喷雾干燥由于水力停留时间短

　　城市污水处理物理处理单元之沉砂池._幼儿读物_幼儿教育_教育专区。城市污水处理物理处理单元之沉砂池.

　　城市污水处理的典型流程 之沉砂池 城市污水处理的典型流程 一级处理 （物理处理） 初次沉淀池 二级处理 （生物处理） 生物处理设备 格栅 原污水 沉砂池 二次沉淀池 排放或三级处理 排渣 排砂 污泥回流 消化气利用 污水流程 污泥流程 消化气 污泥浓缩 污泥消化 污泥利用 脱水和干燥设备 污泥处理 1.沉砂池的作用 ? ? ? 沉砂池定义 英文：Grit Chamber；利用自然沉降作用，去除水中砂 粒或其他比重较大的无机颗粒的构筑物。 若取消沉砂池，会给污水的正常运行带来以下隐患： ①砂粒进入初沉池会加速污泥刮板的磨损，缩短 使用寿命。 ②对于不设初沉池的处理工艺或超越初沉池运行 的工艺，导致生化池有效容积的减少，同时还会对曝 气器产生不利影响。 ③易导致排泥管道的堵塞，加剧污泥泵叶轮磨损。 ④砂粒进入污泥消化池中，将减少有效容积，缩 短清理周期。 ⑤污泥中含砂量的增加会大大影响污泥脱水设备 的运行。 2.沉砂池的设计原则 ? ? ? ? ? ? ? ? 沉砂池设计中，必需按照下列原则： （1）城市污水一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2 座(格)，并按并联运行原则考虑。 （2）设计流量应按分期建设考虑： a) 当污水自流进入时，应按每期的设计流量计算； b)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的组合流 量计算； c) 合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 （3） 沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65吨/立方米，粒径为 0.2mm以上的颗粒为主。 （4）城市污水的沉砂量可按每10万立方米污水沉砂量为30立方米 计算，其含水率为60%，容量为1500kg/立方米。喷雾干燥 ? ? ? （5）贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的 倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。 （6）沉砂池的超高不宜小于0.3m 。 （7）除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒 砂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。 在进行沉砂池设计时主要需考虑两方面问题： ①如何通过合理的水力设计，使得尽可能多的砂粒得以沉降 并以可靠、便捷的方式排出池外。 ②采用何种有效的方式，尽可能多地分离附着在砂粒上的有 机物，将其送回到污水中。 ? 设计时需考虑的因素 ? ? ? ? ? ? ? ? 1、砂粒的粒径 2、沉砂池的表面积 3、流速 4、油脂类的去除 5、有机物的分离 6、是否需要预曝气 7、集水管网的情况 8、除砂设备的可靠性 3、几种主要的沉砂池工艺 ? ? ? ? ? 目前国内外普遍采用的沉砂池包括以下几种： 1、竖流式沉砂池 2、平流式沉砂池 3、曝气沉砂池 4、旋流式沉砂池(钟氏、比氏及多尔) 3.1竖流式沉砂池 ? 设计要求 3.2平流式沉砂池 ? 平流式沉砂池采用分散性颗粒的沉淀理论设计，只有 当污水在沉砂池中的运行时间等于或大于设计的砂粒 沉降时间，才能够实现砂粒的截留。因此，沉砂池的 池长按照水平流速和污水中的停留时间来确定。由于 实际运行中进水的水量及含砂量的情况是不断变化的， 甚至变化幅度很大。因此当进水波动较大时，平流式 沉砂池的去除效果很难保证。 平流式沉砂池本身不具备分离砂粒上有机物的能 力，对于排出的砂粒必须进行专门的砂洗。 根据国外所做的现场测定，平流式沉砂池所沉砂 粒的粒径沿沉砂池长度方向变化，喷雾干燥且当d＜0.6 mm时， 砂粒很容易被水流带走。 3.2 平流式沉砂池 1 启闭机 2 可调闸门 栏杆 0.06 60° A-A剖面图 A A 20 ° 平面图 3.3 曝气沉砂池 ? ? ? ? ? ? ? 曝气沉砂池的设计参数 (1)水平流速一般取0.08～0.12m/s； (2)污水在池内的停留时间为4—6min；当雨天流量时为1～ 3min。如作为预曝气，停留时间为10～30min。 (3)池的有效水深为2—3m，池宽与池深比为1～1.5，池的长宽比 可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板； (4)曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5～6.Omm，距池底 约0.6～ 0.9m，并应有调节阀门； (5)供气量可参照(表2-3)。 曝气沉砂池 典型案例照片 3.4 旋流沉砂池 ? 近年来新建的污水中，旋流式沉砂池得到了越来越多的应 用。从运行情况看，用户反映普遍良好，认为这类沉砂池具有占 地省、除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠等优点。 目前国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为钟氏(Jones-Attwood Jeta)和比氏(Pista)两大类。从国内应用情况看，源自欧洲的钟氏池 及其各变型占绝大多数，估计这种现象跟国内污水 外资部分多 来自欧洲的政府贷款有关，此类政府贷款通常会对设备的采购国 别提出限制，而产自美国的比氏沉砂池在国内也有一些用户。 这两种沉砂池在池型、除砂机理以及提砂方式上均有着很大 的区别，实际情况究竟孰优孰劣，目前国内仍无手的对比测 试资料。 旋流沉砂池的优缺点 ? ? 旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的 沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。旋流沉砂池有多种类型 ，某些形式还属于专利产品。 沉砂池由流入口，流出口，沉砂区，砂斗、涡轮驱动装置以 及排沙系统等组成。污水由流入口切线方向流入沉砂区，进水渠 道设一跌水堰，使可能沉积在渠道底部的沙子向下滑入沉砂池； 还设有一挡板，使水流及砂子进入沉砂池时向池底流行，并加强 附壁效应。在沉砂池中间设有可调速的桨板，使池内的水流保持 环流。桨板、挡板和进水水流组合在一起，旋转的涡轮叶片使砂 粒呈螺旋形流动，促进有机物和砂粒的分离，由于所受离心力不 同，相对密度较大的砂粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗； 而较轻的有机物，则在沉砂池中间部分与砂子分离，有机物随出 水旋流带出池外。通过调整转速，可以达到的沉砂效果。砂 斗内沉砂可以采用空气提升、排沙泵排沙等方式排除，再经过砂 水分离达到清洁排沙的标准。 ? ? ? ? ? ? 旋流式沉砂池(钟氏及比氏)具有占地省、除砂效率高、操作环境 好、设备运行可靠等特点，但对水量的变化有较严格的适用范围 ，对细格栅的运行效果要求较高。其关键设备为国外产品，价格 很高，故该池型在国内普及为时尚早。其优缺点如下： 优点： 1、适应流量变化能力强； 2、水头损失小，典型的损失值仅6mm； 3、细砂粒去除率高，140（0.104mm）目的细砂也可达73%； 4、动能效率高。 ? ? ? ? 缺点： 1、喷雾干燥国外的专有产品和设计技术； 2、搅拌桨上会缠绕纤维状物体； 3、砂斗内砂子因被压实而抽排困难，往往需高压水泵或空气去搅动，空 气提升泵往往不能有效抽排砂粒； 4、池子本身虽占地小，但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长，在 池子数多于两个时，配水困难，占地也大。 ? 3.4.1 钟氏沉砂池 ? ? ? ? ? 采用270°的进出水方式，池体主要由分选区和集砂区两部分构成，其 构造特点是在两个分区之间采用斜坡连接。虽然不同的国外在此典 型结构的基础上开发出了多种多样的变型，但其变化主要集中在斜坡的 倾斜度及搅拌桨的型式上，就砂粒的沉降机理来说应当并无多大差别。 由于钟氏池的斜坡式设计，使得砂粒的沉降主要依靠重力，砂粒通过 斜坡自然滑入集砂坑。在滑入集砂坑之前，在旋转桨片产生的斜向水流 作用下将附在砂粒上的有机物分离开。根据有关制造商提供的曲线，其 驱动装置的转速和有机物的分离效率之间存在如下关系： 但如果看一下驱动装置通常的运行转速范围，就会发现这一曲线并无 多大实用价值。小型钟氏池的转速范围为10-15 r/min，而中型以上则只有 10-12 r/min。 对于砂粒的去除效率，在初的介绍中提到的是“50目(0.297 mm)以上 的去除率＞95%”，但近年来越来越多的此类沉砂池供货商在介绍资料 或报价中往往会提到“对d＞0.2 mm砂粒的去除率为95%”。这一变化很 有可能是针对我国市场的要求，但往往并未提出有说服力的现场测试报 告。 钟式沉砂池：优点：占地面积小，沉砂效果受水量变化影响很小，砂水 分离效果好，分离出的砂子含水率低率，有机物含量少，便于运输。 钟氏沉砂池 泵吸式旋流沉砂池 气提式旋流沉砂池 齿轮传动机构（下部向上看） 吸砂口 结构设计 循环工作周期/流程 3.4.2 比氏沉砂池 ? ? 典型的比氏沉砂池也是由分选区和集砂区两部分构成， 其特点是分区之间没有斜坡过度。传统的比氏池也采用与 钟氏池类似的270°进出水方式，新一代的比氏池则采用 360°直进直出的方式，其水力条件更为改善。 从水力条件看，水流在比氏池中呈涡流状态，这态 大大强化了有机物分离效果。由于没有斜坡，砂粒要落入 集砂区必须依靠搅拌桨的作用，在带向池心的过程中颗粒 的速度逐渐变大，水流形成螺旋流态，在上升力的作用下 密度较小的有机物被剥离并带入水流中，砂粒则 由环形槽 落入集砂区。整个过程中，砂粒在较长时间内处于桨片的 作用下，对有机物分离更为有利。可以看出，与钟氏池相 比，比氏池的水力条件更好，而从比氏提供的众多现场测 试数据看，50目(0.297mm)以上砂粒的去除率均＞95%，其 中绝大多数＞97%，140目(0.105 mm)以上的去除率甚至都 能达到70%。比氏池特别强调的一个特点是当水量处于小于 设计水量的任何状态下，其除砂效率都不会降低。 ? 3.4.3 多尔沉砂池 ? 多尔沉砂池上部为方形，底部为圆形， 其沉砂机理与平流式沉砂池类似。通常 以表面水力负荷为设计参数，采用的池 深很浅，通常池深＜0.9 m。进水经过整 流器均匀分配进入沉砂池，然后通过溢 流堰出水。砂粒在中心驱动的刮砂机作 用下刮入集砂坑，由螺旋洗砂机排出同 时被分离的有机物。 多尔沉砂池在国内尚未了解到有用户， 有关的资料介绍也并不多。 几种沉砂池的比较 方案 项目 沉砂质量 沉砂效果 浮渣去除 平流式沉淀池 清洁 一般 不能去除浮渣 曝气沉淀池 清洁 较好 可去除浮渣及油 脂等 旋流沉砂池 清洁 较好 不能去除浮渣 无氧气进入后续 处理 很多 小 好 对后续处理工 无氧气进入后续处理 有少量氧气进入 艺氧的贡献 后续出理 国内应用实例 较多 构筑物占地 综合评价 大 一般 很多 大 一般 ? 平流式沉砂池 优点：截留无机颗粒较好，工作 稳定，构造简单 排砂方便。 缺点：表面附着 15%有机物的沉砂容易发生腐败，增加后续处 理难度 还需进行洗砂处理。 曝气沉砂池优点 就是克服了平流式沉砂池的缺点 可以把沉砂有 机物含量降到10%， 缺点：出水的溶解氧含量 较高 对生物处理的厌氧及缺氧生物处理产生影 响 旋流沉砂池（竖流式沉砂池）优点：沉砂效 率高 占地小 耗能低 运行稳定 维护管理方便 正 逐渐取代前两种 4 建议 意见 ? 由于沉砂池处理效果好坏带来的影响通常是较为隐性和 需要长期积累才会显现出来的，所以人们在沉砂池的设计 上往往缺乏足够的重视。有时为了省事，往往做简单的套 用。考虑到我国各地区的差异很大，这种简单的做法显然 存在问题，特提出如下建议： ①在进行沉砂池池型及工艺参数的选择时，应结合管 网及生化系统的情况进行综合考虑。 ②曝气沉砂池虽然存在一定问题，但其对水量波动的 适应性，仍然有广泛的应用空间，且工艺上有去除油 类、油脂的要求时，该池型是仅有的选择之一。设计时应 特别注意曝气 强度的控制。 ③考虑到流量波动对平流式沉砂池除砂效果的影响很 大，建议尽量少采用。 ④旋流式沉砂池具有较多的优点，但采用时应注意： 细格栅的栅条间距应尽可能的小，以防止布条等物体的带 入对叶轮及提砂装置造成影响。由于水力停留时间短，对 流速又有较严格的要求，对于后续无初沉池的处理工艺及 ? ? ? 水量波动大的场合需慎重应用；设计时水力布置尤为重要， 并应注意流速的控制。 ⑤从池型来看，比氏沉砂池的处理效果优于钟氏池，且 造价上两者差别不大，而对于小型的旋流式沉砂池建议采 用钢制池体，可以节省造价。 从目前国内已投运的旋流式沉砂池来看，引进设备占大 多数，这导致了造价的偏高。近年来已有一些国内家仿 造出了钟氏池，虽然其造价大幅降低，但由于通常仅为简 单仿造，并未开发自己的水力模型，实际效果如何还不确 定。建议国内有实力的生产家对此类沉砂池作 系统的研 究和系列化的开发，产品应该会有广泛的应用前景。 ⑥建议运行中的污水处理能够对沉砂池的有关运行 参数、处理效率进行现场测试，积累手资料，以促进 国内沉砂池技术的发展，也可为污水将来的改、扩建积 累经验。
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