水處理專利技術在水廠中的應用現狀分析

滕穎

通過對水處理沉淀工藝在上海水廠中的應用分析，對專利的應用情況以及與水廠工況相結合的優勢分析加以探究，以期促進各類水處理專利技術在水廠中的應用發展。

專利技術;高密度沉淀池;應用

1引言

隨著社會發展進步，人們對于生活品質的追求不斷提升，作為保障日常生活最不可或缺的一部分，對生活飲用水品質的關注程度在近幾年也提升到了一個新的高度。而且從今年開始，水質公開全面推行，老百姓可以從供水企業官網上查到每天的自來水水質數據，許多小區也配備了水質實時顯示的設備，加上人們對自來水水質的關注度日益提高，供水企業不得不在提高供水水質上絞盡腦汁。水廠工藝改造，凈水設施改造，設備改造，大量的改造項目開始涌現，伴隨著這些改造項目的誕生，專利技術也開始越來越多的應用到供水企業中。

上海某水廠為配合世博會配套工程于2007年開始改造，由于新水廠的用地顯得尤為緊張，要在占地面積小的情況下建成一座兼具常規和深度處理工藝，又能滿足日供水量70萬立方米的水廠。經過多方考慮，最終決定在水廠占地面積最多的構筑物沉淀池上下工夫，選擇了法國得利滿公司的專利技術DENSADEG高密度沉淀池做為水廠改造一期工程中沉淀池單元的構筑物池型，來緩解占地面積小的困難。

2沉淀池技術的發展

二十世紀二十年代和三十年代，采用的是第一代沉淀技術“靜態沉淀”。傳統的平流式沉淀池就采用了靜態沉淀的技術，使水中顆粒雜質通過與混凝劑進行物理反應形成絮體，在水中通過自身重力作用沉淀的一種技術，具有流速慢，占地面積大的特點。

二十世紀五十年代，開發了稱為“污泥接觸層”的第二代沉淀池，典型的是懸浮泥渣澄清池。它通過水中的懸浮污泥層，增加了絮體的碰撞機會，提高了沉淀效率。

二十世紀八十年代，被稱為“污泥循環型”的第三代沉淀池登上歷史舞臺，以DENSADEG高密度沉淀池為代表，是沉淀技術進化和發展的終極階段，在水處理技術領域中，屬于三代沉淀池中最新的一種技術。

3?DENSADEG高密度沉淀池技術特點

①在沉淀區中回流一部分污泥至絮凝區，利用回流污泥與進水混合，使進水中的脫穩微粒與活性泥渣充分接觸，再加上高分子助凝劑的吸附架橋作用，有利于使水中的脫穩微粒形成大顆粒絮體，提高絮凝沉淀效果。

②由于循環使污泥和水之間的接觸時間較長，回流污泥中的混凝劑、聚合物在絮凝池中得到充分利用，從而降低了藥劑的耗用量。

③絮凝區與沉淀區之間的低速配水不會破壞已形成的礬花，從而保持了礬花結構的完整性。

④沉淀池采用斜管沉淀，可達到泥水快速分離的目的，水力停留時間減少，沉淀速度較高，使沉淀池的占地面積明顯減少，結構緊湊減少了土建費用。

⑤沉淀池下部具有較大的濃縮空間，同時在沉淀區內設有刮泥機，利用慢速攪拌的方法，使污泥能夠在沉淀區下部進行有效濃縮，從而提高排放污泥的濃度。和平流式沉淀池排泥相比，高密度沉淀池排泥減少了一部分的水量損失。

4?DENSADEG高密度沉淀池在水廠中的技術優勢

4.1占地面積小，處理負荷高。和傳統的平流式沉淀池相比，由于平流式沉淀池設計要求長寬比大于4，如要滿足水廠一期工程日處理水量50萬立方米的要求，平流式沉淀池的池長至少需要50—100米（不包括混合區和絮凝區的長度）。采用DENSADEG高密度沉淀池之后，單沉淀區長度只有17米，僅為平流式沉淀池的三分之一，大大節省了土地面積。相比水廠二期采用的斜管沉淀池，它和一期的DENSADEG高密度沉淀池占用了差不多大小的面積，雖然其通過在沉淀池中增加了斜管來增加絮體碰撞幾率、縮短了池長，但二期的日處理水量僅為20萬立方米。DENSADEG高密度沉淀池在南市水廠一期占地面積小的局面下，緩解了沉淀工藝的土地使用率，為其他工藝環節提供了更多的選型機會。

4.2緩解了冬季低溫低濁水難處理的現象。由于水廠采用的是青草沙原水，原水中顆粒物質少，渾濁度低，加上冬季水溫較低，采用的混凝劑硫酸鋁在低溫條件下水解效果變差，不易與水中的顆粒物質形成絮體。此時，傳統的平流式沉淀池會出現沉淀效果差，沉淀池出水濁度升高并伴有大量絮體隨沉淀池出水進入后續過濾工藝，使過濾單元運行負荷增加，不利于水質控制，該現象在冬季水廠二期斜管沉淀池中每年發生。DENSADEG高密度沉淀池由于設有污泥回流的工藝環節，因此在原水低溫低濁的情況下，通過回流沉淀池底部的污泥到絮凝區，可以增加絮凝區中的顆粒數量，提高了絮體形成的效率，使其在絮凝區中依舊能夠形成大而密實的絮體，從而保持了沉淀區的沉淀效果。

5專利技術在供水企業中的應用發展現狀

5.1專利技術應用廣泛，為優質供水提供保障。

傳統的凈水工藝旨在去除水中的顆粒懸浮物，但如今的供水企業在確保對顆粒物質去除的同時，更多的是關注于原水中溶解性有機物的去除。為了強化對水中溶解性有機物的去除，臭氧氧化工藝、活性炭吸附降解工藝、膜處理工藝開始大量應用到水廠中，隨之而來的是大量的專利技術得到了廣泛應用。這些專利技術經過多年的技術論證和產業化實例，使水廠以最快速、最便捷、最有效的方式提高了供水水質。

5.2國外專利應用較多，國內專利發展較慢。

目前，水廠應用的大型專利技術仍以國外公司的專利居多，就沉淀池技術而言，目前在上海水廠中所應用的除了本文所提到的法國得利滿公司的DENSADEG高密度沉淀池，還有法國威立雅公司的Actiflo超高速沉淀池，均為國外水處理行業著名公司的專利技術。除此之外，許多主要設備在采購時也會挑選進口設備。雖然國內不少水處理企業也有自主研發的一些專利技術，但在實際應用過程中往往競爭優勢較弱。隨著時間的推移，相信憑借國人的聰明才智，本國的專利技術發展會得到提升，目前，上海市政工程設計研究院已自主研發了中置式高密度沉淀池并在嘉興某水廠得到生產性應用，給凈水工藝技術提供了更多的選擇。

5.3國內專利產業化效果有待提升。

由于水處理專利技術通常都需要被應用在大型的一些水處理企業，因此需要在專利被發明之后經歷小試、中試、生產性試驗等驗證過程才能較好的實現產業化。國內專利在被研發出之后，由于研究資金缺乏、驗證試驗耗時太久等原因，在該種專利被產業化之后卻得不到預期的效果。例如在本文中提及的水廠二期工程改造中，在沉淀池底部選用了底部濃縮刮泥技術，力求使沉淀池的排泥水和一期DENSADEG高密度沉淀池的排泥水一樣可以達到直接進入污泥濃縮的排泥濃度3%要求。但在實際生產過程中，二期沉淀池選用的底部刮泥機卻始終無法達到濃縮的效果，排泥水最多只有1%的濃度，為水廠生產運行帶來了新的難題。因此在專利技術進行產業化之前，一定要對其效果加以驗證，讓專利技術體現出其真正的價值所在。

6結論

民以食為天，食以水為先。隨著供水水質要求的不斷提高，制水行業需要更多的新技術來推動行業發展?！爸R產權成為國家發展的戰略性資源和國際競爭的核心要素，成為建設創新型國家的重要支撐和掌握發展主動權的關鍵”。相信隨著大量專利技術正在制水行業中得到廣泛應用，供水行業在日后定將與國際接軌，并通過在生產運行中加強自主研發，創造出更多的新工藝新技術，形成自主知識產權，在創新發展的過程中更好地實現優質供水的目標。

參考文獻

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