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图5污水处理厂不同工艺单元积砂粒径情况
从图5可以看出,不同工艺单元的积砂有明显的差异。其中,曝气沉砂池和初沉池底的积砂分布较为相似,有85%以上的积砂粒径为2 mm或更大,初沉池的积砂粒径区间为0.075~2 mm,分布比例随粒径增长而增高,且曲线较为平滑;而曝气沉砂池的积砂粒径区间为0.5~2 mm,且主要由>2 mm的砂粒组成。消化池底的积砂粒径则明显要小于前端预处理工艺,主要集中在0.001~0.075 mm。
由此可以看出,传统的曝气除砂只能去除大于0.5 mm的粗砂,而污水处理厂还存在大量小于该粒径的细砂。数据表明,这些细砂主要存积于初沉池、消化池底,目前这部分细砂还无法被去除,这也是当前污水处理厂面临的普遍难题。
2污水处理厂曝气沉砂池运行效果分析及优化
2.1现有除砂系统运行效果测试
本研究所在污水处理厂设有两座旋流曝气沉砂池,设计停留时间3 min。在试验期间(见图6),将储存箱放置于砂水分离器下,以30 min为周期定期测量2个砂水分离器的出砂量和砂粒径情况,并同时记录当前的进水量、气水比等工艺运行参数。
图6试验现场
试验共进行了3个月,通过近20组数据分析发现,系统的出砂量极其不稳定(见图7)。在试验期间,系统出砂量最大时可达60 kg/h,最低时仅有2.4 kg/h,两者相差近20多倍。
图7出砂量与瞬时水量
事实上,由于我国的曝气沉砂池运行效果与国外资料存在差异,除砂效果往往很难达到预计值。
通过分析,笔者认为造成系统出砂量极其不稳定的原因主要有以下几方面:
(1)污水处理厂来水量波动较大,而曝气沉砂池为恒定供气,气水比变化很大,因此造成沉砂池内旋砂效果差异。
(2)砂水旋流器运行不稳定,通过吸砂泵吸出的含砂废水在旋流器中无法形成旋流,不能将砂与水有效分离。
(3)进水中的砂含量不稳定。
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