五种水处理新技术概述
学号：S201004132 姓名：杨龙
一、高密度澄清池
1. 高密度澄清池概述
高密度澄清池是一种采用加药混凝、聚凝反应、斜管（板）沉淀及部分污泥循环方式的快速高效的澄清池，它是平流式沉淀池、斜管沉淀池和机械加速澄清池之后的新型澄清池，由法国得利满公司开发研制。其工作原理是：原始概念上的整体化混合聚凝反应；推流式反应池是沉淀池之间的慢速传输；污泥的外部在循环系统；斜管沉淀处理；合成絮凝剂+高分子助凝剂作用机理。
高密度澄清池构造有三种：RL型高密度澄清池；RP型高密度澄清池；RPL型高密度澄清池。常用的为RL型高密度澄清池，采用该池型的高密度澄清池，泥水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分离出来，此时的沉淀为阻碍沉淀，剩余絮片被斜管截留，该分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分为两个阶段进行，即深层阻碍沉淀和浅层斜管沉淀。
高密度澄清池有五个重要特点：均质絮凝体及高密度矾花；沉淀速度快（15-40m/L），采用密集型设计；有效地完成污泥浓缩；沉淀后出水质量较高，一般在10NTU以内；抗冲击负荷能力强，不易受突发性冲击负荷的变化影响，该池可在流速波动范围大的情况下运行。
高密度澄清池由三个主要部分组成：反应池；预沉池-浓缩池；斜管分离池。反应池分为两个部分：快速混凝搅拌反应池；慢速混凝推流式反应池。快速混凝搅拌反应池中原水引入到反应池底板的中央。通过来自污泥浓缩池的浓缩污泥的外部再循环系统使池中污泥浓度得以保障。反应池中获得的大量的高密度、均质的矾花，矾花慢速地从一个大的预沉区进入澄清区，是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污泥并浓。浓缩区分两层，一层位于排泥斗上部，一层位于其下部。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。澄清池由一个集水槽系统回收。絮凝物堆积在澄清池的下部，形成的污泥也在该部分区域浓缩。污泥通过浓缩刮泥机收集起来，循环至反应池入口处，剩余污泥排放至污泥脱水工序。
高密度澄清池示意图1
2.高密度澄清池的应用实例
乌鲁木齐市第八水厂中高密度澄清池的应用，设计规模为20万m3/d，水源为乌拉泊水库，净水厂于2002年9月进行试通水，2003年6月调试后正式运行。选择的处理流程是：得利满专利技术“DENSADEG”高密度澄清池和著名的“V”型滤池。采用先进的投加系统工艺，大部分机械、电气、自动化监控仪表设备从国外引进。
本项目设计中采用污泥浓缩（滤池反冲洗废水）RL型高密度澄清池，是目前使用范围最广的一种高密度澄清池。考虑到乌鲁木齐冬季气候寒冷，所有净水处理构筑物必须加盖围护结构，因此选用高效的澄清池节省土建投资是首选因素。
原水特性主要为低温低浊。低浊度<50NTU（10月到次年5月间）,中间值<200NTU（5月到9月的雨季），峰值在6月低至7月初≤5000NTU，8月份暴雨后的该洪峰值不会持续72个小时。同样取乌拉泊水库水的五水厂在雨季及暴雨后原水浊度记录有如下变化：原水浊度的稳定值为200NTU，但会突然上升并持续几个小时，两个值的转化时间很短，最长为6至8小时。乌拉泊水库的水温度为4°C（持续5至6个月）。运行处理过程中必须考虑到混凝和絮凝的困难及速度慢的事实。原水PH值：8至8.4。
二、曝气生物滤池
1. 曝气生物滤池概述
曝气生物滤池(Biological Aeration Filtration)，就是在在生物滤池中添加填料，进行人工曝气，使填料上的生物膜代谢旺盛。曝气生物滤池由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气生物滤池（BAF－Biological Aerated Filters）也叫淹没式曝气生物滤池（SBAF-Submerged Biological Aerated Filters），是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的，被称为第三代生物滤池（The Third Generation Filter）。
曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小（是普通活性污泥法的1/3）、投资少（节约30%）、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点，但它对进水SS要求较严（一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L），因此对进水需要进行预处理。同时，它的反冲洗水量、水头损失都较大。
另外，曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体的新工艺，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用少的特点。
曝气生物滤池目前有三类：BIOSTYR工艺，Biofor工艺，BIOSMEDI工艺。Biofor®曝气生物滤池是一种上向流固定生物膜反应工艺，进水通过独特的Biofor®生物滤料从底部向顶部流动。空气由Oxazur®专用曝气头从反应器底部引入，水和空气为同向流，反应按如下两阶段交替运行：过滤和反应阶段，进行污水净化；冲洗阶段，去除前运行周期累积的生物膜和截留的悬浮物。
Biofor®曝气生物滤池主要应用：现有污水厂的升级改造，进一步去除污水中残余的可生物降解的污染物；硝化和反硝化进一步去除总氮；去除部分悬浮物；与其它工艺结合使用达到最佳水质。
2. 曝气生物滤池在厦门市第二污水处理厂的应用
厦门市第二污水处理厂采用一级处理工艺，处理尾水深海排放，设计规模为10万吨/天，由于实际污水量（23万吨/天）远大于设计处理能力，自2004年开始对其进行改造，考虑到污水厂位于市中心地段，占地受限，故采用得利满公司的BIOFOR曝气生物滤池。
BIOFOR曝气生物滤池采用得利满公司的专利滤料Biolite。该滤料为进口火山岩，粒径为2-6mm。整个滤池采用模块化设计，结构紧凑，中央PLC控制滤池的运行，自动化程度高。设计出水指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）的一级B标准（见表1）。
