高密池的组成及功能原理
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高密度沉淀池（以下简称高密池）是一种基于斜管沉淀和污泥回流技术的新型澄清池，将多种药剂投加、污泥回流、机械混合、机械絮凝、接触絮凝、高效沉淀、污泥浓缩等功能有机结合在一起，实现了相互协调、高效处理的功能。高密池具有占地面积小，设备紧凑、机械自动化程度高等优点，被国内广泛应用于化学除硬、化学除硅、降低碱度等，作为超滤、反渗透预处理工艺路线。
一般高密度沉淀池将池体分为
4
～
5
格，分别为混凝池、石灰投加池、苏打反应池、絮凝池、斜管沉淀池组成。附属机泵设施包括搅拌器、刮泥机、污泥循环泵、污泥排放泵、脱泥机，个别还设置撇渣器。分析及常规仪表包括：
pH
计、泥位计、流量计等。还包括
混凝剂、石灰、液碱、絮凝剂、碳酸钠等药剂制备系统。混凝剂多选用聚合硫酸铁（PFS
）和聚合氯化铝（
PAC
），絮凝剂多采用阴离子聚丙烯酰胺（
PAM
）。
硬度在水中的表现形式多数为Ca2+
和
Mg2+
，碱度在水中的表现形式一般为
HCO3-
。高密池除硬工艺可以有效降低
Ca2+
、
Mg2+
、
HCO3-
，出水一般采用硫酸回调
pH
至
6.5
～
8.2
。
当碱度大于硬度，即暂时性硬度。采用石灰除硬法即可，化学方程式为：
Ca2++2HCO3-+Ca
（
OH
）
2===CaCO3↓
Mg2++2HCO3-+2Ca
（
OH
）
2===CaCO3↓+Mg
（
OH
）
2↓+2H2O
此法产生污泥密实、沉降性能好，可有效降低出水电导，通常采用浓硫酸回调
pH
。
当硬度大于碱度，即永久性硬度。一般采用石灰纯碱法，化学方程式为：
Ca2++2HCO3-+Ca
（
OH
）
2===CaCO3↓
Ca2++Na2CO3===CaCO3↓+2Na+
Mg2++Na2CO3+Ca
（
OH
）
2===CaCO3↓+Mg
（
OH
）
2↓+2Na+
为了减少污泥的产生量、减少脱泥机压力
;
降低石灰、碳酸钠制备的压力，部分工艺专利商采用石灰液碱法，其化学方程式为：
Ca2++2HCO3-+Ca
（
OH
）
2===CaCO3↓
Mg2++2NaOH===Mg
（
OH
）
2↓+2Na+
污泥回流有助于未反应充分的絮凝剂继续参与絮凝反应，有助于絮体变大，加速污泥沉淀。一般要求污泥回流比为进水量的3%
～
7%
。当污泥沉降性能差，污泥絮体较小时，可以通过减少污泥回流比，提高底部污泥浓度进而改变沉降性能。
泥位偏低会造成污泥回流清水，絮凝效果差
;
泥位偏高，会造成刮泥机超负荷运行，电机或转耙等部件损坏。
可以通过泥位计或污泥取样口确定。泥位计一般采用超声波泥位计，安装位置选择在泥水分界面清澈的位置，泥位计是准确的。当絮凝、沉淀效果差，泥位计显示数值偏大。污泥取样口自下而上布置，分别编号
1
、
2
、
3
、
4
、
5
，取样口距离池底间隔
0m
、
0.5m
、
1m
、
2m
、
3m
，要求
2
号取样口近似清水为佳，也就是泥位计
0.5m
为佳。
当来水浊度很低，可以不投加或间断投加混凝剂。当来水浊度较高需要投加混凝剂，将胶体混凝成悬浮物
;
絮凝剂将悬浮物继续架桥、网捕，絮凝成絮体，加速沉淀。两者的投加剂量可以通过烧杯试验确定。石灰与碱度反应生成碳酸钙，而碳酸钙的表现形式就是悬浮物。絮凝剂在高
pH
的条件下利于水解、絮凝作用。
高密池运行过程中，会出现石灰投加过量，导致出水
Ca2+
超标。采用斜管出水检测全碱度和酚酞碱度，来判断石灰投加过量与否，一般要求两者差值在
100
～
300mg/L
之间为宜。
当全碱度浓度约等于酚酞碱度浓度时，
Ca2+
浓度偏高，判定为石灰投加过量或碱度不足，需要投加碳酸钠
;
当全碱度浓度大于酚酞碱度浓度时，
Ca2+
浓度偏高，判定为石灰投加量不足。
为了保证
Mg2+
的去除效率，需要将
pH
调整到
10.8
～
11.3
。根据沉淀容积常数，在高的
OH-
浓度下，方程式向右进行，有利于提高
Mg2+
的去除率。
（
1
）斜管需要定期冲洗，
3
个月冲洗一次。将斜管翻泥及出水三角堰的垢，有利于斜管均衡补水，防止局部积泥、飘泥，导致斜管压塌。
（
2
）搅拌器的扇叶要定期清理，特别是石灰投加池。投加点，石灰与碳酸氢根反应生成碳酸钙垢，在搅拌作用及水压下，搅拌器叶片上的垢样会越来越坚硬、密实。
3
个叶片形成球状，失去搅拌作用，造成石灰反应不充分
;
攪拌器负载加大，电机及减速器轴承损坏。
（
3
）在线
pH
计，由于高密池污泥浓度较高，会导致
pH
计探头结垢，需要每
10
天清理一次，防止数据不准确造成酸碱浪费。
（
4
）刮泥机底部刮板高度、间隙要定期检查，防止刮板损坏。一旦损坏，需要将整个池体进行放空交出。如果有积泥，刮泥机压死，交出难度更大。
（
5
）高密池存在死泥区，特别是中心导流筒位置，需要每年交出清理。中心管污泥结垢后，会导致前后液位高差增大，过水量不足，需要每年高压清洗一次。
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