高密度沉淀池加药种类及加药量计算

高密度沉淀池目前广泛应用于废水预处理过程，主要用来进行除硬、除硅，下面就两种高密池加药种类及加药量进行说明。

一、高密池加药种类

1、除硬高密池

高密池通过化学药品的沉淀作用将污水中的悬浮固体和溶解物沉淀到底部，从而实现净化水质、去除水中硬度的目的。主要原理是利用氢氧化钙/氢氧化钠、碳酸钠等化学物质与污水中的含有钙、镁、SS等难以除去的硬度离子反应，形成沉淀体，然后通过重力沉淀使其从水中分离出来。

（1）除硬药剂

一般分为两种情况：（1）原水永久性硬度高、暂时硬度低的水，一般使用碳酸钠和氢氧化钠进行除硬。（2）原水含暂时硬度高、永久硬度较低的水，一般使用氧化钙和碳酸钠进行除硬。

暂时硬度：水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为碳酸盐硬度，亦称暂时硬度。

永久硬度：水中含CaSO4（CaCl2）和MgSO4（MgCl2）等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后也不能去除，这种硬度称为非碳酸盐硬度，亦称永久硬度。

（2）混凝剂

作用：将水中的胶体混凝成悬浮物，便于后续处理。

常用种类：聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铝（PAC）等。

（3）助凝剂（絮凝剂）

作用：将混凝后的悬浮物继续架桥、网捕，絮凝成絮体，加速沉淀。

常用种类：阴离子聚丙烯酰胺（PAM）等。

（4）pH回调剂

高密池出水pH一般控制在6-8，回调剂可以使用盐酸或者硫酸。

2、除硅高密池

在高密池中，通过加入化学药剂（如镁剂或偏铝酸钠、PAC、PAM等）与水中的硅发生化学反应，形成不溶性的硅酸钙、硅酸铝等化合物。这些化合物在水中形成沉淀，从而实现硅的去除。这种化学沉淀方法是除硅高密池的核心原理。

（1）镁剂除硅

常用的镁剂包括氧化镁、氯化镁等。镁剂（如氧化镁MgO）在水中会部分水化，形成MgO和Mg(OH)2的复杂分子结构。Mg(OH)2分子部分解离进入溶液，形成了周围被OH-包围的带正电荷的复杂胶体粒子。这些胶体粒子具有很强的吸附能力。

其次，水中的硅化合物，通常以胶体或分子状态（如SiO₃^2-）存在，可以与氧化镁胶体粒子进行离子交换或吸附反应。在这个过程中，硅酸化合物被吸附到氢氧化镁粒子的表面上，形成了难溶的硅酸镁化合物。这种难溶化合物随后会从水中沉淀出来，从而实现硅的去除。

镁剂除硅的运行pH通常在10-11之间。

（2）偏铝酸钠除硅

偏铝酸钠在水中会发生水解反应，形成氢氧化铝和氢氧化钠。在碱性环境下，氢氧化铝与硅酸盐发生沉淀反应，生成不溶于水的硅酸铝沉淀物，从而去除水体中的硅。

偏铝酸钠除硅的最佳pH值范围通常在8.5左右。在此范围内，偏铝酸钠的除硅效果最佳。

镁剂除硅成本低、无污染，适用于工业废水处理、饮用水处理和中高压热电厂等领域；而偏铝酸钠除硅效率高、操作简便，适用于铸造行业和其他需要高效除硅的场合。在选择除硅剂时，应根据具体的水质情况、处理要求和经济性等因素进行综合考虑和选择。

（3）其他药剂：类似于除硬高密池。

二、加药方式

在高密池的除硬、除硅过程中，加药是关键步骤之一。加药方式主要包括以下几点：

1、确定药剂种类和配比：根据水质情况和处理要求，确定所需的药剂种类和配比。常用的药剂包括混凝剂、氢氧化钙、氢氧化钠、絮凝剂等。

2、精确投加：通过精确的投加系统，将药剂按照预定的配比和投加量加入到污水中。投加过程中需要确保药剂的均匀分布和充分混合。

3、调整加药量：根据处理效果和运行经验，适时调整药剂的投加量。投加量的调整可以通过烧杯试验等方式进行确定。

三、高密池加药量计算

1、混凝剂加药量计算

混凝剂的最佳加药量通常需要通过试验确定。可以取一定量的原水，连续滴加混凝剂至过量，观察并记录不同加药量下的沉淀效果和出水浊度。通过对比不同加药量下的处理效果，确定最佳加药量。

示例：若原水浊度为98 NTU，pH为6.7，通过试验确定混凝剂的最佳加药量为25 mg/L（以1%浓度的混凝剂计算，即每1000mL原水中加入2.5mL混凝剂）。

2、助凝剂（絮凝剂）加药量计算

助凝剂的加药量也需要通过试验确定。在确定了混凝剂的最佳加药量后，可以在此基础上滴加助凝剂，观察并记录不同加药量下的沉淀效果和出水浊度。通过对比不同加药量下的处理效果，确定最佳助凝剂加药量。

示例：在确定了混凝剂的最佳加药量后，通过试验确定助凝剂的最佳加药量为0.3 mg/L（以1‰浓度的助凝剂计算，即每1000mL原水中加入0.3mL助凝剂）。

3、pH调节剂加药量计算

（1）碱类投加：在高密度沉淀池运行过程中，首先应调节适宜的pH范围（如10.8~11.3，以保证Mg??的去除效率），按照此情况进行氧化钙或氢氧化钠的投加。

（2）酸类投加：高密池出水一般pH控制在6-8，按照此情况进行盐酸或硫酸的投加。

4、碳酸钠加药量计算

根据处理目标（如出水硬度要求）和原水硬度，可以计算出所需的碳酸钠投加量。

示例：若原水硬度为200mg/L（以CaCO?计），出水硬度要求为100mg/L以下，则可以通过计算得出所需的碳酸钠投加量。

在实际运行过程中，需要定期检测出水硬度，并根据检测结果及时调整碳酸钠的投加量。

若出水硬度高于要求值，则需要增加碳酸钠的投加量；若出水硬度低于要求值且余留碱度过高，则需要减少碳酸钠的投加量。

5、除硅剂加药量计算

（1）镁剂除硅：保证除硅效果的前提下，镁剂比耗通常可按10-15mg/mg（硅）计算。

（2）偏铝酸钠除硅：据实践经验，偏铝酸钠的投加量一般为30~60mg/L。然而，这个范围并不是绝对的，而是需要根据具体的水质情况和处理工艺进行灵活调整。也可以通过实验来确定最佳投加量。在不同投加量下测量出水硅浓度，找到达到预定出水硅浓度时的最小投加量。

四、注意事项

1、污泥回流比的控制：污泥回流比是影响高密池运行效果的重要因素之一。需要根据实际情况调整污泥回流比，以确保沉淀效果和药剂使用效果的最大化。

2、泥位的确定：泥位的高低会影响高密池的运行效果。泥位偏低会导致絮凝效果差，而泥位偏高则会造成刮泥机超负荷运行。因此，需要定期检测泥位，并根据实际情况进行调整。

3、药剂的储存与投加：药剂的储存和投加需要严格按照操作规程进行，以确保药剂的质量和投加效果。同时，需要定期检查药剂制备和投加系统，确保其正常运行。

4、设备的维护与保养：高密池及其配套设备需要定期进行维护和保养，以确保其正常运行和延长使用寿命。包括斜管的冲洗、搅拌器的清理、pH计的校准等。