易被忽視的城市污水處理論文范文

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1沉砂池的應用

根據沉砂池的一般規定知道了沉砂池設計中應該滿足的基本情況，下面是水流及污水處理工藝對沉砂池的要求和應用。1)流速波動大時，不宜采用平流式沉砂池，對除砂效果的影響很大，甚至起不到除砂的效果;2)用地緊張或征地費用高，排水體制為分流制，后續設置厭氧池需脫氮、除磷的污水處理工藝，宜采用旋流沉砂池，機械脫砂;3)對水量波動較大，工藝上有去除油脂及油要求的污水處理系統，宜采用曝氣沉砂池，它可以通過調節曝氣量，控制污水旋流速度，使除砂效果較穩定，受流量變化影響小，同時還對污水起預曝氣作用。結合現實生活中居民生活排污情況，污水中含有大量的油和油脂及雜質，在城市污水處理廠預處理中不僅要去除雜質，而且去除油和油脂也是工藝設計中要求的一部分，故在當今的城市污水處理工藝中設置沉砂池是必要的，且應以采用曝氣沉砂池為主流，這為后續的污水處理工藝設計將起到積極的預處理作用。

2曝氣沉砂池設計及應用經驗

2．1曝氣沉砂池的工作原理通過在曝氣沉砂池內一側鼓入空氣，會使水流產生垂直于水平軸的豎向流，其與在沉砂池內的水平流疊加產生螺旋流，這使污水中的有機顆粒經常處于懸浮狀態，砂礫互相摩擦并受曝氣的剪切力，能夠去除沙粒上附著的有機污染物，有利于取得較為純凈的砂礫。由于旋流產生的離心力，把比重較大的無機物顆粒甩向外層而下沉，比重較輕的有機物旋至水流的中心部位隨水帶走，油類和浮渣等比重較輕的雜質在氣體的作用下上浮于水面被刮渣機刮除至撇渣斗后外運。沙粒在重力和旋流力的綜合作用下沉到池底與水分離，后進入砂水分離間進行砂水分離。從曝氣沉砂池中排出的砂中有機物只占5%左右，一般擱置一段時間也不會腐敗。在曝氣作用下，污水在池內呈螺旋狀前進的流動形式，水流旋轉速度在池過水斷面中心處最小，而四周最大，這就是能夠選擇性脫砂的主要原因。曝氣沉砂池水力流態及工作原理示意圖見圖1，圖2。

2．2曝氣沉砂池的構造曝氣沉砂池是一個長條形的渠道式構筑物，在設計中應以盡可能不產生偏流和死角為原則，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，進出水口布置應防止產生短流。在渠道一側的整個長度上，距池底60cm～90cm處設置曝氣裝置。在池底設置沉砂斗，池底有i=0．01～0．05的坡度，以保證砂粒滑入砂槽內。為了使曝氣能起到內回流的作用，在必要時可在設置曝氣裝置一側的墻壁上裝設擋板。

2．3曝氣沉砂池中曝氣的作用曝氣有利于使污水中的污染物相互摩擦，使顆粒表面有機物容易去除，有利于顆粒混合絮凝沉淀。此處曝氣在整個城市污水處理工藝中起到了預曝氣、預充氧的作用，也起到防止污水腐化的作用。

2．4曝氣沉砂池曝氣設備選擇根據實際運行經驗及反復計算復核，得出結論為曝氣沉砂池的曝氣設備宜采用穿孔曝氣裝置，并設有空氣氣量調節閥門，孔徑為2．5mm～6．0mm，曝氣管距池底高度約0．6m～0．9m。

2．5曝氣沉砂池的設計參數在滿足沉砂池一般規定外，曝氣沉砂池還應滿足的具體規定主要有:旋流速度應保持在0．25m/s～0．3m/s;水平流速為0．06m/s～0．12m/s;最大流量時停留時間為1min～3min;有效水深2m～3m;寬深比一般采用1～2;長寬比不大于5;污水的曝氣量為0．2m3/m3空氣。

2．6曝氣沉砂池的計算過程其中，Qmax為最大設計流量;t為最大設計流量時的流行時間，一般設為t=2min～4min;v1為最大設計流量時的水平流速，一般為0．06m/s～0．12m/s;h2為設計有效水深，一般設為h2=2m～3m;d為每立方米污水所需空氣量;k2為生活污水流量的總變化系數;T為排砂時間間隔;n為設計分格數;n1為最小流量時工作的沉砂池的數目;Qmin為最小設計流量;Amin為最小流量時水流斷面面積;h2為有效水深;h3''''為沉砂斗高度;h1為設計超高;S1，S2分別為沉砂斗上下口的面積;b1為沉砂斗底寬;b2為沉砂斗上口寬;斗壁與水平面的傾角60°。

3采用曝氣沉砂池的注意事項

1)根據污水處理廠實際運行效果及通過計算、反復驗算得出經驗，一般日處理量8萬t以上的城市污水處理廠宜采用曝氣沉砂池設施;2)對于要求生物除磷的城市污水處理廠工藝一般不采用曝氣沉砂池，而采用旋流沉砂池，利用機械設備，控制水流，加速沉砂;3)由于目前城市市政管道不完善，雨、污水分流不徹底，城市污水處理廠進水水量不穩定，且遠小于設計值，工藝設計中配置的鼓風機供氣量過大，且無法調節，導致進水中含氧量過高，使后續反硝化段、厭氧段、缺氧段的DO(溶解氧量)值高，破壞了各段的處理效果，影響出水總磷和總氮指標，達不到設計的指標，并導致運行成本增加，因此根據城市污水處理廠實際工藝運行、生產情況必須按比例降低曝氣沉砂池的供氣量，即降低進入污水中的含氧量，保證后續各段處理單元的處理效果;4)在曝氣沉砂池中要去除直徑大于0．2mm的顆粒，通常需要污水中顆粒維持0．3m/s的旋轉速度，在池中至少旋轉3圈。在實際運行中可以通過調整曝氣強度來改變旋流速度和旋轉圈數，保證達到穩定的除砂效率。當進入曝氣沉砂池的污水量增大時，水平流速也會加大，此時可通過提高曝氣強度來提高旋流速度，以達到維持旋轉圈數不變的效果;5)曝氣沉砂池的曝氣作用通常會使池面上積聚一些有機浮渣及無機漂浮物，要及時清除，以免重新進入水中隨水流進入后續污水處理系統，增加后續城市處理設施的運行負荷。

作者：禹海斌甘雨虹單位：太原市市政工程設計研究院