新型Actiflo加砂高速沉淀池及其工程應用
來源：威立雅水務技術（北京）有限公司 閱讀：19202 更新時間：2011-02-22 16:27| 詳細信息 | |||||
| 項目名稱 | 新型Actiflo加砂高速沉淀池及其工程應用 | ||||
| 建設地點 | 建設起始時間 | 建設結束時間 | |||
| 建設性質 | 新建 | 工程投資 | 廢水性質 | ||
| 處理規模 | 進水水質 | 出水水質 | |||
| 處理工藝 | 運行費用 | 承包范圍 | |||
工程說明
摘 要：Actiflo®加砂高速沉淀池是威立雅水務技術在常規高效沉淀池(高密池)的基礎上研發的新一代高效沉淀裝置。該裝置采用了投加微砂及回流技術，具有工藝靈活可靠、適應性強、耐沖擊負荷能力強、占地少、土建投資低以及出水水質好等特點。介紹了該工藝的主要特點和國內外一些項目的應用情況，為在國內進一步推廣、應用提供參考。
關鍵詞：Actiflo®加砂高速沉淀池,高密池,微砂循環
近5年來，高效沉淀池在國內供水和污水處理領域應用較多。尤其是在大連馬欄河污水處理廠的成功應用，使得該技術引起了廣泛關注。目前，國內已建項目有幾十座，但運行效果差異很大。高效沉淀技術實際上是機械混凝、絮凝和斜管(板)沉淀技術的結合，與常規水力混凝和絮凝相比，由于強化了混凝和絮凝的效果，進而提高了斜管(板)沉淀池的沉淀效率，尤其是對原水中的懸浮物和非溶解性有機污染物具有較好的去除效果。因此，該工藝被廣泛用于供水及污水的預處理和污水的深度處理。
威立雅水務技術自20世紀80年代初開始研發新一代高效沉淀池技術，在絮凝池中投加微砂作為絮體的核心，以微砂為核心形成的絮體密度非常大，因此更容易與水分離并沉淀下來，從而提高了上升流速和處理效率。
1 Actiflo®加砂高速沉淀池
Actiflo® 加砂高速沉淀池具有沉淀速度快、處理效果好和耐沖擊負荷能力強等特點，這得益于其與常規高密池不同的結構和工藝特點。
①混凝池
原水中的濁度物質是帶有負電荷的自然微粒，這些微粒間互相排斥從而形成了高度穩定狀態。通過投加混凝劑，可使這些微粒脫穩。混凝劑投加到混凝池中，快速攪拌可以保證藥劑快速和完全擴散。
②投加池
粒徑約為100～150µm的微砂投到投加池中，微砂循環和補充可以增加凝聚的幾率，確保絮狀物的密度，以增加絮體形成和沉淀的速度。
另外，對于通常由于低溫水或泥漿水而導致的絮凝困難，投加微砂可以顯著增大反應表面積而得到良好的處理效果。同時，對于通常的高密度沉淀池難以去除的原水中的藻類，由于微砂的引入提高了礬花的沉淀速度，Actiflo® 加砂高速沉淀池與氣浮池具有相近的去除藻類效果。
在投加池中水的攪拌是迅速和猛烈的，以達到充分混合的效果。
③熟化池(絮凝池)
熟化階段的作用是為了形成大的絮凝體。
得益于微砂的加速絮凝，在相同的沉淀性能情況下，其速度梯度相當于傳統絮凝工藝的10倍。由于顆粒間碰撞幾率的增加而引發的高絮凝動力效用，在攪拌時間有限和絮凝池體積有限的情況下，仍能達到良好的絮凝效果。
熟化池中的水被柔和地攪動以防止絮體破碎。盡管攪動強度低于前段，但也足夠使絮體保持懸浮狀態。
在熟化池寬度方向上設浮渣槽，與氣動刀閘閥連接。在正常運行狀態下，浮渣槽淹沒在水下。當有浮渣聚集時，氣動閥打開，排除表層浮渣。
④沉淀池
沉淀效果的提高是基于微砂加速沉淀和斜管(板)的逆向流系統。
經過絮凝后，水進入沉淀池的斜管(板)底部，然后上向流至集水區。在斜管(板)上沉淀的顆粒和絮體基于重力作用滑下，較高的徑向流速和斜管60°傾斜可以形成一個連續自刮的過程。在斜管(板)上沒有絮體的積累。
由于上游良好的混凝、絮凝及優化設計，來自熟化池的絮體致密而且易于沉淀。大部分絮體在進入斜管(板)區之前就在污泥區沉淀并濃縮在池底部，因此斜管(板)不易堵塞(來自傳統斜管沉淀池的污泥是沉淀在斜管上的)，不需經常清洗。
⑤沉淀水的收集
沉后水由分布在斜管(板)沉淀池頂部的不銹鋼集水槽收集。
⑥微砂循環和污泥排放
帶刮板的旋轉刮泥機把微砂和污泥的混合物刮到沉淀池底的中心坑中。濃縮的污泥被循環泵連續抽取以防止堵塞，循環流量取決于進水量。
微砂循環示意見圖1。
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⑦微砂和污泥的分離
微砂和污泥被循環泵送人水力旋流器中，在離心力的作用下微砂和污泥分離。微砂從下層流出，直接再次投到投加池中；污泥從上層溢出，然后通過重力排放到后續污泥處理單元，其污泥排放濃度由進水SS和回流率確定，可以根據實際需要調節控制排泥含固率為0．4％～2％。
微砂的粒度系數和水力旋流器的選擇性能保證了微砂的分離和循環。水力旋流器溢流損失的微砂量最多不超過2 g／m3，一般在1 g／m3以下，可以定期補充損失的部分。
排除的污泥中含有很少量微砂，按照以往的經驗，這些微砂不會對污泥的性質和處理產生特別的影響。
⑧循環率
循環率是指微砂／污泥量與進水量的比值，可以由每個沉淀池配備的1～2臺循環泵根據進水流量而改變(進水量的3％或6％)。循環率提高可以很好地處理進水的高峰濁度。
⑨自控系統
Actiflo®加砂高速沉淀池設計為自動控制，可以減少操作成本并確保滿足水廠的出水要求。
2 Actiflo®加砂高速沉淀池用于給水處理
Actiflo®加砂高速沉淀池用于給水處理的工程實例很多，目前最大的是馬來西亞的Selangor供水廠，處理水量為100×104m3／d。沉淀池上升流速設計值為50 m／h，原水濁度波動范圍很大(50～2 000NTU)，但是沉淀出水濁度＜5 NTU。投加的藥劑為硫酸鋁(25～40 mg/L)和陰離子聚合物(0．1～0．3mg/L)。
國內采用Actiflo®加砂高速沉淀池的工程主要有北京水源九廠改造工程[1]和上海臨江水廠擴建工程[2]。
2．1 北京水源九廠改造工程
該廠是在原有二期兩個系列的波紋板沉淀池內進行改造，并不改動其主體土建結構，因此最大限度地利用了原有構筑物，不僅提高了處理效果，同時提高了30％的處理水量，并且對水中藻類也有很好的去除效果。
處理水量：二期A系列和B系列共計66×104m3／d，8座沉淀池的上升流速為40 m／h；進水濁度＜100 NTU(屬于典型的低溫、低濁水)，出水濁度＜1 NTU。
2．2上海臨江水廠擴建工程
一期工程處理水量為20×104m3／d，3座沉淀池；進水濁度＜100 NTU(一般小于50 NTU)，出水濁度＜1 NTU(去除率一般穩定在95％以上)。
3 Actiflo®加砂高速沉淀池用于污水處理
Actiflo®加砂高速沉淀池在國外的污水處理領域得到了廣泛應用，主要用于預處理、深度處理和雨水處理，尤其是在歐洲和北美洲，工程應用更加集中，單廠規模也更大。
法國巴黎Archeres污水廠采用9座(1座備用)直徑為15 m的Actiflo®加砂高速沉淀池，在旱季作為深度處理設施，主要處理生化反應池及二沉池的出水，去除SS和磷；而在雨季，該廠可以處理高達400×104m3／d的合流制雨水，這得益于其超高的上升流速和快速、高效、穩定的去除效果。該池在雨季的沉淀速度高達130 m／h，對SS和BOD5的去除率仍可以達到80％以上，并且可在15 min內完成從啟動到達標運行的整個過程。
在國內，Actiflo®加砂高速沉淀池在昆明第三污水廠改造工程和昆明第七污水廠新建工程得到了應用。昆明第三污水處理廠將Actiflo®加砂高速沉淀池作為旱季的深度處理和雨季的雨水處理設施，而昆明第七污水處理廠是將Actiflo®加砂高速沉淀池作為旱季的初沉池和雨季的雨水處理設施來應用的，這樣既可以解決旱季的污染問題，更為合流制污水的雨水處理，尤其是污染濃度高的初期雨水處理找到了快速高效的解決方案。
這兩個廠的Actiflo®加砂高速沉淀池已經相繼進入設備安裝、調試階段，并將于2010年初先后投產運行。
4 結論
Actiflo®加砂高速沉淀池由于微砂的引入，大大提高了絮凝的絮體密度，從而提高了沉淀速度，使其上升流速高達60～130 m／h，對供水水源中的濁度和污水中的SS以及懸浮性的污染物(懸浮性的BOD5和COD等)具有很高的去除效率，平均高達60％～80％；并且由于其強化的機械混凝和絮凝以及微砂的投加，使得其對進水水量和水質的變化應對速度快，而且能穩定出水水質，這也使得Actiflo®加砂高速沉淀池可以作為穩定可靠的預處理沉淀池和初期雨水的在線處理設施。
從國內供水廠的改造來看，強化前處理沉淀工藝可以為后續的過濾以及深度處理中的膜處理裝置提供穩定可靠的進水，Actiflo®加砂高速沉淀池正是最佳的沉淀技術之一；而在污水的深度處理中，Actiflo®加砂高速沉淀池可以用于深度處理，去除SS和磷，還可在南方多雨的城市同初期雨水處理相結合，使得該工藝的優良沉淀性能得到最大限度的利用。
參考文獻：
[1] 張素霞，徐揚，劉永康，等．ACTIFLO®微砂加重絮凝斜管高效沉淀技術[J]．中國給水排水，2006，22(8)：26–31．
[2] 陳偉，羅啟達，張群，等．臨江水廠Actiflo®澄清池、Filtraflo®濾池的設計與應用[J]．中國給水排水，2007，23(8)：46–49．
