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污水厂沉淀池排泥方式改进曾悦

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：曾悦

[导读] 摘要：某污水处理厂现阶段的沉淀池排泥系统工作效率得到了极大地提升，运行多月以来并未再次出现排泥堵塞问题，此结果表明，改进方案的提出和应用均取得了比较显著的效果，同时也希冀借此方案的应用为污水厂沉淀池排泥相关问题的解决提供思路。

        广东中科鸿捷环保科技有限公司广东省东莞市
        摘要：某污水处理厂现阶段的沉淀池排泥系统工作效率得到了极大地提升，运行多月以来并未再次出现排泥堵塞问题，此结果表明，改进方案的提出和应用均取得了比较显著的效果，同时也希冀借此方案的应用为污水厂沉淀池排泥相关问题的解决提供思路。
        关键词：污水厂；沉淀池；排泥方式；改进
        某污水处理公司，日常所经厂的污水主要来自市政污水，处理量为每日15万吨，厂内所采用的二沉池规格为71×84m，共两座。在两座沉淀池中，分别设置了8条64×10m的沉淀沟，沟内液位控制在3.5m，沉淀沟底部区域，会设置相应的出水、进水端口，前端口与后端口前倾保持在规格内。其中，沉淀沟前端位置还会设置两个5×5m深度为4m的锥形集泥斗，并分别将一套非金属链板式刮泥机安装于两个沉淀沟内，该刮泥机的功率为0.25kW。刮泥机上的刮板运行效率为每分钟0.6m，集泥斗内设置DN300排泥管，排泥管两端分别配置于排泥井内与集泥斗底部区域。
        1某污水处理厂沉淀池排泥方式执行中出现的不足
        某污水处理厂沉淀池排泥设备正常运行时，回流泵会持续不间断运行，每两个相邻的排泥沟渠之间会设置一个水头，水头0.15m左右，沟内的污泥会持续借助回泥渠流输送回泵井中。但是，在这一系统工作过程中，堵泥问题经常出现，具体表现为：系统运行中，刮泥机会将某一条沟内污泥刮到集泥斗之后，并未排出，而是出现集泥斗内滞留污泥现象，致使排泥管无法将污泥排出到污泥渠之内。此项不足的出现，长时间之后，沉淀池底部就会聚集大量的污泥，而污泥的聚集就直接造成某污水处理厂的沉淀池失去沉淀功能，最终造成污水重新流入市政用水中，进一步造成城市用水洁净度降低，出水超标的同时，也降低了市政用水安全。
        2原因分析
        2.1进水不匀
        每条沉淀沟进水量不均匀，引起沟内沉淀的污泥量偏差，在水头不变的情况下，造成泥量较大的沟排泥困难。
        2.2排泥不均匀
        每座池内并列布置8条沟，总回泥量按回流水泵流量进行控制，设计考虑每条沟之间的回泥量依靠每个回泥闸门开度进行调控。但该调控既无计量装置，也无法目测，即无法判断排泥均匀性。
        2.3系统无自我调整功能
        在发生堵泥情况下，畅通的沟由于含泥量小，排泥稳定，而发生堵泥沟则随着进水的增加及污泥的聚集，堵塞情况越来越严重，即系统本身在此情况下无自我调节功能。
        3针对某污水厂沉淀池排泥方式进行改进
        在进行某污水处理厂沉淀池排泥方案改进时，厂内技术人员在解决问题期间，先将目光集中在不同沉淀沟阀门开度的调控调整方向上。但在具体的调控调整操作中技术人员发现，当调整阀门后，沉淀池出现堵塞问题的沉淀沟并未得到有效解决，但却随之出现了另一个问题，即原本排泥量比较小的沉淀沟也出现了堵塞问题。随后，技术人员又将问题解决的重点集中在回流泵的增开上，此时原本出现污泥堵塞的沉淀沟状况得以缓解，但一段时间后，并发问题再次出现，由于污水排量过大，工艺运行受到了不利影响，表明问题并未从根本上得到解决。某污水厂内技术团队经过多次试验和经验总结后得到，仅是单纯依赖于厂内现有的运行设备以及配置设施水平，无法从本质上彻底杜绝沉淀池排泥问题的出现，据此，技术团队主要提出了以下几点比较实用的改进方案。
        3.1在沉淀池内额外增设排泥泵
        当沉淀池排泥工作运行期间出现污泥堵塞问题时，厂内技术人员先行将污泥泵的应用列在解决方案中，以实现辅助性的污泥抽取，但在实际操作中发现，泥斗中装入比较小型的临时性排泥泵之后，排泥泵的电流量严重超出厂内设定标准，而此超负荷运行状况出现的原因，主要受到沉积污泥浓度过高因素的影响。针对该情况，厂内技术人员再次排查了泥沟排空状况，发现大量的固体污泥沉淀于沉淀沟底部，已经超出沉淀沟的10%，无法应用原有技术手段排出。对此，提出的改进方案为：厂内增设专用污泥泵，但此方案存在资金投入量大的不足，按照当前厂内线上运行的沉淀沟条数配置相应的污泥泵，需要投入32台，满足资金需求比较严格。

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        3.2排泥期间加设连续提气装置
        沉淀池排泥问题处理期间，技术人员提出的第二个改进方案是应用连续提气装置，该方案的应用原理主要是在排泥管底部伸入压缩空气管，在浮力的作用下，气泡会上升并充满排泥管，管内由混合液与水构成，管外由污水组成，但排泥管内外连接处在管底部，促使管内泥水实现提升后排出。在此期间，由于水汽溶液密度低于水，所以密度小的液体会在排泥管内上升，当高度为H的水柱压力作用下按照液体平衡条件可发现，水汽溶液变上升为L高度，那么可得出以下公式：
        p1H=p2L
        式中：
        p1——污水密度（kg/m3）；
        p2——排泥管内水汽溶液密度；
        H——淹没深度，单位（淹没率：H/L）；
        L——提升高度与淹没深度之和，单位（m）；
        在计算过程中，当数值p2L低于p1H时，则代表水汽溶液就能够在排泥管上升口溢出，从而实现气提排泥目标。
        3.3将真空吸泥技术引进工作流程中
        在改进沉淀池排泥方案的过程中，有技术人员提出先利用厂内现有排泥管，再利用现有排泥管抽泥时引入真空泵，使厂内现有排泥管上部区域的所有气孔都能密封，从而在物理环境中创造真空条件。其次，将真空管与排泥口连接，实现方案的改进目标。从理论上讲，该方案确实可以实现，沉淀池底部的污泥可以有效、快速地抽出。但在实际操作中，技术人员发现，实现真空抽污目标的首要条件是抽污工作的不间断实施，这大大增加了工作难度。另一方面，当污泥被抽到排泥管出口时，如果仍采用真空抽泥方案进行污水排放，很难实现现有技术的应用。在应用过程中，该方案设备购置投资相对较少，厂区土建建设也相对较少。同时，厂内现有排泥设备即管道的利用率较高，相当于只对厂内固有的排泥系统增加了辅助排泥促进功能。
        4污水厂沉淀池排泥方式改进方案落实
        通过对以上提出的几个方案的综合总结和分析，污水厂召开了方案应用经验的分析和总结会议，并在方案制定过程中与相应的设备厂家进行了充分的沟通，最终制定出了最优的解决方案。在施工过程中，在沉淀池和气提塔的泥斗上增加两根风管，即软管。
        柔性排泥管外侧设一根柔性管，按圆周围成一圈，并设4个小气孔，规格为Φ3mm。其功能是在污泥提升前完成短时间的气体扭转。当空压机放气时，沉积的污泥在空气提升的作用下被翻转和稀释。
        气提管安装时主要布置在沉淀池排泥管内，与管底距离控制在20cm。排泥作业中，气提管弯曲5秒后立即放气，促使管内气体短时上升。此时，稀释后的污泥会随着空气的上升顺利进入排泥管，然后流入污泥通道，一个排泥循环就完成了。
        为保证上述沉淀池排泥方案顺利推进，设备选用5.5kW空压机，风压0.8MPa，风量0.67m3/min。
        5.结论
        经过上述改造，公司二沉池排泥不畅问题得到有效解决，半年多来运行情况良好，此方法对污水厂类似问题有一定借鉴意义。
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