沉淀罐是污水處理廠中用于固液分離的核心設備,通過重力沉降作用去除污水中的懸浮物、膠體及部分有機物,是污水處理流程中的關鍵環節。其應用貫穿于預處理、一級處理、二級處理及深度處理等多個階段,對保障出水水質、降低后續處理負荷具有重要意義。以下從應用場景、工作原理、優勢及實際案例四個方面詳細闡述其作用:
一、沉淀罐在污水處理廠的主要應用場景
1.預處理階段(初級沉淀)
-作用:去除污水中的大顆粒懸浮物(如砂礫、泥沙、纖維等)及部分有機物,減輕后續處理單元的負荷。
-典型工藝:與格柵、沉砂池配合使用,沉淀罐作為初級沉淀池(初沉池),通過重力沉降分離較重顆粒。
-效果:可去除約30%-50%的懸浮物(SS)和10%-20%的生化需氧量(BOD)。
2.一級處理階段
-作用:在化學沉淀法中,沉淀罐用于投加混凝劑(如鋁鹽、鐵鹽)后,通過絮凝作用使膠體顆粒聚集成大顆粒沉淀,進一步去除懸浮物和部分磷、重金屬。
-典型工藝:化學沉淀法處理含磷廢水時,沉淀罐中形成磷酸鹽沉淀物,實現磷的去除。
3.二級處理階段(活性污泥法后)
-作用:在生物處理(如活性污泥法)后,沉淀罐作為二沉池,分離生物污泥與處理后的清水,實現泥水分離。
-效果:回收活性污泥并回流至生物反應池,維持微生物濃度;同時確保出水SS達標(通常≤30mg/L)。
4.深度處理階段
-作用:在高級氧化、膜過濾等工藝前,沉淀罐用于去除殘留的懸浮物或化學沉淀物,保障后續工藝的穩定性。
-典型案例:處理高濃度有機廢水時,沉淀罐可去除預處理階段產生的化學污泥。
二、沉淀罐的工作原理
沉淀罐通過重力沉降實現固液分離,其核心過程包括:
1.自由沉降:污水進入沉淀罐后,大顆粒懸浮物因重力作用快速下沉。
2.絮凝沉降:投加混凝劑后,膠體顆粒脫穩并聚集成較大絮體,加速沉降。
3.污泥濃縮:沉淀的污泥在罐底濃縮,通過排泥管定期排出;清水從上部溢流口排出。
結構特點:
-通常為圓柱形或矩形,配備進水管、出水管、排泥管及溢流堰。
-內部可設斜管或斜板,增加沉降面積,提高處理效率(斜管沉淀罐)。
-部分沉淀罐配備攪拌裝置,防止污泥板結。
三、沉淀罐的應用優勢
1.高效固液分離
-通過重力沉降和絮凝作用,可去除90%以上的懸浮物,顯著降低出水濁度。
-斜管沉淀罐可縮短沉降時間,提高處理能力(表面負荷可達2-4m?/(m?·h))。
2.操作靈活,適應性強
-可根據水質調整混凝劑投加量,適應不同濃度的污水。
-模塊化設計便于擴容或改造,滿足處理規模變化需求。
3.運行成本低
-無需復雜動力設備,主要能耗為排泥泵,運行費用低于膜分離等高級工藝。
-污泥產量可控,便于后續處理(如脫水、焚燒或資源化利用)。
4.保障后續工藝穩定
-減少懸浮物對生物處理單元(如曝氣池)的干擾,維持微生物活性。
-降低膜過濾或反滲透工藝的膜污染風險,延長膜使用壽命。

四、實際案例分析
案例1:某城市污水處理廠升級改造
-問題:原處理工藝出水SS超標,導致后續膜過濾系統頻繁堵塞。
-解決方案:增設斜管沉淀罐作為二沉池,優化混凝劑投加量。
-效果:出水SS降至20mg/L以下,膜過濾周期延長30%,年運行成本降低15%。
案例2:工業廢水處理站化學沉淀法應用
-問題:含磷廢水直接排放導致水體富營養化。
-解決方案:在沉淀罐中投加聚合氯化鋁(PAC),形成磷酸鋁沉淀。
-效果:磷去除率達95%,出水總磷濃度≤0.5mg/L,滿足一級A排放標準。
五、總結
沉淀罐在污水處理廠中扮演著“承上啟下”的角色,其應用不僅直接決定了出水水質,還通過減少懸浮物和污染物負荷,為后續生物處理、深度處理等工藝提供穩定條件。隨著環保要求提高,沉淀罐技術不斷優化(如高效斜管、智能排泥控制),未來將在污水處理資源化、低碳化發展中發揮更大作用。