上海两座大型百年老厂技术改造工程中采用高效澄清池

上海两座大型百年老厂技术改造工程中采用高效澄清池(Densadeg)工艺的适用性研究及设计探索设计及应用背景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，进行南市水厂和杨树浦水厂7＃生产系统的改造工程南市及杨树浦水厂现状：水源为有机污染较为严重的黄浦江上游水源；原有净水工艺为常规工艺；水厂排泥水未经任何处理就近排入水体；清水库调节容量均小于5％。改造总体方案：预臭氧、混凝沉淀、过滤、后臭氧、活性炭吸附和消毒设计及应用背景混凝沉淀工艺采用高效澄清池(Densadeg)建设用地条件的制约调研和深入的技术经济比较充分利用项目采用部分法国政府贷款的有利条件开展了《高效澄清池及生物滤池处理黄浦江原水的适用性研究》节省混凝沉淀处理构筑物的占地；缩小排泥水处理系统中浓缩池的建设规模高效澄清池处理工艺的5个基本原理（1）澄清与絮凝部分的一体化结合；（2）絮体由絮凝部分至澄清部分的低速传输；（3）在澄清下部浓缩区与絮凝部分之间的污泥外部循环；（4）有机高分子絮凝剂的应用；（5）澄清部分设置斜管。高效澄清池处理工艺的特点高效澄清池与传统絮凝沉淀池（或澄清池）相比，其特有可产生内部大流量泥渣循环的絮凝器能产生均匀的、非常密的絮凝体，因此可以采用较高的澄清速率；絮凝与澄清结合紧密，使整体布置占地面积小；采用小比例高浓度的污泥外回流循环，促进和改善了混凝条件；高效澄清池其排泥含固率较高能直接满足污泥脱水设备的进泥含固率要求。高效澄清池净水工艺进行的处理黄浦江原水的适应性研究试验装置为中试规模，处理水的能力为25m3/h。主要研究结论：（1）常态试验水力负荷：20m3/h、22.5m3/h、25m3/h混凝剂投加量为30mg/l、助凝剂投加量为0.1mg/l、澄清池出水浊度低于1NTU混凝剂投加量为25mg/l，助凝剂投加量为0.1mg/l、澄清池出水浊度0.8~1.25NTU高效澄清池净水工艺处理黄浦江原水的适应性研究（2）负荷突变试验混凝剂加注量为27mg/l（与水厂生产相同），助凝剂加0.1mg/l，水量负荷从额定流量25m3/h至±10%突变2小时内原水浊度从87NTU变化至150NTU高效澄清池在水质及水量负荷突变的试验过程中，运行较为稳定，出水浊度基本小于1NTU。高效澄清池净水工艺处理黄浦江原水的适应性研究（3）与上海水厂现有生产系统平流沉淀池平行对比试验相同的混凝剂加注量：24mg/l，高效澄清池助凝剂加注率为0.1mg/l平流沉淀池出水浊度在1~2NTU间，平均为1.5NTU，高效澄清池处理后水浊度均小于1NTU，平均为0.68NTU。混凝剂加注量比水厂实际低15%的试验：高效澄清池出水浊度仍能控制在1.5NTU以下。高效澄清池净水工艺处理黄浦江原水的适应性研究（4）排泥特性研究污泥泥位高度保持在池底以上1米处为基准，以保证排泥及循环污泥的高浓度。絮凝区域的污泥沉降比控制在8%左右，以达到良好的絮凝效果。高效澄清池的排放污泥浓度均大于5%高效澄清池净水工艺处理黄浦江原水的适应性研究（5）其它结果在原水耗氧量为5.5mg/l~7mg/l的条件下，投加不同量混凝剂对耗氧量去除率为30~40%左右，辅助投加10mg/l粉末活性炭时对耗氧量的去除率增加12%左右。当原水耗氧量大于6mg/l时，即使投加粉末活性炭也难以确保出水CODMn小于3mg/l。高效澄清池净水工艺处理黄浦江原水的适应性研究研究结果表明，高效澄清池适用于黄浦江水源，其高效、占地少和排泥可直接脱水的特点非常适合于南市、杨树浦水厂改造的特定建设条件。高效澄清池在上海南市水厂、杨树浦水厂中的设计应用南市水厂水厂规划70万m3/d可用建设用地为161.3亩，其中一期工程50万m3/d规模可用建设用地约为116亩。水厂建设内容包括常规处理、深度处理和排泥水处理系统。高效澄清池在上海南市水厂、杨树浦水厂中的设计应用杨树浦水厂7＃生产系统7＃生产系统规模36万m3/d国家863重大课题《太湖流域安全饮用水保障技术》示范工程之一高效澄清池应用效果杨树浦水厂36万m3/日规模7＃生产系统已建成投产南市水厂一期50万m3/日规模工程正在施工中，预计2009年年中可投产运行。已投产近半年的杨树浦水厂7＃生产系统的运行状况：在加药量与厂内其它生产系统相同的情况下，出水水质良好和稳定，沉淀池出水浊度始终能控制在1.5NTU以下。其排泥浓度均高于3％。高效澄清池(Densadeg)工艺虽然是来自国外的技术，且技术引进需要付出一定的经济代价，但因其具有占地少、多功能和高效稳定运行的特点，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。通过这两项大规模工程的设计和应用实践，经过科学论证和开展必要的中试研究，合理地引进具有特色的国外工艺技术，不仅能帮助我们解决一些在净水工艺升级改造过程中所面临的问题，而且更重要的是能使我们从中得到启发和借鉴，来推动和促进自身的技术进步和创新能力的提高。