高效澄清池(Densadeg)用于老水厂工艺改造

高效澄清池(Densadeg)用于老水厂工艺改造

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第2 4卷

第1 8期

中国给水排水CHI NA ATER& W AS W TEW ATER

Vo . 124 No. 8 1 S p. 08 e 20

20 0 8年 9月

高效澄清池 ( esdg用于老水厂工艺改造 D nae )周军，李钟飒，王 晏，王如华 (上海市政工程设计研究总院，上海 2 0 9 ) 0 0 2摘m

要：在上海两座大型百年老厂——规模为 5 0 d的南市水厂和规模为 3 0 0X1 m/ 6X1

。d的杨树浦水厂 7生产系统的工艺改造设计中，对原工艺处理效率低、/ 针工程用地紧张的特点，

采用了高效澄清池( es e) D na g工艺。实际运行表明， d该工艺占地少、运行高效稳定，非常适用于老水厂的工艺改造。

关键词：水厂；工艺改造；高效澄清池 中图分类号：T 9 1 U 9文献标识码：C 文章编号：10 4 0 ( 0 8 1 0 0— 6 2 2 0 ) 8—0 4 0 0 0— 4

Ap ia in fDe a e ih a e Clrfe o Re o tuc in o d pl to o ns d g H g r t a i r t c nsr to f Ol c i W a e e t e tPl n tr Tr a m n a tZ HOU J n, L h n—e, W ANG Ya WANG R— u u IZ o gp i n, uh a

( h n h i nc a E gnei ei n e ac ee l ntue S ag a 0 0 2 hn ) S a g a Mu ip l n ier gD s na dR s rhG nr stt, h n h i 0 9,C ia i n g e aI i 2 Abta t B c ueo w t am n fc n yo pei spo esadsotg f x ni n, s c: ea s f o et e t i i c f rv u rcs n h r eo t s nl d r l r e e o a ee o a teD na e i— t c r e rcs w s ei e n sdi cnt ci r et o oma r a h esd g g r e l i r oes a s n da du e r o s u t npo cs fw j — h h a af p i d g ne r o j t owt rte t n l n swi a h n r d y a so itr

n S a g a,wh c r n h ae r ame tPln e r ame tp a t t u d e e r fh so y i h n h i h i h a e Na s iW t rT e t n a t wi a c t f5×1 m n t c pa i o 0 h y 0/d a d No. i e wih c p c t f3 m fYa s u a e e t 7 ln t a a iy o 6 X 1 0/d o ng h pu W trTr a— me tP a t n l n .Th r c ia pe ain s o h tt e n w r c s a malo c pid ln r a a d hg e- e p a tc lo r to h wst a h e p o e s h ss l c u e a d a e n ih—f i in y a tbl p rto fce c nd sa e o e a in,a d t u sv r u tb e f rup r d ngr c nsr ci n o l trte t n n si e s ia l o g a i e o t to fod wa e r ame t h y up a t. l n s K e r: wae r am e tp a t y wo ds t rte t n ln; p o e sr c nsr ci n; h g r t lrfe r c s e o tu to ih—ae c a i r i

为了应对污染日益严重的原水水质和满足更高的出水水质标准，接 2 1上海世博会的召开，迎 00年 以及配合上海市所承担的国家 83重大课题“湖 6太流域安全饮用水保障技术”范工程的建设，海示上市启动了位于中心城区的两座大型百年老厂——南市水厂和杨树浦水厂 7生产系统改造工程。 南市水厂和杨树浦水厂均以有机污染较为严重的黄浦江为水源，直采用混凝沉淀、滤、毒常一过消规工艺，出水水质无法满足新的水质标准；外，此水

针对升级改造目标，开展了“海自来水深度上

处理工艺研究与应用 (黄浦江水源)以及“湖流”太域安全饮用水保障技术”等科研项目的研究，出提了预臭氧、凝沉淀、滤、混过后臭氧、活性炭吸附、消毒工艺改造方案。

由于两座水厂均位于中心城区，建设用地紧张， 因此在水厂中占地面积最大的混凝

沉淀池型式的选择成为设计关键因素，过大量的调研和技术经济经比较后，决定充分利用这两个项目部分采用法国政

厂排泥水未经任何处理就近排入水体，对水环境造成了一定污染；两水厂清水库调节容量均小于且5,在一定的运行安全隐患。因此，须对水厂%存必净水工艺进行升级改造、增设排泥水处理系统并尽可能扩大水厂清水库调节容量。

府贷款的有利条件，采用法国得利满公司的高效澄清池 ( esdg混凝沉淀工艺。在处理规模> 0X D nae) 2 1 d时，工艺占地仅为目前国内普遍采用的 0 m/该水力絮凝和平流沉淀池的 14/。此外，在实现除它浊的同时兼有污泥浓缩功能，沉淀污泥可直接送至脱

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周军，:等高效澄清池( e sdg用于老水厂工艺改造 D nae )

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水设备脱水，可使浓缩池的建设规模大为缩小。 与此同时，开展了“效澄清池及生物滤池还高处理黄浦江原水的适用性研究”通过近半年的中，试规模试验研究，验证了该工艺对黄浦江原水的适用性并进一步优化了设计参数，工艺设计提供了为科学依据。

负荷和投药量状况下其排泥水的含固率是否能达到直接脱水的要求。另外还研究了投加粉末活性炭对 CD O的去除效果，以及 p H调节对浊度及 C D O去除效果的影响等。 试验装置为中试规模，理能力为 2 l h处 5f/ 02 1常态试验 .

1高效澄清池工艺的原理及主要特点高效澄清池处理工艺基于以下原理：清区与澄

混凝剂投加量为 2、0mgL(水厂生产相 5 3/与同)助凝剂投加量为 0 1m/,, . g L在改变原水水量负

絮凝区一体化结合；絮体由絮凝区至澄清区低速传输；在澄清区下部浓缩区与絮凝区之间的污泥外部循环；机高分子絮凝剂的应用；澄清区设置斜有在管。其工艺原理如图 1所示。

荷的条件下，考察了高效澄清池的处理效果。 试验表明， 2、2 5 2 h不同流量负荷在 0 2 .、5m/下，对浊度的去除效果无明显差异，出水水质基本稳定。在混凝剂投加量为 3/ 0m

gL时出水浊度<1 N U, T投加量为 2 gL时出水浊度为 0 8—1 2 5m/ . .5NTU。

2 2负荷突变试验 .

①

水力负荷突变试验

试验期问混凝剂投加量为 2 gL(水厂生 7m/与

产相同)助凝剂投加量为 0 1m T。水力负荷按， . g L2、2 5 2、7 51/ 52 .、5 2 . I h变化，种负荷连续试验 1 T 每h。1 2、絮凝区 4螺旋涡轮 5原水进水口 6助凝剂投加点 、 3. . . .

7污泥循环泵 8预澄清区 9 1 .泥机 1.管 1 .水槽 . .、0刮 1斜 2集1. 3出水口 1 .泥排放泵 4污

试验结果表明，原水平均浊度为 4、3 5在 0 5 . N U时，效澄清池在从额定流量 ( 5m h) T高 2/至

图 1高效澄清池工艺原理 F g 1 P o e sp n il f i h rt lr e i . r c s r cp e o g -ae ca i r i h i f

±0 1%突变过程中，其处理水出水水质较为稳定， 出水浊度< T。 lN U②水质突变情况

整个高效澄清池由絮凝区、澄清区、缩污预浓

泥贮存区、管澄清区等组成。絮凝区由搅动絮凝斜区与推流絮凝区组成。 在对进水和循环污泥投加微量高分子助凝剂的条件下，可产生内部大流量泥渣循环的絮凝器能生

试验结果表明， 2h内原水浊度从 8 T当 7N U变化至 10 N U时，清后出水浊度为 0 3~0 9 5 T澄 . .NTU。

2 3与水厂 4平流沉淀池的对比试验 .

成均匀的、非常密的絮凝体，大大提高了沉淀前的混凝效果及泥水分离后的污泥浓缩效果。与其他混凝沉淀或澄清工艺相比，控制相同混凝剂投加量和在出水浊度的条件下，达到很高的澄清速率 (0~可 24/ )是平流沉淀池的 1 0m h, 3~2 6倍、统澄清池传

平行对比试验 ( 4平流沉淀池仅加混凝剂 )共进行 4d混凝剂投加量均为 2 gL,效澄清池 , 4m/高助凝剂投加量为 0 1m/。 . g L对比试验结果表明，厂 4平流沉淀池的出水水 浊度为 1~ T平均为 15N U,效澄清池出 2N U, . T高水浊度<1N U,均为 0 6 T

T平 .8N U。当高效澄清池混凝剂投量比水厂实际投量低 1%时，出水浊度 5其仍能控制在 15N U以下。 . T2 4排泥特性研究 .

的 5~1、 0倍斜管沉淀池的 3~6倍，因此构筑物占

地面积很小。此外，其排泥含固率可达 3~ 0,% 1% 能直接满足污泥脱水设备的进泥含固率要求。

2高效澄清池对黄浦江原水的适用性试验研究在南市水厂北部厂区进行，期三个为月。主要研究了高效澄清池对黄浦江原水的除浊效果，包括常态运行、冲击负荷能力、水厂现有平耐与流沉淀池平行对比、剂消耗量，药以及在合理的运行

试验中高效澄清池内的污泥泥位高度以池底以上 1I为基准，保证排泥及循环污泥的高浓度。 1" 1可

絮凝区的污泥沉降比控制在 8%左右，以达到良好的絮凝效果。试验结果表明，效澄清池的排泥含高

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固率均大于 5。% 2 5其他结果。

在二组高效澄清池之间设置公共配电问，相在邻两格絮凝池的结构空问之间设置污泥泵房。由于采用了高效澄清池工艺和较合理的构筑物组数，加

在水力负荷为 2 h澄清速率为 2/ ) 5I/ ( n 5m h、稳定运行后混凝剂投加量为 3#L左右、凝剂 0m助投加量为 0 1~0 1 g L污泥回流比为 2~ . . 5m/、%

之充分利用结构空问布置设备，0× 0 m/规模 5 1 d的混凝沉淀设施占地仅 0 5h . m。高效澄清池平面布置图见图 2。

4、%絮凝区域污泥沉降比为 8的条件下，清池%澄出水浊度<1N U, T排泥含固率为 3~1%,H值% 0 p的调节对浊度去除效果的影响不大。在原水 C D O为 55~ #L的条件下，同量混凝剂对其去除 . 7m不

率为 3%~ 0,H值的调节对其去除效果有一 0 4% p定影响；加 1/投 0mgL的粉末活性炭可使 C D O去除率提高 1%左右； 2当原水 C D>6m#L时， O 即使投加粉末活性炭也难以确保出水 C D<3mg O /L。

研究结果表明，效澄清池适用于黄浦江原水，高 其高效、

占地少和排泥可直接脱水的特点非常适合于上述两个水厂的改造。

3水厂改造设计3 1南市水厂 进水管牡

丽

根据上海市供水专业规划及建设用地要求，南市水厂的生产规模将从现状的 9 0×1 I/ 0 l d调整 l 至7 0×1 i/,区由现状的南北两处调整为仅 0 n d厂 保留北部厂区，作适当规划扩展后作为水厂最终并 7 0×1 i/ 0 n d规模的建设用地。一期工程规模为 5 0×1 m。d其中高配问、水泵房及吸水井、 0/(清综污泥顶探测沉淀区

a平面图 .

快速混合区搅拌器

——\ ]

配水渠

臭氧

壁

合加药问、臭氧制备问、泥脱水问、水回用池以污废及办公、验、化中控、机修、仓库等辅助建筑土建设施均按 7 0×1 m/ 0 d规模一次建成 )建设用地仅为， 77 m,地条件极为紧张。 .3h 用 由此，设计考虑设两组高效澄清池，每组规模为

薹薯一

2。。

、塑者—一廊墼冒雁b .剖面

图 2南市水厂高效澄清池平面布置 F g 2 L y u f ih rt lr e fNa s i ae i . a o to g -ae ca i ro n h tr h i f W Pat ln

2 1 n d包括三格平行布置的高效澄清池， 5× 0 i/, 每格澄清池包括混合、凝和斜管沉淀三个区。在快絮速混合区前投加硫酸铝，混合接触时问为 1rn混 i, a

3 2杨树浦水厂 7生产系统 .

杨树浦水厂现状规模为 18× 0 m/,中7 4 1 d其生产系统规模为 3 6×1 m/。7生产系统改造工 0 d 程也是上海市所承担的国家 83重大课题“ 6太湖流

合池内设置一套机械混合搅拌器。絮凝区内设一套机械搅拌式反应器，分别在絮凝区进水处和回流并污泥进口处各投加 5%高分子助凝剂。斜管沉淀 0区面积为 19I,大沉淀速度为 2。/,沉 6 l最 l 14m h在

域安全饮用水保障技术”范工程之一，示示范的核心内容是微污染水源的水厂高效净化集成技术。由于受生产运行条件的限制，改造工程只能异地重该

淀区下部设置中心传动刮泥浓缩机。 每格

澄清池设二套污泥泵，于污泥回流及排用放。循环污泥由污泥泵输送至絮凝区，排放污泥由污泥泵泵至排泥水处理系统的污泥缓冲池。

建，但受场地条件的限制，新征建设用地面积仅为2. m 8h。

设计中设置两组高效澄清池，每组规模为 1 8× 1 m/每组包括两格平行布置的高效澄清池。 0 d。(下转第 4 6页)

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的取值见表 1。表 1 A的取值 I . Vau f 扎 1 leo A

4结语

该工程于 20 0 8年 3月开始试运行，运行阶段试中，空厕所系统运行正常，污通畅、速，真排迅系统排A9 1 l

最长管道长度/ mO~1 5 0 0 l5 o~2 1 0 0 0 2 1 0~3 0 0 0 0

A6 7 8

最长管道长度/ m3 0 0~3 6 0 0 0 3 6 0~4 5 0 0 0

水量设计计算符合实际使用情况。真空厕所不但可以应用于生态旅游区、生活区或重力排污系统修建困难的地区，可以应用于轮也船、车及长途客车上，火具有广阔的应用前景。参考文献：[] Gb sS au m ss m sl s se rsit n[] 1 ib .V cu yt o e i etc os J e v t riP Ni r s 2 0 1 2—2 . u c Wo k, 0 3, 0: 4 8

值取为 6经计算得 Q。 07 6m/ i,,= .5 rn由此 a可确定选用 S 0 8型水环式真空泵，吸能力为 K一 .抽0. /mi 8 m。 n,

极限压力为 0 0 8MP,用电机功率 . 8 a配

为 22k . W。

真空泵的每次抽气时间为：=

段金明，周敬宣.真空排污管内多相流动阻力特征研究[] J .华中科技大学学报 (市科学版 ) 2 0,3城，0 6 2()4 4 . 1:6— 8

c÷+一+ ) Q ( /叩() 61● j 1J

Ha -H o t m n c=l n

周敬宣，王方明，李艳萍.粪便真空输送管网与真空站1J 1

式中—

——绝对大气压强， 0 1MP 取， a—

参数的研究与设计[] J .给水排水，02 2 ( ) 6 2 0,8 5:7—

7 0.

当真空泵开启时，空系统的最小真真空度

段金明，周敬宣，洪，林等.铁路站场固定式真空地面

卸污系统设计[] J .中国给水排水，0 62 ( 8:1— 20,2 1 ) 44 4.

日——当真空泵关闭时，空系统的最大真真空度 l n x(×0 0 2—0 3 8+ 。 9+ .7

E 2 0 1 9 Va u m e e a e S s m n i e B i i g N1 1 9 9 6, c u S w r g y t I s u l n e d d

『] S.

0)/ ./ 8=1 1 n 0 . 2 mi

电话：07 8 72 4 ( 2 ) 79 20E—m a l g oe g oe@ 1 6 c r i: a fi a i f 2 .o n~

可满足真空泵启动时间在 1~3mi间的要 n之求。

收稿日期：0 8— 3—3 20 0 1

(上接第 4 2页)

每格高效澄清池的内部布置、公共配电问及污泥泵房设置与南市水厂相似。主要不同之处是在采用相同的单格斜管沉淀区面积的情况下，大沉淀速度最

5结语

高效澄清池 ( es e ) D na g具有占地少、 d多功能和运行高效稳定的特点，很好地解决了上海两座大型百年老厂工艺技术升级改造中所面临的土地极其紧张的难题。 、

更高， 2/,为 3m h但仍未超出中试的额定沉速。3 6× 0 d规模的混凝沉淀设施占地仅为 0 3 1 m/ .3h。 m

4实际运行效果目前，杨树浦水厂 3 6×1 m/ 0 d规模 7生产系 统已建成投产，市水厂一期 5南 0×1 m/ 0 d规模工

参考文献：[]沈裘昌， 1邬亦俊.上海长桥水厂的老系统改造及深度处理规划[] J .中国给水排水，0 62 ( ) 2 2 . 20,2 4:3— 5

程正在施工中，预计 20年年中可投产运行。已投 09产近半年的杨树浦水厂 7生产系统的运行状况表

明，在加药量与厂内其他生产系统相同的情况下，高效澄清池出水水质良好、稳定，出水浊度始终能控制在 15N U以下。此外， . T其排泥含固率均高于 3 %。

电话：0 1 52 8 7 (2 ) 192 4E—m a ll z . p i:i p g 2@ s d . o me i e m—

收稿日期：0 8— 5~ 8 20 0 0

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