的流量下的上升流速為5.56 m/耐h，使得顆粒有足夠的沉淀時間，而且布設在沉淀區上部的斜管還有較好的截留小絮體的作用。

    反應區污泥濃度為3.5 g/L時高密池仍能正常運行，這說明高密池有處理高濃度進泥水的能力，高于1.5g/L就會發生上浮的現象則可能是由于其他原因而并非高進泥濃度造成的。

    靜水沉降中污泥濃度與高度成正比例，為了確定沉降比與反應區污泥濃度的關系，多次取樣測定污泥沉降比，并與根據物料平衡算出的濃度值進行線性回歸，結果表明兩者有良好的線性關系?？梢愿鶕两当裙烙嫹磻獏^內污泥的濃度，從而進行投藥量、回流比等指標的調整。

    1. 3 外部污泥循環區

    污泥回流能加速礬花的生長并增加礬花的密度，以維持均勻絮凝所要求的高污泥濃度。但是由于泥位變化的不穩定和回流泵吸泥口附近對泥層的抽吸作用，回流污泥的濃度很不均勻，在0-28.7 g/L之間，且大多數情況下污泥濃度較低。

    實際運行中的回流量始終為300m3/ h，并未考慮回流濃度和進泥水濃度的大小?；亓髑逅畬Ψ磻獏^的影響不大，只是使進水濃度降低5%;但當回流污泥濃度大時，進水濃度會提高數倍，出現加藥不足導致絮體細小的情況。因此應根據進泥濃度、進泥流量、回流的濃度適度調整回流量。

    回流濃度和泥床高度有關，當回流污泥濃度大時說明泥位較高，應降低回流量，減緩沉淀區的泥層增高速度。也可據反應區的沉降比來調節回流量，當沉降比大( >15 ) 時，應該降低回流量，這是因為反應區污泥濃度足夠大，能保證絮凝效果，沒有必要再回流以增加濃度，也避免了藥劑的浪費和泥層增高的加快。

    1. 4 沉淀區

    高密池底部刮泥機的連續刮掃促進了沉淀區污泥的濃縮。斜板放置在沉淀池的頂部，用于去除殘留的礬花并產生水質合格的出水。沉淀區的上清液回流到配水井，如果上清液濁度較高則會影響凈水工藝，同時也浪費混凝劑川。

    經過監測發現，流量對出水濁度的影響較大，如表1 所示。

    試驗中發現，無論在混合區投加FeC13與否，在流量較大的情況下，出水上清液濁度都較大;而在小進水流量時，出水上清液濁度也較小。

    在監測過程中出現過一次PAM投藥泵故障，共持續了5 h。在進水流量為300m3/ h，進泥濃度為0.6g/L時，高密池反應區內絮體非常小，但是出水的最大濁度為2.4 NTU。此外，在進水實際濃度為0.5g/L，加藥系統正常運行時，高密池沉淀區出現了局部上浮現象，而在上浮的前幾分鐘進水流量由300m3/ h 突然升高到600m3/ h，可以斷定是流量沖擊造成的上浮。

    因此，流量對沉淀區的出水濁度影響較大，根據斯托克斯公式計算出0.5 mm的絮體其下沉速度為12.67g/h，遠大于5.56g/而h(當流量為300m3/ h時) 的上升流速。

    為了保證出水濁度，在適當的投藥量下應該控制進水流量; 同時，為了防止污泥上浮現象的發生，應該防止流量的突然變化。

    2 結論

    ① 可用濁度快速估測高密度沉淀池混合區進泥水濃度，在同一水質期內兩個指標有很好的線性關系。

    ② 回流比和回流濃度對進水污泥濃度影響較大，應嚴格控制回流過程，保證絮體的形成與沉淀。

    ③ 應根據反應區的污泥濃度調節加藥量，盡可能地降低藥耗并獲得較好的沉降絮體。

    ④ 實際操作中，可以用沉降比估計反應區污泥的濃度，并以此調節投藥量和回流比。

    ⑤ 流量對出水濁度影響很大，應盡量在合適的進泥流量下工作。應緩慢調整流量，以防止流量突變可能造成的上浮。