摘要：本文介绍了高效沉淀池的工艺流程及技术特点，在常规混凝沉淀工艺中投加微砂、重介质等，增加混凝絮体结构重量，加快絮体的沉降速度，去除生化二沉池出水中含有的TP、SS。结合工程应用实例，表明该工艺运行稳定可靠，出水各项指标满足处理标准，运行成本较低，适合于城市污水厂提标改造推广应用。
关键词：高效沉淀池；提标改造；重介质；微砂；TP；SS
为进一步落实环境保护目标，提高人民生活环境质量，贯彻“绿水青山就是金山银山”的理念，各地城镇污水处理厂进一步提高出水水质标准，先后进行了污水处理厂深度处理等一系列提标改造工程，出水指标由《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B提高到一级A的标准。浙江省在2018年正式了新的地方标准，要求市政污水处理厂出水提标至准Ⅳ类标准，并于2019年1月1日开始逐步实施。高效沉淀池工艺是污水处理厂提标改造工程中常用的深度处理工艺，以二沉池出水作为处理对象，通过投加混凝剂、絮凝剂使来水中的悬浮物形成大颗粒絮体，并可辅以投加重介质、微砂等，进而提高悬浮物沉淀速度，从而达到进一步降低出水SS及TP的目标。结合后续处理工艺，可确保污水处理厂出水稳定达标到一级A及类Ⅳ类标准。本文结合浙江省某污水处理厂提标改造工程应用实例，以该项目高效沉淀池系统为研究对象，考察该工艺处理效果及运行成本。
1工艺流程
高效沉淀池工艺流程见图1所示。高效沉淀池由进水混合区（回流区）、快速搅拌区、絮凝搅拌区、斜管沉淀区等4个区域组成。快速搅拌区域投加10%浓度的聚合氯化铝溶液，与二沉池出水中的磷酸盐进一步发生反应，同时与进水中悬浮物、胶体、斜管沉淀区回流污泥等进行充分的机械搅拌混合，产生碰撞，形成化学污泥絮体。在絮凝搅拌区内投加阴离子聚丙烯酰胺（PAM）助凝剂、大比重介质，使在混合区搅拌过程中形成的细小絮体与大比重介质接触碰撞，形成较大絮凝颗粒。絮体包裹重介质颗粒形成的胶核，通过布水区进入斜管沉淀池，自下而上通过斜管沉淀区，絮体受重力作用，在斜管内进一步反应，同时在重介质胶核的作用下，加速澄清，实现泥水分离。斜管上部澄清后的出水经过不锈钢集水槽溢流出水，而沉淀形成的污泥由中心传动刮泥机刮至底部集泥斗，由污泥回流泵抽出，排至泥水介质分离器，重介质及部分污泥回流至搅拌区，剩余污泥通过剩余污泥泵排出至污泥处理系统，与生化系统剩余污泥一并脱水处理后处置。
2工艺特点
高效沉淀池根据不同的工艺形式具有不同的技术特点，具体如下：（1）利用重介质及回流污泥作为进水中悬浮物载体，成本低、技术先进。（2）通过投加混凝剂、絮凝剂形成大颗粒絮凝污泥，加速沉淀，可有效去除水中磷酸盐、悬浮物等，对TP、SS去除效率高，出水指标稳定，并可以进一步去除COD。（3）水力负荷高，抗冲击能力强。常规高效沉淀池斜管沉淀区的水力负荷可达q=10-12m3/m2·h，添加磁粉或微砂等胶核重介质后沉淀池水力负荷甚至可达q=40-60m3/m2·h，当二沉池出水水质水量变化较大时，高效池可有效防止水质水量的冲击影响。（4）工艺实际占用土地少，单位处理能力大，节地节能环保。（5）运行成本相对较低，重介质回收率可达99%以上。基于工艺占地、投资成本、运行费用等方面的优势，高效沉淀池在当前的污水处理厂提标改造工程中，得到了大量实际应用，运行效果稳定。
3工艺应用实例
浙江省某城市污水处理厂设计总规模为32×104m3/d，分2组运行，单组规模16×104m3/d，改造前原有主体工艺采用AAO生物反应池+二次沉淀池，出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准一级B标准，处理合格尾水排江。提标工程分为2组实施，单组规模16×104m3/d，提标处理采用高效沉淀池+滤布滤池工艺。原有二沉池出水通过提升至高效沉淀池、滤布滤池，辅以药剂投加进行深度处理，进一步去除TP、SS，出水达到污染物排放标准中的一级A标准。
3.1设计进、出水水质
高效沉淀池设计进出水水质情况详见表1。
3.2工艺设计参数
单组高效沉淀池（2套合建）工艺设计参数情况详见表2。
3.3主要工艺配套设备清单
单套高效沉淀池工艺配套设备情况详见表3。
3.4运行效果及处置成本
工艺系统经过单机调试、系统联动调试，投入正常生产运行，经现场监测，设备生产运行工况良好，出水水质指标稳定，连续监测期间出水水质指标均符合要求（SS＜5mg/L、TP＜0.3mg/L），详见表4和表5。高效沉淀池运行成本主要有药剂费、水电费、投加介质材料费等。10%浓度PAC溶液、阴离子PAM、微砂补充分别按照500元/t、25000元/t、600元/t计算，电费按照0.67元/(kW·h)计算，稀释用自来水按照4.2元/t计算，运行期间吨水直接处理成本经测算约为0.125元（不含投资费用）。本项目高效池PAM稀释用自来水在后期改造为厂内中水后，处置成本进一步得到了降低。
4结论
实际运行效果表明，高效沉淀池工艺运行稳定可靠，自动化运行程度高，出水水质优良，完全满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中一级A的标准，运行经济、成本可控，具有较高的推广应用价值。本工艺结合投加微砂、重介质等，在保证有效去除总磷（TP）、悬浮物（SS）的前提下，能够减少混凝剂（PAC）的投加量，同时微砂、重介质等可回收利用，降低了直接处理成本，具有经济、高效、稳定、可靠的特点，在污水处理厂提标改造中具有着广阔的应用空间。
参考文献：
[1]DB33/2169—2018城镇污水处理厂主要水污染物排放标准[S].浙江省地方标准，2018.
[2]贾伯林，肖峰，杨志宏，等.重介质混凝沉淀工艺中的专利解决方案[J].广东化工，2019,46(1):110-111.