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关于二沉池的详解!

2020-06-05 09:10:25来源:环保工程师 阅读量:18320

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导读:污水经过生物处理后,必须进入二沉池进行泥水分离,澄清后的达标处理水才能排放,同时还要为生物处理设施提供一定浓度的回流污泥或一定量的处理水,因此二沉池的工作性能对活性污泥系统的运行效果有直接关系。
  污水经过生物处理后,必须进入二沉池进行泥水分离,澄清后的达标处理水才能排放,同时还要为生物处理设施提供一定浓度的回流污泥或一定量的处理水,因此二沉池的工作性能对活性污泥系统的运行效果有直接关系。
 
  1、二次池的概念及作用
 
  1、二沉池的定义
 
  按照在污水处理流程中所处的位置,沉淀池可分为初次沉淀池和二次沉淀池两种。初次沉淀池一般设置在污水处理厂的沉砂池之后、曝气池之前,二次沉淀池设置在曝气池之后、深度处理或排放之前。
 
  污水经过生物处理后,必须进入二沉池进行泥水分离,澄清后的达标处理水才能排放,同时还要为生物处理设施提供一定浓度的回流污泥或一定量的处理水,因此二沉池的工作性能对活性污泥系统的运行效果有直接关系。二沉池的型式有平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池等。
 
  2、二次池的作用
 
  二沉池的作用是泥水分离使经过生物处理的混合液澄清,同时对混合液中的污泥进行浓缩。二沉池是污水生物处理的最后一个环节,起着保证出水水质悬浮物含量合格的决定性作用。
 
  如果二沉池设置得不合理,即使生物处理的效果很好,混合液中溶解性有机物的含量已经很少,混合液在二沉池进行泥水分离的效果不理想,出水水质仍有可能不合格。如果污泥浓缩效果不好,回流到曝气池的微生物量就难以保证,曝气混合液浓度的降低将会导致污水处理效果的下降,进而影响出水水质。
 
  2、二沉池的分类及要求
 
  1、二次沉淀池的设置要求
 
  (1)水力负荷一般为0.5—1.8m3/(m2·h),处理工业废水时,活性污泥中有机物比例较大,曝气池混合液的SVI偏高,与其配套的二沉池宜采用较低的表面水力负荷。
 
  (2)为保证污泥能在二沉池得到足够的浓缩,以便供给曝气池所需浓度的回流污泥,二沉池的固体表面负荷为150kg/(m2·d),斜管(板)二沉池的固体表面负荷可扩大到192kg/(m²·d)。
 
  (3)二沉池池边水深宜采用2.5~4m,具体值与池体的大小有关,二沉池直径越大,池边水深也应当适当加大,否则二沉池的水力效率将降低、有效容积将减小。对于直径分别为10~20m、20~30m、30~40m和>40m的二沉池,池边水深分别为3.0m、3.5m、4.0m和4.0m。当由于各种原因达不到上述池边水深时,为了维持沉淀时间不变,必须采用较低的表面负荷值。
 
  (4)二沉池出水堰的溢流率(或负荷)为1.5~2.9L/(m·s)。
 
  (5)采用机械排泥时,二沉池污泥区的容积要按污泥浓缩到所需浓度的停留时间来计算。活性污泥法二沉池污泥区的容积一般为2~4h污泥量,而且要有连续排泥措施。生物膜法二沉池污泥区的容积一般为4h污泥量。
 
  (6)为降低能耗,污泥回流最好使用螺旋泵或轴流泵等低扬程、大流量的设备。如果采用鼓风曝气,也可使用气提泵,以简化设备管理和维修。
 
  2、二沉池的分类
 
  二沉池的型式有平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池等。
 
  1、平流式沉淀池
 
  平流式沉淀池表面形状一般为长方形,水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后,缓慢水平流动,水中可沉悬浮物逐渐沉向池底,沉淀区出水溢过堰口,通过出水槽排出池外。
 
  平流式沉淀池基本要求如下:
 
  (1)平流式沉淀池的长度多为30~50m,池宽多为5~10m,沉淀区有效水深一般不超过3m,多为2.5~3.0m。为保证水流在池内的均匀分布,一般长宽比不小于4:1,长深比为8~12。
 
  (2)采用机械刮泥时,在沉淀池的进水端设有污泥斗,池底的纵向污泥斗坡度不能小于0.01,一般为0.01~0.02。刮泥机的行进速度不能大于1.2m/min,一般为0.6~0.9m/min。
 
  (3)平流式沉淀池作为初沉池时,表面负荷为1~3m3/(m·h),最大水平流速为7mm/s;作为二沉池时,最大水平流速为5mm/s。
 
  (4)人口要有整流措施,常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时,整流墙上的开孔总面积为过水断面的6%~20%,孔口处流速为0.15~0.2m/s,孔口应当做成渐扩形状。
 
  (5)在进出口处均应设置挡板,高出水面0.1~0.15m。进口处挡板淹没深度不应小于0.25m,一般为0.5~1.0m;出口处挡板淹没深度一般为0.3~0.4m。进口处挡板距进水口0.5~1.0m,出口处挡板距出水堰板0.25~0.5m。
 
  (6)平流式沉淀池容积较小时,可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内,也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时,泥斗平面呈方形或近于方形的矩形,排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机,将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗,同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。
 
  (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0.5m,使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。
 
  2、竖流式沉淀池
 
  竖流式沉淀池池体为圆形或方形,污水从中心管的进口进人池中,通过反射板的拦阻向四周分布于整个水平断面上,缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中,上清液则由池顶四周的出水堰口溢流到池外。
 
  竖流式沉淀池基本要求如下:
 
  (1)为保证池内水流的自下而上垂直流动、防止水流呈辐流状态,圆池的直径或方池的边长与沉淀区有效水深的比值一般不大于3,池子的直径一般为4.0~7.0m,最大不超过10m。圆池直径或正方形池边长D≤7m时,沉淀出水沿周边流出;D≥7m时,应增加辐射式集水支渠。
 
  (2)水流在竖流式沉淀池内的上升流速为0.5~1.0mm/s,沉淀时间为1~1.5h。中心管内的流速一一般应大于100mm/s,其下出口处设有喇叭口和反射板。反射板板底距泥面至少0.3m,喇叭口直径及高度均为中心管直径的1.35倍,反射板直径为喇叭口直径的1.3倍,反射板表面与水平面的倾角为17。
 
  (3)喇叭口下沿距反射板表面的缝隙高度为0.25~0.50m,作为初沉池时缝隙中的水流速度应不大于30mm/s,作为二沉池时缝隙中的水流速度应不大于20mm/s。
 
  (4)锥形贮泥斗的倾角为45度~60度,排泥管直径不能小于200mm,排泥管口与池底的距离小于0.2m,敞口的排泥管上端超出水面不能小于0.4m。浮渣挡板淹没深度0.3~0.4m,高出水面0.1~0.25m,距集水槽0.25~0.50m。
 
  3、辐流式沉淀池
 
  辐流式沉淀池内水流的流态为辐流形,因此,污水由中心或周边进入沉淀池。
 
  中心进水辐流式沉淀池的进水管悬吊在桥架下或埋设在池体底板混凝土中,污水首先进人池体的中心管内,然后在进入沉淀池时,经过中心管周围的整流板整流后均匀地向四周辐射流动,上清液经过设在沉淀池四周的出水堰溢流而出,污泥沉降到池底,由刮泥机或刮吸泥机刮到沉淀池中心的集泥斗,再用重力或泵抽吸排出。
 
  周边进水辐流式沉淀池进水渠布置在沉淀池四周,上清液经过设在沉淀池四周或中间的出水堰溢流而出,污泥的排出方式与中心进水辐流式沉淀池相同。
 
  辐流式沉淀池的基本要求有哪些:
 
  (1)圆池的直径或方池的边长与有效水深的比值一般采用6~12,池子的直径一般不小于16m,最大可达100m。池底坡度一般为0.05~0.10。
 
  (2)通常采用机械刮泥,再用空气提升或静水头排泥;当池径小于20m时,也可采用斗式集泥(一般为四斗)。污泥可用压缩空气提升或用机械泵(潜污泵、螺旋泵等)提升排出,也可以利用静水头将污泥输送到下_级处理系统。
 
  (3)进、出水的布置方式有中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种形式。
 
  (4)当池径小于20m时,一般采用中心传动的刮泥机,其驱动装置设在池子中心走道板上。当池径大于20m时,一般采用周边传动的刮泥机,其驱动装置设在桁架的外缘。
 
  (5)刮泥机的旋转速度一般为1~3r/h,外周刮泥板的线速度不能超过3m/min,通常采用1.5m/min。
 
  (6)出水堰前应设置浮渣挡板,浮渣用装在刮泥机桁架一侧的浮渣刮板收集。
 
  (7)周边进水的辐流式沉淀池效率较高,与中心进水、周边出水的辐流式沉淀池相比,表面负荷可提高1倍左右。
 
  4、斜板(管)沉淀池
 
  斜板(管)沉淀池是根据“浅层沉淀”原理,在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管,以提高沉淀效率的一种沉淀池。按水流与污泥的相对运动方向划分,斜板(管)沉淀池有异向流、同向流和侧向流等三种形式,污水处理中主要采用升流式异向流斜板(管)沉淀池。
 
  斜板(管)沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点,常应用于城市污水的初沉池和小流量工业废水的隔油等预处理过程,其处理效果稳定,维护工作量也不大。很少应用于污水处理的二沉池工艺中,因为经过生物处理的混合液中固体含量较大,使用斜板(管)沉淀池处理时耐冲击负荷能力较差,效果不稳定;而且由于混合液溶解氧含量大,斜板(管)上容易滋生藻类形成生物膜,运行一段时间后可能堵塞斜板(管)的过水面积,清理起来非常困难。
 
  斜板(管)沉淀池的表面负荷比普通沉淀池大约高一倍,因此在需要挖掘原有沉淀池潜力或需要压缩沉淀池占地时,可以采用斜板(管)沉淀池。
 
  斜板(管)沉淀池的基本要求有哪些:
 
  常用斜板(管)沉淀池的进水从斜板(管)层的下部进入后,由下向上.流经斜板(管),悬浮颗粒沉降在斜板(管)底面,在积聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外,上清液则在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。斜板(管)沉淀池基本要求如下:
 
  (1)斜板垂直净距一般采用80~120mm,斜管孔径一般为50~80mm。斜板(管)长度一般为1.0~1.2m,倾角一般为60°。斜板(管)上部水深和底部缓冲层高度一般都是0.5~1.0m
 
  (2)斜板上端应向沉淀池进水端方向倾斜安装。为防止水流短路,在池壁与斜板的间隙处应装设阻流挡板。
 
  (3)进水方式一般设置配水整流布水装置,常用的有穿孔配水板和缝隙配水板等,整流配水孔流速一般低于0.15m/s。出水方式一般采用在池面上设置多条集水槽的方式,集水槽的集水方式为孔眼式或三角堰式。
 
  (4)斜板(管)沉淀池一般采用集泥斗收集污泥后靠重力排泥,每日排泥1~2次,或根据具体情况增加排泥的频率,甚至连续排泥。
 
  (5)初沉池水力停留时间一般不超过30min,二沉池一般不超过60min。
 
  (6)斜板(管)沉淀池必须设置冲洗斜板(管)的设施,冲洗可以在检修或临时停运时放空沉淀池,用高压水对斜板(管)内积存的污泥彻底冲刷和清洗,防止污泥堵塞斜板(管)、影响沉淀效果。
 
  (7)升流式斜板(管)沉淀池的表面负荷一般为3~6m3/(m2·h),比普通沉淀池的设计表面负荷高约一倍,池内水力停留时间一般为30~60min。
 
  3、二沉池常规监测项目
 
  二沉池常规监测项目及数值范围如下:
 
  (1)pH值:具体值与污水水质有关,一般略低于进水值,正常值为6~9。
 
  (2)悬浮物(SS):活性污泥系统运转正常时,二沉池出水SS应当在30mg/L以下,最大不应该超过50mg/L。
 
  (3)溶解氧(DO):因为活性污泥中微生物在二沉池继续消耗氧,出水溶解氧值应略低于曝气池出水。
 
  (4)氨氮和磷酸盐:应达到国家有关排放标准,一级A排放标准要求氨氮小于5(8)mg/L,磷酸盐小于0.5mg/L。
 
  (5)有毒物质:达到国家有关排放标准对有毒物质有严格的要求。
 
  (6)泥面:生产上可以使用在线泥位计实现剩余污泥排放的自动控制。
 
  (7)透明度。
 
  4、二次沉淀池运行管理
 
  1、经常检查并调整二沉池的配水设备,确保进入各二沉池的混合液流量均匀。
 
  2、检查浮渣斗的积渣情况并及时排出,还要经常用水冲洗浮渣斗。同时注意浮渣刮板与浮渣斗挡板配合是否适当,并及时调整或修复。
 
  3、经常检查并调整出水堰板的平整度,防止出水不均和短流现象的发生,及时清除挂在堰板上的浮渣和挂在出水槽的生物膜。
 
  4、巡检时仔细观察出水的感官指标,如污泥界面的高低变化、悬浮污泥量的多少、是否有污泥上浮现象等,发现异常后及时采取针对措施解决,以免影响水质。
 
  5、巡检时注意辩听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音,同时检查其是否有部件松动等,并及时调整或修复。
 
  6、定期(一般每年一次)将二沉池放空检修,重点检查水下设备、管道、池底与设备的配合等是否出现异常,并根据具体情况进行修复。
 
  7、由于二沉池一般埋深较大,因此,当地下水位较高而需要将二沉池放空时,为防止出现漂池现象,一定要事先确认地下水位的具体情况,必要时可以先降水位再放空。
 
  8、按规定对二沉池常规监测项目进行及时的分析化验。
 
  5、二沉池异常情况及措施
 
  1、二沉池出水悬浮物含量大
 
  二沉池出水悬浮物含量增大的原因和相应的解决对策如下:
 
  (1)活性污泥膨胀使污泥沉降性能变差,泥水界面接近水面,部分污泥碎片经出水堰溢出。对策是通过分析污泥膨胀的原因,逐一排除。
 
  (2)进水量突然增加,使二沉池表面水力负荷升高,导致上升流速加大、影响活性污泥的正常沉降,水流夹带污泥碎片经出水堰溢出。对策是充分发挥调节池的作用,使进水尽可能均衡。
 
  (3)出水堰或出水集水槽内藻类附着太多。对策是操作运行人员及时清除这些藻类。
 
  (4)曝气池活性污泥浓度偏高,二沉池泥水界面接近水面,部分污泥碎片经出水堰溢出。对策是加大剩余污泥排放量。
 
  (5)活性污泥解体造成污泥的絮凝性下降或消失,污泥碎片随水流出。对策是找到污泥解体的原因,逐一排除和解决。
 
  (6)吸(刮)泥机工作状况不好,造成二沉池污泥或水流出现短流现象,局部污泥不能及时回流,部分污泥在二沉池停留时间过长,污泥缺氧腐化解体后随水流溢出。对策是及时修理吸(刮)泥机,使其恢复正常工作状态。
 
  (7)活性污泥在二沉池停留时间过长,污泥因缺氧腐化解体后随水流溢出。对策是加大回流污泥量,在二沉池中的缩短停留时间。
 
  (8)水温较高且水中硝酸盐含量较多时,二沉池出现污泥反硝化脱氮现象,氮气裹带大块污泥上浮到水面后随水流溢出。对策是加大回流污泥量,缩短污泥在二沉池停留时间。
 
  2、二沉池出水溶解氧偏低
 
  二沉池出水溶解氧偏低的原因和相应的解决对策如下:
 
  (1)活性污泥在二沉池停留时时间过长,污泥中好氧微生物继续消耗氧,导致二沉池出水中溶解氧下降。对策是加大回流污泥量,缩短停留时间。
 
  (2)吸(刮)泥机工作状况不好,造成二沉池局部污泥不能及时回流,部分污泥在二沉池停留时间过长,污泥中好氧微生物继续消耗氧,导致二沉池出水中溶解氧下降。对策是及时修理吸(刮)泥机,使其恢复正常工作状态。
 
  (3)水温突然升高,使好氧微生物生理活动耗氧量增加、局部缺氧区厌氧微生物活动加强,最终导致二沉池出水中溶解氧下降。对策是设法延长污水在均质调节等预处理设施中的停留时间,充分利用调节池的容积使高温水打循环,或通过加强预曝气促进水汽蒸发来降低温度。
 
  3、二沉池出水BOD与COD突然升高
 
  二沉池出水,突然升高的原因和相应的解决对策如下:
 
  (1)进入曝气池的污水水量突然加大、有机负荷突然升高或有毒有害物质浓度突然升高等。对策是加强污水水质监测和充分发挥调节池的作用,使进水尽可能均衡。
 
  (2)曝气池管理不善(如曝气充氧量不足等),导致出水,突然升高。对策是加强对曝气池的管理,及时调整各种运行参数。
 
  (3)二沉池管理不善(如浮渣清理不及时、刮泥机运转不正常等),对策是加强对二沉池的管理,及时巡检,发现问题立即整改。
 
  4、二沉池污泥上浮
 
  1、大块污泥上浮
 
  沉淀池断续见有拳头大小污泥上浮。引起大块污泥上浮有两种情况:
 
  1、反硝化污泥
 
  上浮污泥色泽较淡,有时带铁锈色。造成原因是曝气池内硝化程度较高,含氮化合物经氨化作用及硝化作用被转化成硝酸盐,NO3-N浓度较高,此时若沉淀池内因回流比过小或回流不畅等原因使泥面升高,污泥长期得不到更新,沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸盐反硝化,产生的氨气呈小气泡集结于污泥上,最终是污泥大块上浮。
 
  解决办法是加大回流比,使沉淀池污泥更新并降低沉淀池泥层,减少泥龄,多排泥以降低污泥浓度,还可适当降低曝气池的DO水平。上述措施可降低硝化作用,以减少硝酸盐的来源。
 
  2、腐化污泥
 
  与反硝化污泥不同之处在于污泥色黑,并用强烈恶臭。产生的原因为二沉池有死角造成积泥,时间长即厌氧腐化,产生H2S,CO2,H2等气体,最终使污泥向上浮。
 
  解除方法有消除死角区的积泥,例如经常用压缩空气在死角区充气,增加污泥回流等。对容易积泥的区域,应在设计中设法予以改进。
 
  2、小颗粒污泥上浮
 
  小颗粒污泥不断随水带出,俗称漂泥。
 
  引起漂泥的原因大致可有如下几种:
 
  1、生物系统处理负荷(水量和浓度)变大,可以出现跑泥,多为水量增加后,二沉池的停留时间就缩短了,活性污泥来不及沉降就流出了二沉池,由此产生跑泥。同时,进水浓度增高,会导致活性污泥活性增强,不利沉降。出水浑浊而带有跑泥现象。
 
  2、丝状菌膨胀污泥来不及沉降会产生跑泥现象。
 
  3、过于低负荷运行,污泥老化后,微生物自身氧化,解絮。同样会产生跑泥。
 
  4、气温低,曝气过度,PH变化过大,有毒及惰性物质进入生物系统等等,也会产生跑泥。
 
  5、进水水质。如PH、毒物等突变,有毒及惰性物质进入生物系统等等,也会产生跑泥。
 
  6、污泥因缺营养或充氧过度造成老化。
 
  7、进水氨氮过高,C/N低,使污泥胶体机制解体而解絮。
 
  8、池温过高,往往超过40度
 
  9、机械曝气翼轮转速过高,使絮粒破碎。
 
  解决办法是弄清原因,分别对待。
 
  在污泥中毒时应停止有毒废水的进入;对缺乏营养,污泥老化和解絮污泥须适当投加营养,采取复壮措施。
 
  溶解氧低污泥进水负荷高有机物消解不完全,出水浑浊而且色度偏暗。溶解氧持续高。
 
  进水负荷低容易造成污泥自身氧化质轻引起难以沉降,轻质污泥随出水飘出水浑浊。
 
  二沉浮泥多是厌氧底泥腐化造成。一因回流量太小,二刮泥机损坏出校刮泥死角长期积泥。
 
  5、二沉池表面出现泡沫浮渣
 
  二沉池表面出现浮渣后,首先应检查刮渣板、浮渣斗和浮渣冲洗水是否正常,浮渣泵是否出现问题,如果是刮渣系统本身的故障,应立即修理。
 
  污水中含有表面活性剂、类脂化合物等能引起放线菌迅速增殖的有机物,导致二沉池表面出现生物泡沫浮渣。对策是用水喷洒、减少曝气时间、投加氧化消毒剂或混凝剂等。
 
  原标题:关于二沉池的详解!

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