易被忽视的城市污水处理论文范文

1沉砂池的应用

根据沉砂池的一般规定知道了沉砂池设计中应该满足的基本情况，下面是水流及污水处理工艺对沉砂池的要求和应用。1)流速波动大时，不宜采用平流式沉砂池，对除砂效果的影响很大，甚至起不到除砂的效果;2)用地紧张或征地费用高，排水体制为分流制，后续设置厌氧池需脱氮、除磷的污水处理工艺，宜采用旋流沉砂池，机械脱砂;3)对水量波动较大，工艺上有去除油脂及油要求的污水处理系统，宜采用曝气沉砂池，它可以通过调节曝气量，控制污水旋流速度，使除砂效果较稳定，受流量变化影响小，同时还对污水起预曝气作用。结合现实生活中居民生活排污情况，污水中含有大量的油和油脂及杂质，在城市污水处理厂预处理中不仅要去除杂质，而且去除油和油脂也是工艺设计中要求的一部分，故在当今的城市污水处理工艺中设置沉砂池是必要的，且应以采用曝气沉砂池为主流，这为后续的污水处理工艺设计将起到积极的预处理作用。

2曝气沉砂池设计及应用经验

2．1曝气沉砂池的工作原理通过在曝气沉砂池内一侧鼓入空气，会使水流产生垂直于水平轴的竖向流，其与在沉砂池内的水平流叠加产生螺旋流，这使污水中的有机颗粒经常处于悬浮状态，砂砾互相摩擦并受曝气的剪切力，能够去除沙粒上附着的有机污染物，有利于取得较为纯净的砂砾。由于旋流产生的离心力，把比重较大的无机物颗粒甩向外层而下沉，比重较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走，油类和浮渣等比重较轻的杂质在气体的作用下上浮于水面被刮渣机刮除至撇渣斗后外运。沙粒在重力和旋流力的综合作用下沉到池底与水分离，后进入砂水分离间进行砂水分离。从曝气沉砂池中排出的砂中有机物只占5%左右，一般搁置一段时间也不会腐败。在曝气作用下，污水在池内呈螺旋状前进的流动形式，水流旋转速度在池过水断面中心处最小，而四周最大，这就是能够选择性脱砂的主要原因。曝气沉砂池水力流态及工作原理示意图见图1，图2。

2．2曝气沉砂池的构造曝气沉砂池是一个长条形的渠道式构筑物，在设计中应以尽可能不产生偏流和死角为原则，在砂槽上方宜安装纵向挡板，进出水口布置应防止产生短流。在渠道一侧的整个长度上，距池底60cm～90cm处设置曝气装置。在池底设置沉砂斗，池底有i=0．01～0．05的坡度，以保证砂粒滑入砂槽内。为了使曝气能起到内回流的作用，在必要时可在设置曝气装置一侧的墙壁上装设挡板。

2．3曝气沉砂池中曝气的作用曝气有利于使污水中的污染物相互摩擦，使颗粒表面有机物容易去除，有利于颗粒混合絮凝沉淀。此处曝气在整个城市污水处理工艺中起到了预曝气、预充氧的作用，也起到防止污水腐化的作用。

2．4曝气沉砂池曝气设备选择根据实际运行经验及反复计算复核，得出结论为曝气沉砂池的曝气设备宜采用穿孔曝气装置，并设有空气气量调节阀门，孔径为2．5mm～6．0mm，曝气管距池底高度约0．6m～0．9m。

2．5曝气沉砂池的设计参数在满足沉砂池一般规定外，曝气沉砂池还应满足的具体规定主要有:旋流速度应保持在0．25m/s～0．3m/s;水平流速为0．06m/s～0．12m/s;最大流量时停留时间为1min～3min;有效水深2m～3m;宽深比一般采用1～2;长宽比不大于5;污水的曝气量为0．2m3/m3空气。

2．6曝气沉砂池的计算过程其中，Qmax为最大设计流量;t为最大设计流量时的流行时间，一般设为t=2min～4min;v1为最大设计流量时的水平流速，一般为0．06m/s～0．12m/s;h2为设计有效水深，一般设为h2=2m～3m;d为每立方米污水所需空气量;k2为生活污水流量的总变化系数;T为排砂时间间隔;n为设计分格数;n1为最小流量时工作的沉砂池的数目;Qmin为最小设计流量;Amin为最小流量时水流断面面积;h2为有效水深;h3''''为沉砂斗高度;h1为设计超高;S1，S2分别为沉砂斗上下口的面积;b1为沉砂斗底宽;b2为沉砂斗上口宽;斗壁与水平面的倾角60°。

3采用曝气沉砂池的注意事项

1)根据污水处理厂实际运行效果及通过计算、反复验算得出经验，一般日处理量8万t以上的城市污水处理厂宜采用曝气沉砂池设施;2)对于要求生物除磷的城市污水处理厂工艺一般不采用曝气沉砂池，而采用旋流沉砂池，利用机械设备，控制水流，加速沉砂;3)由于目前城市市政管道不完善，雨、污水分流不彻底，城市污水处理厂进水水量不稳定，且远小于设计值，工艺设计中配置的鼓风机供气量过大，且无法调节，导致进水中含氧量过高，使后续反硝化段、厌氧段、缺氧段的DO(溶解氧量)值高，破坏了各段的处理效果，影响出水总磷和总氮指标，达不到设计的指标，并导致运行成本增加，因此根据城市污水处理厂实际工艺运行、生产情况必须按比例降低曝气沉砂池的供气量，即降低进入污水中的含氧量，保证后续各段处理单元的处理效果;4)在曝气沉砂池中要去除直径大于0．2mm的颗粒，通常需要污水中颗粒维持0．3m/s的旋转速度，在池中至少旋转3圈。在实际运行中可以通过调整曝气强度来改变旋流速度和旋转圈数，保证达到稳定的除砂效率。当进入曝气沉砂池的污水量增大时，水平流速也会加大，此时可通过提高曝气强度来提高旋流速度，以达到维持旋转圈数不变的效果;5)曝气沉砂池的曝气作用通常会使池面上积聚一些有机浮渣及无机漂浮物，要及时清除，以免重新进入水中随水流进入后续污水处理系统，增加后续城市处理设施的运行负荷。

作者：禹海斌甘雨虹单位：太原市市政工程设计研究院