高密度沉淀池絮凝剂的投加优化

高密度沉淀池絮凝剂的投加优化

葛伟峰杜锡宝

葛伟峰杜锡宝（绍兴市制水有限公司曹娥江分公司）

摘要：针对高密度沉淀池药剂消耗高、运行不稳定等问题，进行了PAM投加系统的改造，将PAM污泥、混合池两点投加改为提升池一点投加，并且PAM投加量由0.1mg/l提高至0.15mg/l。试验结果表明，改造有利于提高沉淀池的污泥浓度，从而稳定混合絮凝池的污泥浓度，利于絮体积聚沉淀，提高沉后水的浊度；PAM投加量的提高，增强沉淀池的抗冲击负荷能力，高密度沉淀池的进水流量调节幅度由200m3/h上升到500m3/h，并能降低PAC30%的投加量。

关键词：高密度沉淀池；PAM；污泥浓度；浊度

曹娥江水厂引用曹娥江闸上水库水，采用常规处理工艺，原水经加PAC、高锰酸钾（除铁锰）后进入沉淀池进行混凝沉淀，然后流入V型滤池进行过滤，为确保滤池的运行周期和过滤效果，沉后水要求浊度控制在3NTU以下。在实际运行过程中，沉淀池时常会出现跑矾花现象，出水浊度达到5NTU及以上，在水量调节波动大时，甚至会翻池，影响工艺的整体运行。为降低沉淀池的出水浊度，提高沉淀池的运行稳定性，对PAM的投加进行优化。

PAM投加存在的问题曹娥江水厂设处理能力20万m3/d中置式高密度沉淀池一座，以管廊为界分左右两组，每组规模10万m3/d。原水加药并注入预加PAM活化回流污泥后先在池体中心的混合区（混合池）充分混合，再送入两侧的絮凝区(提升池)经慢速搅拌机回流和搅拌,加强絮凝效果,在混合池的出口再加入PAM助凝剂以提高泥水分离效果。具体如图1所示。

图1高密度沉淀池结构示意图高密度沉淀池设计时PAM的投加采用的两点投加方式，即污泥回流处和混合池出水渠处，污泥回流处的PAM帮助提高污泥活性，混合池中PAM帮助高浓度泥水的絮凝，泥水分离。但在实际使用过程中，发现以下问题：⑴、PAM的分配不均匀，东西混合池污泥浓度差异较大，影响絮凝效果；⑵、PAM投加本身在污泥中有一定的积聚，污泥回流上的PAM投加效果不明显；⑶、污泥沉降性能较差，矾花容易随着上升水流流出，影响沉淀效果；2.PAM投加技术改造⑴、针对投加的均匀性问题。PAM投加通过螺杆泵计量投加，其中一台投加泵分别向四个提升池投加PAM，另外一台PAM投加泵向两个污泥回流点投加PAM，投加量通过手动阀门进行调节控制，存在投加不均匀现象，改造后通过减少控制数量，确保投加的均匀性。

a改造前b改造后图2PAM投加管路改造前后对比图⑵、针对投加的位置问题。在投加点设置方面，考虑污泥中有大量的PAM积聚，取消污泥回流处的PAM投加，将相对应的PAM投入提升池处。

3.改造后运行效果比较中置式高密度沉淀池PAM投加管路改造改造及投加点调整后，开始进行运行调试和优化运行。根据改造前的运行经验，结合相关文献分析表明，回流污泥的量、污泥浓度、污泥沉降性能是影响中置式高密度沉淀池出水水质的关键因素。而回流污泥回流量又和回流比、回流污泥浓度相关，污泥浓度和进水浊度、气提排泥时间、刮泥周期、混凝剂助凝剂的投加量等密切相关，而这一切都和PAM的投加分不开，下面从PAM投加效果方面进行分析。

3.1抗水量冲击能力根据高密度沉淀池的设计理论，高密池的抗冲击负荷能力较差，特别是在水量调大的过程中，调节幅度要小而慢，保障高密度沉淀池沉淀区域云雾层的稳定，确保高上升流速情况下对原水中脱稳杂质的去除，结合水厂和兄弟水厂的运行经验，水量调节幅度一般控制在200m3/h以内。

改造完成后，调试是初始进水量2000m3/h，按照300m3/h，400m3/h的幅度提高进水量，在设计处理能力范围内，沉后水浊度小于1NTU，且在水量调整过程中，沉后水浊度波动幅度小于0.2NTU，但调节幅度在400至500m3/h时，沉后水浊度波动幅度有时超过1NTU，沉后水浊度超过2NTU。但在调节前，提前1小时将PAM投加量提高0.05g/l，进水流量调节幅度为500m3/h时，沉后水浊度也基本稳定在1NTU一下，且波动幅度小于0.3NTU。

3.2处理能力根据满负荷试验情况看，沉淀池进水流量在5400m3/h时，沉后水浊度控制在2NTU以内，超过设计处理能力30%左右。受供水量限制，超负荷能力试验局限于此，更大的处理能力有待验证。

3.3污泥沉降性能高密度沉淀池设计上升流速为6.2mm/s，随着进水流量的增大，上升流速也逐渐增大，当加了混凝剂、助凝剂的原水快速混合后，快速形成的絮体沉降速度小于上升流速，引起矾花冒出，严重时将云雾层破坏，出现翻池的现象。因此增加颗粒膨胀介质，帮助颗粒抱团沉淀是提高沉后水水质的关键。

PAM投加帮助污泥沉降性能的改变，特别是污泥浓度的提升和稳定，改造后，沉淀池中转池污泥浓度基本稳定在40g/l以上，降低了泥水排放量，增加了沉淀池底积泥厚度，提高了气提污泥浓度，保障了絮凝池的污泥浓度，帮助絮凝沉淀。

3.4药剂投加比例中置式高密度沉淀池混凝剂采用PAC，助凝剂采用PAM，药剂的投加量对沉后水出水浊度影响明显，混凝剂投加不足，将形不成明显的絮凝提，矾花碎小，投加量过大，不仅增加运行成本，部分形成的胶体将会重新溶解，因此需要寻求合理的药剂投加量。为此我们进行矾投加量和PAM投加量在浊度上的测试，得出：PAC的投加量控制在25至35mg/l，PAM的投加量控制在0.15mg/l较为合适。

4.结论高密度沉淀池PAM投加系统的改造，将PAM污泥、混合池两点投加改为提升池一点投加，通过计量泵单独对提升池PAM的计量投加，有利于提高和稳定沉淀池的污泥浓度，PAM投加量的提高，将增强沉淀池的抗冲击负荷能力，当PAM投加量由0.1mg/l提高至0.15mg/l时，高密度沉淀池的抗冲击负荷由200m3/h上升到500m3/h。

高密度沉淀池运行最佳的PAC投加量在25至35mg/l，较改造前降低30%，最佳的PAM投加量在0.15mg/l左右。

参考文献：[1]朱海涛,沈卫民等.中置式高密度沉淀池混凝剂和PAM优化投加试验研究.中国土木工程学会水工业分会给水深度处理研究会2006年年会.[2]芮曼，姚洁，许嘉炯等.新型中置式高密度沉淀池优化投药试验研究.给水排水，2007，33(12)：13~19.[3]严煦世等.给水工程(第四版)M.北京：中国建筑工业出版社，1999.