平流沉砂池浮渣筛选装置的改造设计方案
导读：平流沉淀池以其抗冲击负荷能力强。为解决浮渣问题。迫使水流通过整流栅板转向曝气区。平流沉淀池，平流沉砂池浮渣筛选装置的改造设计方案。
关键词：平流沉淀池，浮渣，整流栅板
平流沉淀池以其抗冲击负荷能力强，施工简单，造价低等特点广泛应用于各大、中、小型污水处理厂。但在设计中更多的是关注沉砂效果，往往忽略生活污水中存在的鸡毛、食材等大量浮渣无法单纯通过沉淀进行分离排除，而这些杂质进入后续工段后对运行质量和池面观感均会造成非常不良的影响。，平流沉淀池。
阜阳污水处理厂设计日处理能力为10万吨，处理对象以生活污水为主，采用平流曝气沉砂池。为解决浮渣问题，该厂利用平流沉砂池简单的池形结构进行浮渣分离和排除装置设计，并通过2010年实施的改造工程使该状况得到明显改善。
一、 改造环境及存在问题
如下图所示，沉淀池分为两格，大量杂质随进水冲入曝气沉砂池，在曝气气流和水流的作用下，比重较大的一部分杂质沉入池底，桥式吸砂机往复运行将池底杂质抽吸后排入砂水分离器，大量质量较轻的浮渣随水流冲入下道工序。经对进出水口位置和曝气管的分布以及进出水流态观察发现，影响杂质沉淀分离的主要有两方面因素：一是进水的冲刷力，二是曝气引起的水流扰动。发表，平流沉淀池。
二、 改造设计方案
根据上述情况，按照分离——收集——排除为改造设计的基本思路，将设计方案分为下述三部分。
1、浮渣分离装置：
为尽量减少进水水流的冲刷及曝气对水流引起的扰动，结合池形结构设计在曝气管区与进水区之间设立一组由宽100mm、间距50mm的不锈钢条组成的拦截整流栅板，并在进水区末端设挡板，迫使水流通过整流栅板转向曝气区。这样，一方面，整流栅板对砂粒、浮渣起到一定拦截作用，另一方面，由此在进水口形成一个相对稳定的区域，在这个区域内，杂质按各自的比重上浮或下沉，得到有效分离后，污水通过整流栅板间的间隙再经过曝气区流出沉砂池(如下图所示)。
水流在流过整流栅板间的间隙时，由于截面减小会引起局部流速增加，容易将杂质“吸”到曝气区，因此，将整流栅板细部设计为如下图所示的“喇叭口”，不仅有效阻止一部分未分离的杂质进入曝气区，同时曝气区部分气流回流至进水区，有利助于浮渣的分离，此外，折板式的结构还可以增加装置的强度。发表，平流沉淀池。此外，在装置的结构考虑上，每1.5米设一个100*100不锈钢方管立柱以增加整体强度。发表，平流沉淀池。发表，平流沉淀池。
栅板过流面积为26m2，沉砂池流速约为0.06m/s，可保证每天至少13万立方米的处理量。
2、浮渣收集装置
(1) 撇渣量确定：
(m3/h)
式中：γ—进水中浮渣含量(体积比)
Q—进水流量(m3/h)，按目前日均9万吨处理量。
ξ—浮渣去除率，预计为70%
通过抽样测试，阜阳污水处理厂近年来进水中浮渣所占体积比为0.01‰～0.04‰(含水率大约为98%)。按上限值计算，装置撇渣能力为Qf约为0.15m3/h。
(2) 撇渣装置结构设计
本设计利用桥式吸砂机的往复运动，在桥身上增加刮渣板，装置主梁采用两根工字钢，再由槽钢、角钢等焊接而成。刮渣板的起落在电气设计时与吸砂桥两端的限位开关联动。
吸砂桥逆水流方向运行时，刮渣板落下，推动浮渣进入进水口上端的集渣槽;吸砂桥顺水流方向运行时，刮渣板抬起，直到回到出水口。
3、浮渣冲洗装置
为节省人力成本，避免因人工清捞引起的地面污染，特设计一套自动冲洗装置。由冲洗泵定时向集渣槽引入池内的水进行冲洗，同时集渣槽设计成2%的坡度，并穿过池壁连通不锈钢管将浮渣导入地面的收集箱。
三、 调试
按上述方案实施改造后，需要根据工厂实际情况进行装置的调试，摸索适用的运行参数使装置达到预期效果
1、运行周期确定
该装置每次撇渣量随池面浮渣厚度增加而增加，最大平均值大约为0.1m3/次。按装置设计最大撇渣能力Qf约为0.15m3/h计算,吸砂桥每小时应进行2次往复运行，在运行中可根据实际渣量进行调整。
2、气水试验
运行调试后期就曝气区曝气量对装置撇渣效果的影响进行了摸索。在进水水质没有明显差距的条件下(COD200-250mg/l，SS150-200mg/l),调整供气量，观察渣水分离效果(见下表)。发表，平流沉淀池。
| 气量（m3/h） | 浮渣量（m3/day） |
| 40 | 0.4 |
| 60 | 0.8 |
| 70 | 1.0 |
| 80 | 1.2 |
通过试验可得出，随着气量增加渣水分离效果越明显。在日处理量8.5万吨时，供气量调整为80m3/h、同时调整阀门使上游至下游的曝气强度逐渐减弱，除渣量可达1.2m3。由于曝气量对氮磷的去除有较大影响，因此实际运行中，需要根据工艺情况相互结合，采取合适的曝气量。
除此之外，在试验中我们还发现，整流栅板的设立同时也改善了沉砂效果，经过对砂水分离后的砂量进行连续一周的测量，改造后日均除砂量较改造前一月的日均除砂量增加27%。
四、 总结与展望
曝气沉砂池浮渣筛选装置设计合理地结合了池形结构并充分利用了原有吸砂桥、曝气系统等设备，降低了改造成本。从实验及后期使用情况来看，无论是沉砂效果还是除渣除油效果都得到大幅提高，降低了浮渣及浮油对整个工艺运行造成的影响，生化池浮渣明显减少，池面观感显著改善，因此该方案可推广用于采用平流沉砂池的污水处理厂的除渣改造。
参考文献：
[1]郭维东，裴国霞，韩会玲.力学.京：中国水利水电出版社，2005，185～196.
[2]王欣.活性污泥在平流式沉淀池中的沉淀行为规律研究.陕西:西安建筑科技大学,2007.
[3]郑旭阳.平流式沉淀池流态的试验研究和数值模拟,郑州大学,2007.
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
