新型Actiflo加砂高速沉淀池及其工程应用
来源：威立雅水务技术（北京）有限公司 阅读：16287 更新时间：2011-02-22 16:27| 详细信息 | |||||
| 项目名称 | 新型Actiflo加砂高速沉淀池及其工程应用 | ||||
| 建设地点 | 建设起始时间 | 建设结束时间 | |||
| 建设性质 | 新建 | 工程投资 | 废水性质 | ||
| 处理规模 | 进水水质 | 出水水质 | |||
| 处理工艺 | 运行费用 | 承包范围 | |||
工程说明
摘 要：Actiflo®加砂高速沉淀池是威立雅水务技术在常规高效沉淀池(高密池)的基础上研发的新一代高效沉淀装置。该装置采用了投加微砂及回流技术，具有工艺灵活可靠、适应性强、耐冲击负荷能力强、占地少、土建投资低以及出水水质好等特点。介绍了该工艺的主要特点和国内外一些项目的应用情况，为在国内进一步推广、应用提供参考。
关键词：Actiflo®加砂高速沉淀池,高密池,微砂循环
近5年来，高效沉淀池在国内供水和污水处理领域应用较多。尤其是在大连马栏河污水处理厂的成功应用，使得该技术引起了广泛关注。目前，国内已建项目有几十座，但运行效果差异很大。高效沉淀技术实际上是机械混凝、絮凝和斜管(板)沉淀技术的结合，与常规水力混凝和絮凝相比，由于强化了混凝和絮凝的效果，进而提高了斜管(板)沉淀池的沉淀效率，尤其是对原水中的悬浮物和非溶解性有机污染物具有较好的去除效果。因此，该工艺被广泛用于供水及污水的预处理和污水的深度处理。
威立雅水务技术自20世纪80年代初开始研发新一代高效沉淀池技术，在絮凝池中投加微砂作为絮体的核心，以微砂为核心形成的絮体密度非常大，因此更容易与水分离并沉淀下来，从而提高了上升流速和处理效率。
1 Actiflo®加砂高速沉淀池
Actiflo® 加砂高速沉淀池具有沉淀速度快、处理效果好和耐冲击负荷能力强等特点，这得益于其与常规高密池不同的结构和工艺特点。
①混凝池
原水中的浊度物质是带有负电荷的自然微粒，这些微粒间互相排斥从而形成了高度稳定状态。通过投加混凝剂，可使这些微粒脱稳。混凝剂投加到混凝池中，快速搅拌可以保证药剂快速和完全扩散。
②投加池
粒径约为100～150µm的微砂投到投加池中，微砂循环和补充可以增加凝聚的几率，确保絮状物的密度，以增加絮体形成和沉淀的速度。
另外，对于通常由于低温水或泥浆水而导致的絮凝困难，投加微砂可以显著增大反应表面积而得到良好的处理效果。同时，对于通常的高密度沉淀池难以去除的原水中的藻类，由于微砂的引入提高了矾花的沉淀速度，Actiflo® 加砂高速沉淀池与气浮池具有相近的去除藻类效果。
在投加池中水的搅拌是迅速和猛烈的，以达到充分混合的效果。
③熟化池(絮凝池)
熟化阶段的作用是为了形成大的絮凝体。
得益于微砂的加速絮凝，在相同的沉淀性能情况下，其速度梯度相当于传统絮凝工艺的10倍。由于颗粒间碰撞几率的增加而引发的高絮凝动力效用，在搅拌时间有限和絮凝池体积有限的情况下，仍能达到良好的絮凝效果。
熟化池中的水被柔和地搅动以防止絮体破碎。尽管搅动强度低于前段，但也足够使絮体保持悬浮状态。
在熟化池宽度方向上设浮渣槽，与气动刀闸阀连接。在正常运行状态下，浮渣槽淹没在水下。当有浮渣聚集时，气动阀打开，排除表层浮渣。
④沉淀池
沉淀效果的提高是基于微砂加速沉淀和斜管(板)的逆向流系统。
经过絮凝后，水进入沉淀池的斜管(板)底部，然后上向流至集水区。在斜管(板)上沉淀的颗粒和絮体基于重力作用滑下，较高的径向流速和斜管60°倾斜可以形成一个连续自刮的过程。在斜管(板)上没有絮体的积累。
由于上游良好的混凝、絮凝及优化设计，来自熟化池的絮体致密而且易于沉淀。大部分絮体在进入斜管(板)区之前就在污泥区沉淀并浓缩在池底部，因此斜管(板)不易堵塞(来自传统斜管沉淀池的污泥是沉淀在斜管上的)，不需经常清洗。
⑤沉淀水的收集
沉后水由分布在斜管(板)沉淀池顶部的不锈钢集水槽收集。
⑥微砂循环和污泥排放
带刮板的旋转刮泥机把微砂和污泥的混合物刮到沉淀池底的中心坑中。浓缩的污泥被循环泵连续抽取以防止堵塞，循环流量取决于进水量。
微砂循环示意见图1。
 |
⑦微砂和污泥的分离
微砂和污泥被循环泵送人水力旋流器中，在离心力的作用下微砂和污泥分离。微砂从下层流出，直接再次投到投加池中；污泥从上层溢出，然后通过重力排放到后续污泥处理单元，其污泥排放浓度由进水SS和回流率确定，可以根据实际需要调节控制排泥含固率为0．4％～2％。
微砂的粒度系数和水力旋流器的选择性能保证了微砂的分离和循环。水力旋流器溢流损失的微砂量最多不超过2 g／m3，一般在1 g／m3以下，可以定期补充损失的部分。
排除的污泥中含有很少量微砂，按照以往的经验，这些微砂不会对污泥的性质和处理产生特别的影响。
⑧循环率
循环率是指微砂／污泥量与进水量的比值，可以由每个沉淀池配备的1～2台循环泵根据进水流量而改变(进水量的3％或6％)。循环率提高可以很好地处理进水的高峰浊度。
⑨自控系统
Actiflo®加砂高速沉淀池设计为自动控制，可以减少操作成本并确保满足水厂的出水要求。
2 Actiflo®加砂高速沉淀池用于给水处理
Actiflo®加砂高速沉淀池用于给水处理的工程实例很多，目前最大的是马来西亚的Selangor供水厂，处理水量为100×104m3／d。沉淀池上升流速设计值为50 m／h，原水浊度波动范围很大(50～2 000NTU)，但是沉淀出水浊度＜5 NTU。投加的药剂为硫酸铝(25～40 mg/L)和阴离子聚合物(0．1～0．3mg/L)。
国内采用Actiflo®加砂高速沉淀池的工程主要有北京水源九厂改造工程[1]和上海临江水厂扩建工程[2]。
2．1 北京水源九厂改造工程
该厂是在原有二期两个系列的波纹板沉淀池内进行改造，并不改动其主体土建结构，因此最大限度地利用了原有构筑物，不仅提高了处理效果，同时提高了30％的处理水量，并且对水中藻类也有很好的去除效果。
处理水量：二期A系列和B系列共计66×104m3／d，8座沉淀池的上升流速为40 m／h；进水浊度＜100 NTU(属于典型的低温、低浊水)，出水浊度＜1 NTU。
2．2上海临江水厂扩建工程
一期工程处理水量为20×104m3／d，3座沉淀池；进水浊度＜100 NTU(一般小于50 NTU)，出水浊度＜1 NTU(去除率一般稳定在95％以上)。
3 Actiflo®加砂高速沉淀池用于污水处理
Actiflo®加砂高速沉淀池在国外的污水处理领域得到了广泛应用，主要用于预处理、深度处理和雨水处理，尤其是在欧洲和北美洲，工程应用更加集中，单厂规模也更大。
法国巴黎Archeres污水厂采用9座(1座备用)直径为15 m的Actiflo®加砂高速沉淀池，在旱季作为深度处理设施，主要处理生化反应池及二沉池的出水，去除SS和磷；而在雨季，该厂可以处理高达400×104m3／d的合流制雨水，这得益于其超高的上升流速和快速、高效、稳定的去除效果。该池在雨季的沉淀速度高达130 m／h，对SS和BOD5的去除率仍可以达到80％以上，并且可在15 min内完成从启动到达标运行的整个过程。
在国内，Actiflo®加砂高速沉淀池在昆明第三污水厂改造工程和昆明第七污水厂新建工程得到了应用。昆明第三污水处理厂将Actiflo®加砂高速沉淀池作为旱季的深度处理和雨季的雨水处理设施，而昆明第七污水处理厂是将Actiflo®加砂高速沉淀池作为旱季的初沉池和雨季的雨水处理设施来应用的，这样既可以解决旱季的污染问题，更为合流制污水的雨水处理，尤其是污染浓度高的初期雨水处理找到了快速高效的解决方案。
这两个厂的Actiflo®加砂高速沉淀池已经相继进入设备安装、调试阶段，并将于2010年初先后投产运行。
4 结论
Actiflo®加砂高速沉淀池由于微砂的引入，大大提高了絮凝的絮体密度，从而提高了沉淀速度，使其上升流速高达60～130 m／h，对供水水源中的浊度和污水中的SS以及悬浮性的污染物(悬浮性的BOD5和COD等)具有很高的去除效率，平均高达60％～80％；并且由于其强化的机械混凝和絮凝以及微砂的投加，使得其对进水水量和水质的变化应对速度快，而且能稳定出水水质，这也使得Actiflo®加砂高速沉淀池可以作为稳定可靠的预处理沉淀池和初期雨水的在线处理设施。
从国内供水厂的改造来看，强化前处理沉淀工艺可以为后续的过滤以及深度处理中的膜处理装置提供稳定可靠的进水，Actiflo®加砂高速沉淀池正是最佳的沉淀技术之一；而在污水的深度处理中，Actiflo®加砂高速沉淀池可以用于深度处理，去除SS和磷，还可在南方多雨的城市同初期雨水处理相结合，使得该工艺的优良沉淀性能得到最大限度的利用。
参考文献：
[1] 张素霞，徐扬，刘永康，等．ACTIFLO®微砂加重絮凝斜管高效沉淀技术[J]．中国给水排水，2006，22(8)：26–31．
[2] 陈伟，罗启达，张群，等．临江水厂Actiflo®澄清池、Filtraflo®滤池的设计与应用[J]．中国给水排水，2007，23(8)：46–49．
