絮凝强化二沉池固液分离的状态点分析与工艺优化

＝
计算 公 式 如

（
2
）
所示
？
［
4
］ 。
ＪＧ
：ｃ

？
＝
ｓ

Ｖ
〇

？
ｘ ｅ ｘ
？
ｐ （
ｋ ｘ）
Ｊ ｅ
，
＝
工
？
Ｑ ｅ ／ Ａ Ｊｒ
＝


ｘ
Ｑ ｒ ／ Ａ
（
2
）
式中
，
ｘ
是 自变量
，
指 不 同 的 混 合 液 污 泥 浓度
，
单位
ｋ ｇ ／ｍ 3
，
或者
Ｌ ｇ／
。
，
，
Ｐ Ａ Ｍ
0
．
0 7 5

0
．
8 2 5 ｍ
Ｌ／ Ｌ Ｓ Ｖ Ｘ
，
2
Ｐ Ａ Ｃ
0
．
0 5
5 ｍ
Ｌ ／ Ｌ Ｓ Ｖ Ｘ ＯＰ
， ，
3
结 果 与讨 论
．
3
1
絮 凝 过 程 对 沉 降 效 果 的 影 响
显 示 了 化学 除 磷药 剂
Ｐ ＡＣ
。
ＪＲ
表示 底 流
（ （
ＱＲ
作 用 下 挟 裹 污 泥 颗 粒所 产 生 的 固 体 物 质 通 量
3
Ａ
1 ）
。
指二 沉 池 横 截 面 积
，
单位
2
ｍ
。
流 量 ＾ 和 ＾ 的 单 位是
ｍ
／ｈ
。
其 他变 量 含 义和 单位 同 公 式
（
2
．
3
状 态 点 图 使用 方 法
通量是因 变量
，
随
着 污泥 浓 度 的 不 同 而 变 化 断 面 的 固 体物 质 通 量
为 底 流通 量
， ；
单 位是
ｋ ｇ ／ （
，
2
ｍ
ｈ）
。
Ｊｅ
为 重力 通 量
表 示 在 重 力 作用 下通 过 沉 淀 池
；
ＪＥ
为 溢 流通 量
表 示 出 水 流量
Ｑ ｅ 中 固 体物 质 所产 生 的 固 体 物 质 通 量
两 者 有 明 显 的 正 相 关关 系
第四章
污 水 资 源 化 再 生 利 用 技 术 与 措施 2
？
7 6
1

？
为 了进
一
步 比 较 絮 凝剂 的 差 异
Ｐ ＡＭ
1
？
，
图
4
显 示 了 絮 凝剂 投 加 量 和
，
3 0
分钟
ＳＶＩ
的 关系
。
可 以 看到
。
，
仅 比 较起 始 和
2
．
可 参考 文 献

4
活 性 污 泥 絮 凝 实 验
，
为 了 研究 絮 凝 剂 投 加对 沉 降 性能 和 出 水水 质 的 影 响
同 配 比 和 浓 度 的 絮 凝剂
，
取 某 污 水 处 理 厂 的 曝气 池 污泥
。
，
加入 不
观测 投 加 絮 凝 剂 对早 期 膨 胀 现 象 的 控 制 效 果
二沉 池 状 态 点
图 是 固 体通 量 理 论 的 直 观 表 现
Ｖｓ
，
如图
2
所示
。
状态点 图 包括三 条固 体通量 曲
ＪＲ
，
线
，
分别 为 重 力 沉 降 速 度
Ｖ
导 致 的 重 力 通量 扎
、
底 流 流 量 ＱＲ 导 致 的 竖 直 向 下 的 底 流 通 量
ＪＥ
。
以 及 出 水 流 量 Ｑ ｅ 中 固 体 物 质被 截 留 所 形 成 的 溢 流 通 量
，
，
投加
〇 0 7 5
．
？
0
．

8 3 ｍ
Ｌ／ Ｌ
。
剂量
的 工 业 用 聚 丙 烯 酰胺
ＰＡ Ｍ ）
测 定 活 性 污泥 沉 降速 度
，
，
绘制 状态 点 图
ＰＡ Ｃ
，
分 析改 善效 果
（
为了分
，
析化 学 除磷 过 程 与 絮 凝 过程 的 关 联 定 污泥沉 降 指 标
ｐ
投加
。
，
在状 态 点 图 上
态 下
。
底 流 通 量 扎 和 九 为 溢 流 通量 确 定 了 状 态 点
，
ＳＰ
，
表 示 二 沉池 当 前 的 运 行 状
ＳＰ
从该 点 向
ｘ
横 轴做 垂 线
可 以 得 到 当 前运行 的污 泥 浓度
。
Ｘ
。
如果
位于重力 通量 曲 线之
，
，
意 味 着 沉 淀 过 程 能 够 正 常进 行
。
以便 利
用 二 沉池 絮 凝 和 沉 淀
加 药 量 Ｑｄ
—

般 远 小 于 混 合液 流 量
有关
一
重 力 沉 降速度 Ｖ 与 污 泥 浓 度
ｓ
ｘ
，
般 假设 为 如 下 的

Ｖ ｅｓ
ｉ
ｌ
ｉ
ｎｄ
指 数关 系
。
Ｖ
＝ ｓ
Ｖ
〇
，
（ 1 ）
其中
Ｌ／ ｇ
〇
Ｖ
。
为 最 大 沉速
，
是 与 污 泥 絮 凝 特 征有 关 的 定 值
倒入
Ｌ
单位
ｍ／ｈ
々
；
为 常 数且 为 正 值
，
单位 其
将 回 流 污 泥 和 浓缩 污 泥 稀 释 为 不 同 浓 度
沉 淀 初期 的 下 降速 度 即 为 Ｖ
ｓ
。
，
2
量 筒 记 录 泥 水界 面 随 时 间 的位 置 变 化
ｓ
，
，
根 据 泥 水 界 面 曲 线 的 初 期线 性 部 分 的 斜 率 计算 Ｖ
图
3
和 絮凝 剂
ＰＡ Ｍ
沉 降曲 线 的影 响
，
，
可 以 定 量 分 析污 泥 体 积指 数
；
ＳＶ
与 絮 凝性
的 关系
。
可 以看到
：
加 人 絮 凝剂 后
，
，
沉 降 曲 线 向 下 方移 动
。
显 示 沉 降 性 能 有 所 改善
随着 絮 凝 剂 投 加 剂 量 的 增
加
，
污 泥 沉 淀 指 数 下 降 更快
？
2
7
5 8

？
中
国 环 境科 学 学会 学
术年 会 论 文 集
（
2
0
1
5
）
絮凝 强 化 二沉 池 固 液分 离 的 状 态点分 析 与 工 艺优 化
刘
（
垚
1
2
李
冰
2
程 晓菁
1
张志 渊
1
马 文瑾
1
邱
四环东
勇
2
＊
’
1
．
北 京 北 排 水 环 境发 展 有 限 公 司 小 红 门 再 生 水 厂 北 京 市 朝 阳 区 南
Ｃ ＦＤ
。
运行 方 面
对 上 述 技术 的 应 用 还 有 较 大 不 足
，
存在 以 上 问 题 的 原 因 在 于
，
多 维 固 液分 离 和
模 型 比 较 复杂 且参 数 多
多
数 据 监 测 和 获取 困 难
，
适 合 理 论 研究 而无 法 在 日 常 工 作 中 加 以 使 用
，
2
．
路
8 6
号 1
0 0 1
7 6
环 境 模 拟 与 污 染 控制 国 家 联合 重 点 实 验 室 北 京 市 海 淀 区 清华 园
1
清 华大 学 环境 学 院
摘
号
1 0 0
0 8 4
）
要
强 化 活 性 污 泥 的 絮 凝性 能 是 二 沉 池 稳 定运 行 的 关键
，
，
。
2
研究 方 法
．
2
1
二
沉 池 零 维模 型
1
二沉 池 的 零维 模 型 结构 如 图
所示
。
将 二 沉池 视为
一
一
个点
，
池 内 的 污 泥 浓 度 和 沉 降速 度 均 为
口之前
，
定值
。
在图
1
中
，
还显 示 了 加 药 点 的 位置 和 浓 度
，
。
般 絮 凝 药 剂 加 在 二沉池 入水
，
计 真
算 流 体力 学
空脱气
、
（
Ｃ ＦＤ ）
模型等
、
［
2］
。
在 二 沉池 运 行 方面
，
研究 者 做 了 很 多 努 力
开 发 了 污 泥倍 增
3 ］ 。
、
流 体 力 学 优化
，
模 型 优 化等 技术 和 方 法
。
提 高 了 污 泥沉淀 的 效 果
：
［
但是