作者：方球国 FANG Qiu-guo （湖南建工集团工程设计研究院有限公司，长沙 410000） （Hunan Construction Engineering Group Design & Research Institute Co.，Ltd.，Changsha 410000，China）

摘要：通过对现有污水处理工艺分析，找出污水处理场出水水质不能达标原因，通过对高密度沉淀池改造，使污水处理场出水可 以稳定达到排放标准，同时降低运行费用

关键词：高密度沉淀池；改造；污水处理场


引言 水资源是人类生存和社会发展所不可或缺的物质。随 着国家的经济和工业发展，排放的工业废水量逐年上升， 水环境的污染成为制约工业发展的重要因素[1]。因此，对工 业废水处理与回用越来越重要[2]。

1 污水处理场改造前概况

1.1 改造前设计水量水质

污水处理场设计水量为 200m3 /h，工程实际水量为 300m3 /h，远超设计负荷。本项目处理后的净水需符合《污 水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准和《煤炭 工业给排水设计规范》（MT/T5014-96） 中的选煤用水水 质标准及业主要求，本项目排水水质要求按各标准及业 主要求的最高指标执行，污水处理场进出水主要指标参 数见表 1。

污水从矿井提升后进入初沉池，经初沉池沉淀处理后 进入调节池，然后通过提升泵提升后进入高密度沉淀池， 在高密度沉淀池经过絮凝沉淀处理后进入砂滤和碳滤罐 组，经砂滤过滤和碳滤吸附后排入消毒池，消毒后排入回 用水池。 1.3 改造前运行情况

由于矿井规模改变，导致实际运行时水量达到 300m3 /h，一直处于超负荷运行，出水水质无法达到设计出 水水质要求。主要超标指标为 SS，出水 SS 浓度长期维持 在 10mg/L 以上。

1.4 污水处理场改造前主要问题

该污水处理场改造前存在的主要问题：混凝剂为聚氯 化铝，投加量为 200mg/L，絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为 10mg/L，投加量均过大；砂滤和碳滤反冲洗频繁；污泥脱水 性能差。

2 升级改造方案

2.1 污水处理场主要问题分析

对于污水处理场改造前存在的主要问题进行分析：① 混凝剂和絮凝剂的投加位置为同一位置，混凝剂没有经过 与废水剧烈搅拌，导致混凝剂水解、聚合及颗粒脱稳反应 不充分。②高密度沉淀池中只有一个搅拌浆，位于导流筒 上端，搅拌器功率为 0.75kW，搅拌器功率偏小。③实际运 行污水量增加，导致高密度沉淀池超负荷运行，同时现场 条件限制，无法增加污水处理设施。④由于高密度沉淀池 运行效果不佳，导致砂滤和碳滤反冲洗频繁，同时由于混 凝剂和絮凝剂投加量过高，导致污泥的脱水性能差。

2.2 高密度沉淀池改造

本项目高密度沉淀池共设两组，设计尺寸：8.5×5.1× 5.0m（L×B×H）×2 座。导流筒，准1.0m×3.0m，反应室：V= 39.8m3 。（图 1、图 2） 根据改造前运行情况，主要改造内容如下：①更换搅 拌机电机，由原来的 0.75kW 改为 4kW，搅拌机转速由原 来转速 30rpm 改成 68rpm；②将原有的一层搅拌桨改为两 层；③在絮凝反应室中加折流板。

2.3 改造后主要参数

高密度沉淀池由快速混合池、絮凝反应池、沉淀池组 成[3]。其中沉淀池部分未做改动，这里主要介绍混合池和絮 凝反应池： ①混合池：通过在混合池内的搅拌机，使混凝剂在污水中快速分散，与污水混合均匀，以形成小的絮体。 由于原设计没有专门的混合池，此次改造将导流筒改 成混合反应区，混合反应时间设为 56s，搅拌速度梯度 G 值为 990s-1，符合混合池停留时和速度梯度间要求。 ②絮凝反应池：在导流筒内混凝的污水流至絮凝反应 池内，由上至下通过折板絮凝反应，使细小的絮体形成为 较大的絮体，污水流入沉淀池，絮体经过沉淀被去除[4]。 改造后的絮凝池絮凝反应时间为 16min，满足一般污 水处理对絮凝池反应时间的要求。

3 改造后处理效果及效益分析

3.1 改造后处理效果
通过改造后，混凝剂为聚氯化铝，投加量为 80mg/L， 相比改造前，混凝剂投加量减少了 120mg/L；絮凝剂为聚 丙烯酰胺，投加量为 3mg/L，相比改造前絮凝剂投加量减 少 7mg/L。通过高密度沉淀池改造，混凝剂和絮凝剂投加 量均有较大幅度的降低，处理效果反而更好，处理后的出 水可以稳定达标排放。由于混凝剂和絮凝剂投加量减少， 污泥的脱水性能有所提高，同时，由于高密度沉淀池处理 效果变好，减少砂滤和碳滤反冲洗频率。 改造后，该污水处理场 2010 年 10 月~2010 年 11 月 期间出水 SS 浓度分布见图 3。 从图 3 可以看出，该污水处理场经升级改造后，其 出水 SS 浓度可达到排放标准。

3.2 效益分析

高密度沉淀池改造前每天耗电总量包括搅拌机和刮 泥机（2.2kW）的耗电，为 141.6kWh/d，电费按 0.65 元/kWh 计，则每天耗电费用为 92 元；混凝剂投加量约 200mg/L， 单价 1.5 元/kg，每吨废水处理费用为 0.30 元，每天的费用 为 2160 元；絮凝剂投加量约 10mg/L，单价 16 元/kg，每吨 废水处理费用为 0.16 元，每天的费用为 1152 元；每天合 计费用 3404 元。 高密度沉淀池改造后每天耗电量为 297.6kWh/d，电 费按 0.65 元/kWh 计，则每天耗电费用为 193.4 元；混凝剂 投加量约 80mg/L，单价 1.5 元/kg，每吨废水处理费用为 0.12 元，每天的费用为 864 元；絮凝剂投加量约 3mg/L，单 价 16 元/kg，每吨废水处理费用为 0.048 元，每天的费用为 345.6 元；每天合计费用 1403 元。 综上，通过对高密度沉淀池进行改造后，高密度沉淀 池运行费用有较大的降低。

4 结论

本项目在不增加构筑物的情况下，通过对高密度沉 淀池进行改造，使其出水能稳定达标排放。通过对其改 造前后的出水水质、能耗、吨水处理费用等进行比较分 析，出水水质较改造前有了明显提升，能耗有所增加，药 剂费明显降低，总运行费用较改造之前有了较大幅度的 降低。