基于不同粒徑的旋流沉砂池除砂效能研究.pdf

1、近年來，我國許多城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水中無機(jī)懸浮顆粒（Inorganic Suspended Solids, ISS）濃度與SS/BOD5值高于發(fā)達(dá)國家平均水平，且SS中位徑基本在100μm左右，這一現(xiàn)象在南方山地城市污水處理廠更為普遍?，F(xiàn)行國內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)范及手冊中，沉砂池以去除200μm、比重約為2.65的砂粒為目標(biāo)，未有考慮污水中存在的細(xì)微砂的去除，使得大量細(xì)微無機(jī)顆粒源源不斷地進(jìn)入了后續(xù)處理單元，導(dǎo)致初沉池污泥無機(jī)組分比重大，生化池活性污

2、泥混合液MLVSS/MLSS比值低、生化池底部淤沙與設(shè)備磨損嚴(yán)重，剩余污泥難于碳源回收與資源化利用，污水廠運(yùn)行費(fèi)用居高不下等系列問題。
　　旋流沉砂池在我國城鎮(zhèn)污水處理廠中廣泛應(yīng)用，作為成套國外專利，其技術(shù)參數(shù)未有盡數(shù)公開，加之國產(chǎn)化的深度仍相對滯后，國內(nèi)現(xiàn)有多數(shù)污水廠旋流沉砂池的現(xiàn)狀運(yùn)行效能與穩(wěn)定性欠佳。另一方面，現(xiàn)行規(guī)范（指南）與設(shè)計(jì)手冊亦缺乏針對粒徑低于200μm細(xì)砂的去除技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，針對不同含砂特性的污水水質(zhì)，也較

3、為缺乏細(xì)砂強(qiáng)化去除效能優(yōu)化的研究成果與實(shí)踐。本論文基于相似準(zhǔn)則，以比式（pista）旋流沉砂池為基礎(chǔ)構(gòu)建中試模型。通過配水單因素考察了攪拌槳轉(zhuǎn)速、攪拌槳葉片數(shù)、攪拌槳距池底高度、攪拌槳傾角和水力停留時(shí)間對ISS去除率的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模擬配水和實(shí)際污水正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，研究了不同粒徑范圍無機(jī)顆粒（ISS）去除率的影響因素與相應(yīng)的最佳水平條件。進(jìn)而通過污水沖擊負(fù)荷試驗(yàn)，探討實(shí)驗(yàn)條件下，沉砂池?zé)o機(jī)顆粒去除性能的穩(wěn)定性與可靠性。<

4、br>　　論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下：
　?、俜謩e進(jìn)行了攪拌槳轉(zhuǎn)速，攪拌槳葉片數(shù)，攪拌槳距池底距離，攪拌槳傾角和水力停留時(shí)間的單因素實(shí)驗(yàn)，考察對旋流沉砂池ISS去除率的影響，尋求各因素對ISS去除率影響的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，攪拌槳傾角因素對比式沉砂池除砂效果影響相對較弱，并得到ISS總?cè)コ实母鲗?shí)驗(yàn)因素的適宜范圍。
　?、谠趩我蛩卦囼?yàn)的基礎(chǔ)上，選取攪拌槳轉(zhuǎn)速、攪拌槳距池底距離、攪拌槳葉片數(shù)和水力停留時(shí)間四個(gè)因素，分別針

5、對模擬配水和實(shí)際污水進(jìn)行了L9(34)的正交實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沉砂池進(jìn)水ISS中位徑為108~129μm時(shí)，各因素對旋流沉砂池ISS總?cè)コ实挠绊懗潭葹椋核νＡ魰r(shí)間>攪拌槳距離池底距離>攪拌槳葉片數(shù)>攪拌槳轉(zhuǎn)速。獲取旋流沉砂池最佳ISS總?cè)コ实母饕蛩厮綏l件為：攪拌槳轉(zhuǎn)速為25 r·min-1/20 r·min-1（模擬配水/實(shí)際污水），攪拌槳距離池底距離為40 mm，攪拌槳葉片數(shù)為3片，水力停留時(shí)間為30s，沉砂池對模擬配水與實(shí)

6、際污水ISS的總除砂率分別為77.73％和75.07%。研究認(rèn)為，適當(dāng)增加旋流沉砂池的水力停留時(shí)間，僅能在一定程度上提高大顆粒無機(jī)砂的去除效能，無機(jī)顆粒粒徑越小，停留時(shí)間對其去除效率的影響越不明顯。
　　③在正交優(yōu)化條件下，針對實(shí)際污水進(jìn)行了沉砂池連續(xù)流的中試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)水渠流速為0.7~0.8m/s時(shí)，原污水SS濃度為400~430mg/L，ISS進(jìn)水濃度為180~205mg/L，SS與ISS的平均去除率分別為37.

7、02%、76.76%。沉砂池對污水中無機(jī)細(xì)微顆粒有良好削減，對碳源也有一定的截留作用。旋流沉砂池模型在確定的優(yōu)化條件下，具有良好除砂穩(wěn)定性。
　?、茉谡粌?yōu)化條件下，進(jìn)行了進(jìn)水ISS濃度沖擊負(fù)荷的實(shí)驗(yàn)，考察污水中ISS短期激增條件下，沉砂池除砂效能的運(yùn)行特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在6h內(nèi)，當(dāng)污水SS濃度從420mg/L上升到1410mg/L，ISS濃度從190mg/L上升到1160mg/L時(shí)，沉砂池SS、ISS去除率隨進(jìn)水濃度的增加而增

8、大，懸浮物濃度峰值時(shí)SS、ISS去除率分別為61.69%、85.00%，出水SS、ISS分別為559.01 mg/L、171.37 mg/L。當(dāng)進(jìn)水濃度恢復(fù)到背景值時(shí)，SS、ISS去除率也相應(yīng)下降，降低到與背景值相當(dāng)。表明實(shí)驗(yàn)條件下，旋流沉砂池模型具有一定的抗SS和ISS沖擊負(fù)荷的能力。
　　目前，旋流沉砂池除砂工藝的研究主要針對去除粗砂（粒徑大于200μm的顆粒）進(jìn)行，對細(xì)沙（小于200μm）強(qiáng)化去除技術(shù)的研究較少。構(gòu)建旋流沉砂