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)污水處理廠進水中無機懸浮顆粒（Inorganic Suspended Solids, ISS）濃度與SS/BOD5值高于發(fā)達國家平均水平，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)設計規(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，未有考慮污水中存在的細微砂的去除，使得大量細微無機顆粒源源不斷地進入了后續(xù)處理單元，導致初沉池污泥無機組分比重大，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備磨損嚴重，剩余污泥難于碳源回收與資源化利用，污水廠運行費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)狀運行效能與穩(wěn)定性欠佳。另一方面，現(xiàn)行規(guī)范（指南）與設計手冊亦缺乏針對粒徑低于200μm細砂的去除技術(shù)參數(shù)和設計標準，針對不同含砂特性的污水水質(zhì)，也較

3、為缺乏細砂強化去除效能優(yōu)化的研究成果與實踐。本論文基于相似準則，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間對ISS去除率的影響。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，進行模擬配水和實際污水正交實驗優(yōu)化，研究了不同粒徑范圍無機顆粒（ISS）去除率的影響因素與相應的最佳水平條件。進而通過污水沖擊負荷試驗，探討實驗條件下，沉砂池無機顆粒去除性能的穩(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：
　　①分別進行了攪拌槳轉(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間的單因素實驗，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实母鲗嶒炓蛩氐倪m宜范圍。
　　②在單因素試驗的基礎(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)和水力停留時間四個因素，分別針

5、對模擬配水和實際污水進行了L9(34)的正交實驗。實驗結(jié)果表明，沉砂池進水ISS中位徑為108~129μm時，各因素對旋流沉砂池ISS總?cè)コ实挠绊懗潭葹椋核νＡ魰r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，水力停留時間為30s，沉砂池對模擬配水與實

6、際污水ISS的總除砂率分別為77.73％和75.07%。研究認為，適當增加旋流沉砂池的水力停留時間，僅能在一定程度上提高大顆粒無機砂的去除效能，無機顆粒粒徑越小，停留時間對其去除效率的影響越不明顯。
　?、墼谡粌?yōu)化條件下，針對實際污水進行了沉砂池連續(xù)流的中試實驗，實驗結(jié)果表明，當進水渠流速為0.7~0.8m/s時，原污水SS濃度為400~430mg/L，ISS進水濃度為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細微顆粒有良好削減，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，進行了進水ISS濃度沖擊負荷的實驗，考察污水中ISS短期激增條件下，沉砂池除砂效能的運行特性。實驗結(jié)果表明，在6h內(nèi)，當污水SS濃度從420mg/L上升到1410mg/L，ISS濃度從190mg/L上升到1160mg/L時，沉砂池SS、ISS去除率隨進水濃度的增加而增

8、大，懸浮物濃度峰值時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。當進水濃度恢復到背景值時，SS、ISS去除率也相應下降，降低到與背景值相當。表明實驗條件下，旋流沉砂池模型具有一定的抗SS和ISS沖擊負荷的能力。
　　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）進行，對細沙（小于200μm）強化去除技術(shù)的研究較少。構(gòu)建旋流沉砂