深度水处理系统工艺设计高密度澄清池
高密度澄清池工艺选择及设计研究
高密度澄清池工艺选择及设计研究1、概况沉淀池在经历了平流沉淀池，斜板〔管〕沉淀池和机械加速〔脉冲〕澄清池之后，新型的一种澄清池称做高密度澄清池〔DENSADEG〕问世了。
该池是由法国得利满公司开发研制获专利的一种新型澄清池，它在欧洲已经应用多年，目前开始进入中国市场。
由于该池效率高，适用性广，因而在中国各城市用地日益短缺的情况下，采用这种高效的澄清池技术应是一种适宜的选择。
在乌鲁木齐20万吨/日城市供水工程中，通过与得利满公司的技术交流，结合该工程在原水水质状况，以及考虑到乌鲁木齐冬季气候寒冷，所有构筑物必需加盖房子，因而选用高效的澄清池节省土建投资是首选，通过技术经济比拟后，我们采用了得利满公司的高密度澄清池技术，下面对该种池型及工程中的设计应用做一简单介绍。
2、高密度澄清池介绍高密度澄清池〔DENSADEG〕是由法国得利满公司研制的一种采用斜管沉淀及污泥循环方式的收速、高速的澄清池。
其工作道理基于下五个方面：·原始概念上的整体化的絮凝反响池。
·推流式反响池至沉淀池之间的慢速传输。
·污泥的外部再循环系统。
·斜管沉淀机理。
·采用合成絮凝剂+高分子助凝剂。
高密度澄清池的适用范围广，可以称得上是“万能〞澄清池。
可用于以下方面：·饮用水〔澄清、除碳……〕·工业用水〔澄清、除碳……〕·城市生活污水〔物化初沉池，三次除磷〕·工业污水〔特殊处置〕·污泥浓缩〔滤池反冲刷废水〕3、高密度澄清池的说明RL型高密度澄清池。
〔多用生活用水处置工艺，及生活污水处置工艺。
〕该池是目前使用范围最广的一种高密度澄清池〔95%的工程采用〕。
采用该类型的高密度澄清池，水泥混合物流入澄清池的斜管下部，污泥在斜管下的沉淀区从水中别离出来，此时的沉淀为阻碍沉淀；残剩絮片被斜管截留，该别离作用是遵照斜管沉淀机理进行的。
因此，在同一构筑物内整个沉淀过程就为两个阶段进行：深层阻研沉淀、浅层斜管沉淀。
深度水处理系统工艺设计高密度澄清池
深度水处理系统工艺设计高密度澄清池1.简介深度水处理系统是一种用于处理废水和污水的先进工艺。
其中的一项重要设备是高密度澄清池。
高密度澄清池使用高效的澄清技术，能够高效地去除废水中的悬浮物、浑浊物以及沉淀物等，提高废水的澄清效果，减少废水污染。
2.设计原则(1)体积效率高：采用一流的材料和设计，能够在较小的占地面积上实现高效的水处理效果，降低运营成本。
(2)澄清效果好：能够高效地去除废水中的悬浮物、浑浊物、沉淀物等污染物质，确保澄清后的水质达到国家相关标准。
(3)运行稳定可靠：采用高质量的材料和工艺制造，结构坚固，使用寿命长，能够稳定运行。
(4)操作简便：具备自动化控制系统，操作简单，实时监控和调整水处理过程。
3.设计要点(1)设备选择：高密度澄清池通常由澄清池本体、悬浮物收集系统、底排泥系统、进水出水系统等部分组成。
关键设备的选择要考虑到水处理量、污染物特性、工艺要求等因素，并进行合理的配置。
(2)澄清效果提升：可以采用一些辅助措施来提高澄清效果，如气浮系统、药剂加入系统、反洗系统等。
气浮系统能够增加悬浮物的汇聚速度，加快澄清速度。
药剂加入系统能够提高悬浮物的沉降性能。
反洗系统可以及时清除澄清池中的沉淀物，保证其工作效果和寿命。
(3)自动化控制系统：配备自动化控制系统，可以实现实时监控和调整水处理过程。
可以根据进水水质、澄清效果等指标进行自动调整，保证水处理的稳定性和效果。
(4)安全性设计：对于澄清池来说，在设计时要考虑其结构的合理性和材料的选用，确保其使用安全可靠，并具备一定的防漏、防腐、防爆等措施。
4.设计计算与优化(1)确定处理量：根据实际场地的需求和设计要求，计算出澄清池的处理量。
(2)确定尺寸和结构：根据处理量和处理效果要求，计算出澄清池的尺寸和结构。
通常来说，澄清池的高度可以根据水深和上下水位差来确定，横截面积可以根据水处理流速来确定。
同时，在设计时要考虑到澄清池的排放和清理的方便性。
高密度澄清池
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CONTRAFAST – 混凝土结构
例子– 4.6 MGD，1.75万吨/天
18’ -6” 5.64m
30’ -0” 9.15m 18’ -6” 5.64m
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污泥循环和排泥是该工艺的关键
污泥循环
排泥
污泥循环
排泥
污泥循环率约为5-10％：部分污泥循环至反应池中心导流筒内，通过套筒阀 控制回流污泥浓度，通过变频污泥泵控制回流污泥量，以维持絮凝反应所需 的污泥浓度。
CONTRAFAST™
高密度澄清池
High Rate Sludge Thickening Solids Contact Unit
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目录
简介
一体化设计
分体式设计 中试装置 案例分析
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高密度澄清池特点
将高效剪切增稠与污泥浓缩技术结合到混凝沉淀工 艺中，能够应用于大部分的澄清/软化工程。 集合了颗粒增稠，斜管沉淀以及污泥浓缩，占地面 积小，运行效果好。
分体式设计CONTRAFAST
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分体式设计CONTRAFAST
分体式设计： 土建池体 反应池与沉淀池分建
处理量较大（Q> 7600m3/d，2MGD）
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分体式设计CONTRAFAST平面图
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现场组装的钢池（≦ 2 MGD，7600m3/d ） 一体化设计 现场组装 CF-700
高密度澄清池结构及工作原理
高密度澄清池结构及工作原理高密度澄清池是继平流式沉淀池、斜板（管）沉淀池和机械加速（脉冲）澄清池之后的一种新型高效澄清工艺，采用斜管沉淀及污泥循环方式，具有占地面积小、节省土建投资、抗冲击负荷能力强、适用性广、效率高等特点。
一、高密度澄清池结构1．反应池在反应池中进行物理－化学反应，或其他特殊沉淀反应。
反应池分为两部分：快速混凝搅拌反应池和慢速混凝推流式反应池。
1)慢速混凝推流式反应池上升式推流反应池是一个慢速絮凝池，其作用就是连续不断地使矾花颗粒增大。
因此，整个反应池（混合和推流式反应池）可获得大量高密度、均质的矾花，以达到最初设计的要求。
2)快速混凝搅拌反应池将原水（通常已经过预混凝）引入到反应池底板的中央。
一个叶轮位于中心稳流型的圆筒内，该叶轮的作用是使反应池内水流均匀混合，并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能量。
混合反应池中悬浮絮状或晶状固体颗粒的浓度保持在最佳状态，该状态取决于所采用的处理方式。
来自污泥浓缩区的浓缩污泥通过外部再循环系统不断循环至反应池，使池中污泥浓度得以保障。
2．预沉池－浓缩池矾花慢速地从一个大的预沉区进入到廓清区，如许可制止破坏矾花或产生旋涡，确保大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。
矾花在廓清池下部汇集成污泥并浓缩。
浓缩区分为两层，分别位于排泥斗上部和下部：上层浓缩区用于浓缩循环污泥，污泥在该层的逗留工夫为几小时，然后排入到排泥斗内，部分浓缩污泥从排泥斗上方由循环泵抽出，循环至反应池入口，在某些特殊情形下（如流速不同或负荷不同等），可调整循环区的高度；基层浓缩区用于产生大量浓缩污泥，浓缩污泥的浓度至少为20g/l。
高密度廓清池内设有浓缩刮泥机，将浓缩污泥搜集后，使用污泥泵从预沉池－浓缩池的底部抽出剩余污泥，送至污泥脱水间或现有的可接纳高浓度泥水的排水管网或排污管、渠等。
3．斜管分离区在逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀。
通过固定在清水搜集槽下侧的纵向板举行水力分布，这些板能够有用地将斜管分为自力的多少组以提高水流均匀分派，包管反应沉淀在最佳状态下完成。
高密度澄清池在净水厂的应用
高密度澄清池在净水厂的应用摘要：高密度澄清池是混凝、絮凝、沉淀及污泥回流为一体的新型水处理工艺，利用斜管沉淀和污泥循环的方式提高絮凝沉淀效果，具有占地面积小，处理效率高，出水水质稳定等优点。
本文将以重庆某水厂为例，分析高密度澄清池在净水厂的应用。
关键词：高密度澄清池；净水厂；应用分析1.高密度澄清池工艺介绍高密度澄清池综合斜管沉淀和污泥循环回流的优点，应用面广泛，适用于饮用水生产、污水处理、工业废水处理等领域。
其工作原理：1、采用集成式反应池，进行快速混凝和慢速絮凝反应，通过污泥回流，促进形成较高密度矾花，增强混合反应效果；2、采用斜管沉淀，斜管增大沉淀面积，矾花在斜管下方形成较好沉淀；3、污泥浓缩，沉积在沉淀池底部的矾花，通过重力和刮泥机将污泥收集浓缩；4、污泥回流，通过螺杆泵将部分浓缩污泥回流至絮凝区。
高密度澄清池的工艺构成可分为反应区、预沉-浓缩区、斜管分离区三个主要部分，详见图1。
图1高密度澄清池1.1反应区快速混凝搅拌反应池：在原水中投加PAC混凝剂（聚合氯化铝），通过快速混凝搅拌反应，使PAC混凝剂充分混合反应。
絮凝推流式反应池：将已与PAC混凝剂充分混合的原水引入到反应池底板中央，在导流筒内通过轴流推进器与PAM助凝剂（聚丙烯酰胺）和回流污泥进行充分搅拌均匀混合，并为絮凝和聚合电解质提供所需动能。
1.2预沉池-浓缩区矾花慢速从预沉区进入到澄清区，在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。
浓缩区污泥通过污泥泵循环至反应池入口，剩余污泥外排处理。
1.3斜管分离区逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀，澄清水由集水槽系统收集。
絮凝物堆积在澄清池的下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩。
通过刮泥机栅条的慢速搅动，将污泥间空隙水排挤，浓缩污泥在刮泥机轴心较小范围内聚集。
1.高密度澄清池在净水厂的应用2.1项目概述重庆某水厂位于重庆市渝北区，供水规模80万m3/d，占地面积360亩，涵盖取水泵房、净水车间及加压泵站等配套相关设施，由中国市政工程中南设计研究院设计。
高密度澄清池的工艺流程
高密度澄清池的工艺流程【中英文实用版】英文文档内容：The process flow of a high-density clarifier involves several key steps to ensure efficient solid-liquid separation.Here is an overview of the process:1.Feedstock Introduction: The feedstock, which contains solids and liquids to be separated, is introduced into the clarifier.This feedstock can come from various industrial processes such as wastewater treatment or mining operations.2.Mixing Zone: The feedstock is mixed with water in a designated mixing zone within the clarifier.This helps to suspend the solids in the liquid, creating a homogeneous mixture.3.Settling Zone: The mixed feedstock is then allowed to settle in a settling zone.The solids, which have a higher density than the liquid, begin to sink to the bottom of the clarifier while the clarified liquid remains on top.4.Clarified Liquid Outlet: The clarified liquid, which is now free of solids, is removed from the top of the clarifier through an outlet.This liquid can be further processed or discharged as needed.5.Solids Collection: The settled solids at the bottom of the clarifier are periodically removed through a bottom outlet.These solids can bedisposed of or recycled depending on the application.6.Recycle Water: In many cases, a portion of the clarified liquid is recirculated back to the beginning of the process to maintain the desired concentration of solids in the feedstock.This recycle water helps to improve the overall efficiency of the clarification process.Overall, the process flow of a high-density clarifier is designed to efficiently separate solids from liquids, providing a clear and contaminate-free liquid product.中文文档内容：高密度澄清池的工艺流程主要包括几个关键步骤，以确保有效地实现固液分离。
高密度澄清池设计计算
高密度澄清池设计计算1.确定设计参数首先需要确定设计参数，包括流量Q、沉降速度V、污泥浓度C、沉淀区面积A等。
这些参数通常根据处理水的水质特性、处理要求和设备规模进行确定。
2.确定澄清池尺寸根据确定的设计参数，可以计算澄清池的尺寸。
首先确定沉淀区的体积Vv，可以根据处理水的流量和沉降速度计算得到，即Vv=Q/V。
然后根据污泥浓度和沉淀区体积计算污泥总量Vt，即Vt=Vv*C。
最后根据污泥总量和污泥浓度计算沉降区面积A，即A=Vt/C。
确定了沉降区面积后，可以根据所选的澄清池类型（如水平流澄清池、竖直流澄清池）计算出澄清池的长度L和宽度B。
3.设计出水系统澄清池的出水系统通常包括出水管道和出水阀门等设备。
根据出水要求和流量，确定出水管道的直径和长度。
出水阀门的选型应根据所需的控制功能进行。
4.设计进水系统进水系统通常包括进水口、流量调节装置和分流器等设备。
根据进水流量和所选设备类型确定进水管道的直径和长度。
流量调节装置的选型应考虑到进水流量调节的灵活性和准确性。
分流器的选型则应根据污水流量分配和流速均匀度的要求。
5.设计污泥排泄系统污泥排泄系统通常包括污泥收集和处理装置。
根据沉降池的尺寸和污泥排放要求，设计合适的污泥收集装置，如底部搅拌器和污泥收集槽。
同时，还需要考虑污泥处理的方式，如直接排放或进一步处理。
6.确定配套设备根据澄清池的设计参数和要求，确定所需的配套设备，如水泵、搅拌器、浊度计、PH计等。
这些配套设备通常用于澄清池的运行控制、水质监测和维护保养等。
综上所述，高密度澄清池的设计计算需要确定设计参数、计算澄清池尺寸、设计出水系统、设计进水系统、设计污泥排泄系统以及确定配套设备等步骤。
这些步骤的具体计算方法和参数选择需要根据实际情况和要求进行确定。
高密度澄清池的工艺流程
高密度澄清池的工艺流程高密度澄清池是一种用于处理工业废水和污水的设备，它能够高效地去除悬浮物和悬浮颗粒物。
A high-density clarifier is a device used to treat industrial wastewater and sewage, which can effectively remove suspended solids and suspended particles.澄清池的工艺流程包括进水、絮凝、沉淀、浊液排出和清污泥排出。
The process flow of the clarifier includes water inlet, coagulation, precipitation, turbid liquid discharge, and sludge discharge.首先，废水和污水通过管道进入澄清池，进入澄清池的废水中含有大量的悬浮物和悬浮颗粒物。
First, wastewater and sewage enter the clarifier through pipes, and the wastewater entering the clarifier contains a large amount of suspended solids and suspended particles.为了去除这些悬浮物和颗粒物，我们需要在进水口加入絮凝剂，絮凝剂的作用是将废水中的悬浮物和颗粒物凝聚成较大的团簇。
To remove these suspended solids and particles, we need to add coagulants at the inlet, and the role of the coagulant is to agglomerate the suspended solids and particles in the wastewater into larger clusters.然后，废水进入澄清池的中心区域，悬浮物和颗粒物逐渐沉淀到底部，形成污泥层。
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深度水处理系统工艺设计高密度澄清
池
1.1.1深度水处理系统工艺设计
1.1.1.1混凝沉淀系统工艺描述及技术参数
工艺过程描述
高密度沉淀池内加入合适的软化剂-石灰和纯碱，软化剂与水中的悬浮的有机物和无机物快速的凝聚，同时软化剂还与水中可生物降解的有机物（包括生物颗粒与菌胶团）有较强的亲和力，因此在软化剂凝聚的过程中还会将可生物降解的有机物（即BOD5）从水中去除。
软化剂凝聚处理除了能够降低水中悬浮的有机物、无机物和BOD5外，还能够降低水中细菌和病毒含量，同时还能有效去除硬度（包括暂硬和永硬）和碱度。
高密度沉淀池采用污泥外循环高密度沉淀池技术。
高密度沉淀池主要结构应由反应室、斜板沉降室、集水槽、搅拌机、刮泥机、钢结构（含桥架、内外反应筒、集水槽、支撑架、固定件和取样装置等）等部分组成。
高密度沉淀池为污泥外循环高效澄清池。
高密度沉淀池按2系列配置，鉴于装置内废水回流的影响，高密度沉淀池设计处理能力按不低于2×155m3/hr考虑。
高密度沉淀池工艺是在传统的平流沉淀池的基础上，充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论，把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化。
主要基于4个机理：独特的一体化
反应区设计、反应区到沉淀
区较低的流速变化、沉淀区
到反应区的污泥循环和采用
斜管沉淀布置。
反应池分为
2个部分：快速混凝搅拌反
应池和慢速混凝推流式反应
池。
快速混凝搅拌反应池是
将原水引入到反应池底板的中央，在圆筒中间安装一个叶轮，该叶轮的作用是使反应池内水流均匀混合，并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能。
矾花慢速地从预沉池进入到澄清池，这样可避免矾花破碎，并产生涡旋，使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。
矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。
浓缩区分为两层：上层为再循环污泥的浓缩，下层是产生大量浓缩污泥的地方。
逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀。
经过固定在清水收集槽进行水力分布，斜管将提高水流均匀分配。
清水由一个集水槽系统收回。
絮凝物堆积在澄清池下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩。
该沉淀池有以下几方面的优点：1)将混合区、絮凝区与沉淀池分离，采用矩形结构，简化池型；2)沉淀分离区下部设污泥浓缩区，占地少；3)在浓缩区和混合部分之间设污泥外部循环，部分浓缩污泥由泵回流到机械混合池，与原水、混凝剂充分混合，经过机械絮凝形成高浓度混合絮凝体，然后进入沉淀区分离。
◆高密度沉淀池的主要特点
（1）最佳的絮凝性能，矾花密集，结实。
（2）斜板分离，水力配水设计周密，原水在整个容器内被均匀分配。
（3）很高的上升速度，上升速度在15～35m/h 之间。
（4）外部污泥循环，污泥从浓缩区到反应池。
（5）集中污泥浓缩。
高密度沉淀池排泥浓度较高（用于澄清处理时为20～100g/L 或者用于石灰软化时为150～400g/L （6）采用合成有机絮凝剂（PAM）
◆高密度沉淀池的工艺流程
我方设计的高密度沉淀池系统可分为五个单元的综合体：前混凝、反应池、预沉—浓缩池和斜板分离池，后混凝。
(1) 前混凝池
前混凝配水构筑物为矩形，配有快速搅拌器，用于进水与石灰/纯碱和混凝剂的快速混合。
投加的混凝剂与悬浮固体和油进行反应，石灰乳同时和暂时硬度发生反应。
混凝后，污水经手动调节的溢流堰以重力流方式进入沉淀反应池，
前混凝池按照停留时间3min设计，配有快速搅拌器。
(2)反应池
反应池采用得利满专利技术是工艺的根本特色。
理化反应，如晶质的沉淀—絮凝或其它特殊类型的沉淀反应均在该池中发生。
反应池分两部分，每部分的絮凝能量有所差别，中部絮凝速度快，由一个轴流叶轮进行搅拌，该叶轮使水流在反应器内循环流动，周边区域的活塞流导致絮凝速度缓慢，投入混凝剂的原水一般进入搅拌反应器的底部，絮凝剂加在涡轮桨的底部，聚合物的投加受沉淀池的原水控制，在该搅拌区域内悬浮固体（矾花或沉淀物）的浓度维持在最佳水平，污泥的浓度经过来自污泥浓缩区的浓缩污泥的外部循环得到保证。
反应池独特的设计的结果，即能够形成较大块的、密实的、均匀的矾花，这些矾花以比现今其它正在使用的沉淀系统快得多的速度进入预沉区。
反应池按照停留时间17min设计。
(3) 预沉池—浓缩池
当进入面积较大的预沉区时，矾花移动速度放缓，这样能够避免千万矾花的破裂及避免涡流的形成，也使绝大部分的悬浮固体在该区沉淀并浓缩，底板装有锥头刮泥机。
部分浓缩污泥在浓缩池抽出并泵送回至反应池入口，浓缩区。