初沉池的运行与管理

城市水工程运行与管理电子教案17.1初沉池的工艺过程17.2初沉池的工艺运行控制与管理第17章初沉池的运行与管理17.1初沉池的工艺过程去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷；使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果；对胶体物质具有一定的吸附去除作用；由于初沉池容积较集水池、格栅井和沉砂池大得多，对成分不断有变化的污水（尤其是工业废水）起一定的调节作用，以避免对后续生化处理造成冲击。生物处理法中的预处理，去除约30%的BOD5，55%的悬浮物初沉池的作用沉淀池形式按水流方向分平流式辐流式竖流式池型：长方形一端进水,另一端出水贮泥斗在池进口池内水流由下向上池内水流向四周辐流池型:多为圆形,有方形或多角形池中央进水，池四周出水贮泥斗在池中央沉淀池三种流态平流式竖流式辐流式沉淀池特点与适用范围池型优点缺点适用范围平流式1.对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；2.施工简单，造价低采用多斗排泥，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥，机件设备和驱动件均浸于水中，易锈蚀1.适用地下水位较高及地质较差的地区；2.适用于大、中、小型污水处理厂竖流式1.排泥方便，管理简单；2.占地面积较小1.池深度大，施工困难；2.对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；3.造价较高；4.池径不宜太大适用于处理水量不大的小型污水处理厂辐流式1.采用机械排泥，运行较好，管理较简单；2.排泥设备已有定型产品1.池水水流速度不稳定；2.机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高1.适用于地下水位较高的地区；2.适用于大、中型污水处理厂17.2初沉池的工艺运行控制与管理•一般处理厂入流污水量、水温及入流SS负荷，每时每刻都在变化，因而初沉池的SS去除率也在变化。应该采用一定的控制措施应付入流污水的这些变化，使初沉池的SS的去除效率基本保持稳定。可采取的工艺措施主要是改变投运池数，因为绝大部分处理厂的初沉池都有一定的余量。对于污水量的短期变化，也可以采用控制入池流量的方法，将污水在上游排水管网内进行短期储存。有的处理厂初沉池的后续处理单元允许入流SS有一定的波动，此时也可不对初沉池进行调节。在没有其他措施的情况下，向初沉池配水渠道内投加一定量的化学絮凝剂（如铁盐、铝盐或石灰）也是一种可行的选择，但前期是配水渠道内要有搅拌措施。初沉池工艺参数控制•工艺控制措施的目的是将初沉池的工艺参数控制在要求的范围内。运行管理人员在运转实践中应摸索出本厂各个季节不同的污水特征、要到达要求SS去除率、水力表面负荷应控制的最佳范围。因为水力表面负荷如果控制得太高，SS去除率会下降，如果控制得太低，不但造成浪费，还会因停留时间太长使污水厌氧腐败。如将水力表面负荷控制在某一范围，其他工艺参数如水力停留时间、堰板溢流负荷和水平流速也不能得以确定。运行中应核算这三个参数是否超出所要求的范围，如水力停留时间一般不能小于1.5h，堰板溢流负荷一般不应大于10m3/(m·h)，水平流速不能大于冲刷流速（50mm/s）。如发现上述任何一个参数超出范围，一般都应进行工艺调节。影响沉淀池运行效果的因素（1）水质的影响因素：悬浮物颗粒的密度、大小和形状及污水的酸碱度，在通常情况下，密度、粒径大且形状较规则的颗粒，越容易沉淀去除；同时由于酸碱度的变可改变沉淀性能。悬浮物的种类和状态，不同的悬浮物由于其中所含物质种类和分散状态的不同而导致沉降效果不同。污水的温度，水温过高，容易导致有机物腐败，降低沉降效果；水温过低，会增大悬浮物的粘度，会使沉淀效率降低。(2)沉淀池的负荷沉淀池的水力负荷较大时，水中悬浮物实际沉降速度会降低，沉淀效果变差。当池中水流流量不稳定时，会因异重流而使沉淀效果变差。沉淀池固体负荷太大，会增加水和悬浮物分离的难度，增加沉淀所需时间，降低沉淀效率。(3)污水水量污水水量大幅度变化，或沉淀池进、出水不均匀，会改变沉淀池水流的稳定性，降低沉淀效果，因此有必要设置调节池均衡水量并强化进、出水的均匀性。(4)操作管理因素沉淀池运行不稳定，如配水设施的运行故障、刮泥或排泥机械的运行不当，都会降低沉淀效果。•(1)配水和出水多个沉淀池并列运行时，应将污水水量均匀分配到各池，以充分发挥各池的能力，并保持同样的沉淀效果。如果水量分配均匀时，发现各池沉淀效果有明显差异，在无其他原因时，可适当改变各池分担的流量，提高各池和整个系统出水水质。出水时，观察出水堰堰口是否保持水平，各堰出流是否均匀，堰口是否严重堵塞。必要时应调整堰板的安装状况，或在堰口设置调节块，或堰前设置挡板均衡出流量。•(2)悬浮物的去除悬浮物可分为颗粒状和絮体状两类。颗粒状悬浮物彼此独立以恒速沉降，在沉降中颗粒大小、形状和重量不变。絮体状悬浮物由絮凝而形成的絮体颗粒组成，主要为有机物，它在沉降时不断凝结，颗粒大小、形状和相对密度都有所变化。凝块通常较单个颗粒沉得快。在一级处理厂中，为了使更细小的悬浮物和胶体物也能沉淀可投加化学絮凝剂，絮凝剂在水中起化学反应形成较重较大的絮凝体，当絮凝体下沉时可将废水中的悬浮物和胶体颗粒吸附于表面，以提高初沉池的去除率。初沉池工艺运行控制与管理•(3)油脂的去除废水所含的脂肪、蜡、游离脂肪酸、钙镁肥皂、矿物油和其他轻质、细小的物质称为油脂。在静止状态下，部分油脂可随污泥下沉，部分可浮到表面集结而形成浮渣。在初沉池出水堰处应设浮渣挡板，以防止浮渣随出水带出。设有预曝气的处理工艺，因小气泡附着于油脂颗粒上可加速他的上浮，因此在炼油厂的废水处理中采用气浮装置来去除大量细小的乳化油。•(4)刮泥与排泥操作污泥在排出初沉池之前必须首先被收集到污泥斗，即刮泥，刮泥有两种操作方式：连续刮泥和间歇刮泥。采用那种操作方式，取决于初沉池的形式及刮泥设备。平流式初沉池采用行车式刮泥机时只能间歇刮泥。例如刮泥周期为2h，实际刮泥1h，刮泥机从末端行至首端，然后刮泥机可停车半小时，也可不停，继续回车。刮泥周期长短取决于泥量和泥质，当泥量较大时，周期应缩短，当污水和污泥腐败时，也应缩短刮泥周期，将腐败的污泥尽快刮至泥斗。缩短刮泥周期，应注意不要超过刮板行走的极限速度，即一般不超过1.2m/min，否则会扰动已沉下的污泥。如果平流式初沉池采用连续刮泥方式，因为即使连续刮泥，周边沉下的污泥也需很长时间才能被刮至池中心的泥斗。运行中应特别注意周边刮泥机的线速度，不能太高，一定不能超过3m/min，否则会使周边污泥浮起，直接从堰板溢流走。•(5)注意观察辨听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声响，是否有部件松动，如有则及时维修。•(6)排泥管路应每月冲洗一次，防止砂、油脂在管内或阀门外积塞。冬季应增加冲洗次数。•(7)初沉池应每年排空一次，彻底清理检查：水下部件的腐蚀、润滑情况；池底是否有积砂或有死区；刮板与池底是否密合；排泥斗及排泥管内是否有积砂等。•(8)测定并判断SS去除率是否下降，看是否存在下列原因。人流污水水力负荷过大，短流，刮泥与排泥周期太长或排泥时间太短造成积泥并上浮。•(9)做好分析测量与记录。每班应记录以下内容：水温和pH值；刮泥机及泥泵运转情况；排泥次数和排泥时间；排浮渣次数及时间或浮渣量。每日应测定并记录的内容：CODcr、BOD5、TS、pH、SS进出水平均值、去除率；排泥的含固率；排泥的挥发性固体含量。常见故障原因分析及对策(1)污泥上浮有时在初沉池可出现浮渣异常增多的现象，这是由于本可下沉的污泥解体而浮至表面，因废水在进入初沉池前停留时间过长发生腐败时也会导致污泥上浮，这时应加强去除浮渣的撇渣器工作，使他及时和彻底地去除浮渣。在二沉池污泥回流至初沉池的处理系统中，有时二沉池污泥中硝酸盐含量较高，进入初沉池后缺氧时可使硝酸盐反硝化，还原成氮气附着于污泥中，使之上浮。这时可控制后面生化处理系统，使污泥的污泥龄减少。(2)黑色或恶臭污泥产生原因是污水水质腐败或进入初沉池的消化池污泥及其上清液浓度过高。解决办法有：切断已发生腐败的污水管道；减少或暂时停止高浓度工业废水（牛奶加工、啤酒、制革、造纸等）的进入；对高浓度工业废水进行预曝气；改进污水管道系统的水力条件，以减少易腐败固体物的淤积；必要时可在污水管道中加氯，以减少或延迟废水的腐败，这种做法在污水管道不长或温度高时尤其有效。(3)受纳过浓的消化池上清液解决办法有改进消化池的运行，以提高效率；减少受纳上清液的数量直至消化池运行改善；将上清液导入氧化塘、曝气池或污泥干化床；上清液预处理。(4)浮渣溢流产生原因为浮渣去除装置位置不当或不及时。改进措施如下：加快除渣频率；更改出渣口位置，浮渣收集离出水堰更远；严格控制工业废水进入（特别是含油脂、含高浓度碳水化合物等的工业废水）。(5)悬浮物去除率低原因是水力负荷过高、短流、活性污泥或消化污泥回流量过大，存在工业废水。解决方法如下：设调节堰均衡水量和水质负荷；投加絮凝剂，改善沉淀条件，提高沉淀效果；由多个初沉池的处理系统中，若仅一个池超负荷则说明因进水口堵塞或堰口不平导致污水流量分布不均匀；防止短流，工业废水或雨水流量不易产生集中流，出水堰板安装不均匀，进水是流速过高等，为证实短流的存在与否，可使用染料进行示踪实验；正确控制二沉池污泥回流和消化污泥投加量；减少高浓度的油脂和碳水化合物废水的进入量。(6)排泥故障排泥故障分沉淀池结构、管道状况以及操作不当等情况。沉淀池结构：检查初沉池结构是否合理，如排泥斗倾角是否大于600，泥斗表面是否平滑，排泥管是否伸到了泥斗底，刮泥板距离池底是否太高，池中是否存在刮泥设施触及不到的死角等。集渣斗、泥斗以及污泥聚集死角排不出浮渣、污泥时应采取水冲，或设置斜板引导污泥向泥斗汇集，必要时进行人工清除。排泥管状况：排泥管堵塞是重力排泥场合下初沉池的常见故障之一。发生排泥管堵塞的原因有管道结构缺陷和造作失误两方面。结构缺陷如排泥管直径太大，管道太长、弯头太多、排泥水头不足等。操作失误：如排泥间隔时间过长，沉淀池前面的细格栅管理不当使得纱头、布屑等进入池中，造成堵塞。堵塞后的排泥管有多种清除方法，如将压缩空气管伸入排泥管中进行空气冲动，将沉淀池放空后采取水力反冲洗；堵塞特别严重时需要人工下池清掏。当斜板沉淀池中斜板上集泥太多时，可以通过降低水位使的斜板部分露出，然后使用高压水进行冲洗。