李周清1 王艳红2 王艳荣3
1.3.陕西北元化工集团股份有限公司 陕西榆林 719319；2.榆林绿能新能源有限公司 陕西榆林 719000
摘要：本文对污水处理二沉池自运行以来池底积泥不能正常排出的问题进行了仔细分析，通过对池体结构、进水装置、排泥系统及压滤系统等陆续技改，并调试至最佳的运行方式，最终二沉池积泥能够顺畅排出，出水指标满足排放和回用要求，顺利解决了制约生产的环保问题。
关键词：二沉池；排泥系统；原因分析；技改；对策
1.概述
陕西北元化工集团股份有限公司100万吨PVC/年循环利用项目二期生产废水处理系统二沉池设计为竖流式沉淀池，其池体整体形状为方形，池底为圆形，生产废水从中心管进水口进入池中心，水流从上之下流动，通过反射板的拦阻改变水流方向，使生产废水从四周分布于整个水平断面上，缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥泥斗中，上清液则由池顶四周的出水堰口溢流到池外收集池通过离心排污泵排至污水总排口进行集中排放。
该生产废水处理系统从投入运行以来，沉淀区污泥一直不能顺畅排出，使池底长期积存的污泥发生腐化上浮，漂浮于水面，造成污泥沉降性能降低，水体内浊度增加，腐化污泥悬浮较多，严重时还繁殖出大量藻类物质，经常性污堵在线仪表采样管，致使在线仪表频繁出现故障，分析数据波动或不具有代表性。
2.生产废水处理系统工艺流程及简介
2.1 生产废水处理系统工艺流程图
2.2 生产废水处理系统工艺流程简介
生产废水经调节池提升泵提升至中和反应池，经酸、碱中和反应后出水自流进入混凝反应池，分别投加絮凝剂和助凝剂，使废水中污染因子形成矾花。反应池出水自流进入斜板沉淀池进行固液分离，上清液自流进入水解酸化池，通过吸附在生化填料上兼氧型微生物降解有机污染物，将大分子难降解的污染物分解成小分子和易降解的物质，提高污水的可生化性。水解酸化池出水自流进入接触氧化池在罗茨鼓风机曝气供氧状态下，池内填料上吸附的微生物通过好氧作用将水中污染物质分解消化，使水质得到净化。含微生物悬浮颗粒的污水进入二沉池，通过重力作用使悬浮物在沉淀区中沉降分离。二沉池出水进入中间水池即可以达标排放。斜板沉淀池和二沉池产生的剩余污泥排入污泥池浓缩处理，采用泥浆泵将污泥抽至压滤机进行脱水处理，干污泥定期外运处置。
3.二沉池主要设计参数及排泥不畅原因分析
3.1 二沉池主要设计参数
（1）结构形式：半地下钢砼结构；
（2）容积尺寸：13000×13000×5000mm；
（3）表面负荷：0.89m3/m2；
（4）有效水深：2.6m；
（5）配套设备-悬挂式中心传动刮泥机：周边线速度2-3m/min；功率0.37kW。
3.2二沉池排泥不畅原因分析
（1）竖流式沉淀池为保证池内水流均匀、稳定，防止水流呈辐流状态，需采取自下而上垂直流动，而实际设计为水流经管道引入池中心，自上而下垂直流动，且无反射挡板。
（2）竖流式沉淀池池形若为方形时，正方形池边长D≤7m时，沉淀出水沿周边流出；D≥7m时，应增加辐射式集水支渠，且水池的直径一般为4.0～7.0m，最大不超过10m，而实际设计中方形池边长为13m，超出最大设计池边长尺寸，且出水方式采用沿周边流出，未增加辐射式集水支渠。
（3）竖流式沉淀池池形若为方形时，方池的边长与沉淀区有效水深的比值一般不大于3，而实际设计池边长为13米，有效水深为2.6m，方池的边长与沉淀区有效水深的比值5，大于3，也不符合设计要求。
（4）竖流式沉淀池进水管下出口处应设有喇叭口和反射板。反射板板底距泥面至少0.3m，喇叭口直径及高度均为中心管直径的1.35倍，反射板直径为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面与水平面的倾角为17°，而实际安装中进水中心管下出口处未安装喇叭口和反射板。
（5）喇叭口下沿距反射板表面的缝隙高度应为0.25～0.50m，作为二沉池时缝隙中的水流速度应不大于20mm／s，而实际中进水中心管下出口处未安装喇叭口和反射板。
（6）竖流式沉淀池刮泥板上应加装厚度不小于15mm的橡胶板，橡胶板长度应不小于刮泥板长度，橡胶板伸出刮泥板下沿的高度宜为100mm左右，橡胶板的下沿应与二沉池底内表面接触良好，锥形贮泥斗的倾角为45°～60°，而实际泥斗倾角不够，未安装橡胶刮泥板，池底内表面坡度不平整，光滑度不够，造成刮泥板与内表面接触不良，接触不充分，积泥不能靠重力轻松下滑至排泥口。
（7）斜板沉淀池、二沉池污泥泵设计出力为每小时15m3，扬程为18米，泵体入口管道由DN200变为DN80，出力较小，可能对池底积泥不能顺畅排出产生重要影响。
（8）斜板沉淀池内安装斜板填料，主要利用悬浮物的自重实施沉降作用，但由于排泥管路较长，排泥泵处理和扬尘不够，排泥仍受限制，致使使部分悬浮物随出水进入后续处理设施，造成整体池内带泥严重，二沉池进水泥含量超出正常运行水质要求。
（9）污泥螺杆泵设计出力为每小时22m3，扬程为60米，由于斜板沉淀池和二沉池排泥不顺畅，污泥浓缩池内污泥含量较低，延长了压滤时间，压滤效果不佳，污泥产生量达不到设计要求。
（10）由于建筑物结构及排泥系统均存在部分缺陷，对不能顺畅排泥产生较大影响，即使在运行方式上加大调整力度，仍达不到设计运行要求。
4.技术改造及运行方式调整
依据二沉池排泥不畅原因分析，该公司对二沉池泥斗坡度、配水系统、排泥系统实施了改造，对斜板沉淀池结构、排泥系统实施了改造，增加了污泥压滤系统、提高了污泥泵及排泥泵的出力和扬程，同时对运行方式进行了全面调整和严格管理，最终辅助排泥系统已全部畅通，排泥泵出力满足运行要求，出水指标符合排放标准。
4.1 池体结构及排泥系统技术改造
（1）二沉池池体结构已固定，无法实施较大变动，但对进水中心管下出口增加喇叭口和反射挡板，控制喇叭与反射板的尺寸大小和安装位置，确保符合设计要求，实现改变进水的流向和流速的目的，杜绝进水水流直接冲向二沉池中心底部将流动污泥打散，从而保证二沉池中心积泥斗污泥能够正常沉积。
（2）对二沉池底部泥斗坡度进行二次找正和抹平，保证泥斗坡度符合设计要求，池底面具有足够的光滑度，实现积泥靠自重能够缓慢下移。
（3）对二沉池刮泥机刮板增加橡胶板，增大与池底表面的接触面积，提高刮泥效果和排泥速度。
（4）二沉池出水口增加细小孔径的格栅板，截留大粒径杂物和部分藻类物质，减少因杂物堵塞在线仪表取样管道，提高仪表分析数据的可靠性。
（5）技改斜板沉淀池池体结构，全部取出#1-6沉淀池内斜板填料，对#1-2沉淀池增加导流挡板，延长水流停留时间，使加药后的悬浮物充分凝聚长大，在#3-6沉淀池内，水流按照对角低进高出、高进低出的方式依次进行，使初沉池内积泥充分沉降，满足出水指标。
（6）对斜板沉淀池泥斗内增加曝气装置，在排泥的过程中选择性启动，对池底积泥造成部分扰动，便于顺畅排出。
（7）增加斜板沉淀池及二沉池污泥泵的出力，由原来的单台出力15T/h替换为现在的80T/h，提高排泥动力和排泥效果。
（8）技改末端排泥系统，由于原污泥螺杆泵出力较小且振动较大，板块压滤机处理能力有限，现将原来污泥螺杆泵的出力22T/h替换为目前的多级离心泵80T/h，同步增加一台处理量为1960L的板块压滤机一台，提高末端污泥处理能力，全面改善污泥处理效果。
4.2 运行方式调整
（1）严格按照设计要求控制进水水质和流量，保证废水停留时间、处理效果及污泥活性。
（2）按照操作规程联合启动刮泥机和污泥泵，确保池底积泥能够及时下滑至泥斗并及时排至污泥浓缩池内，防止二沉池内污泥腐化。
（3）在二沉池排泥过程中，加强观察池内水质的清澈度，通过适时控制进水流量和流速，减少因进水扰动使积泥上浮，影响排水水质。
（4）加强斜板沉淀池内积泥，保证出水水质清澈透亮，降低后续废水处理污泥沉淀，减轻运行负担，提高二沉池的沉降性能。
（5）在保证污泥浓缩池内污泥浓缩的情况下，及时进行污泥压滤和泥饼的处置，确保二沉池和斜板沉淀池内的积泥能够及时排出，保障出水水质合格。
5.效果评价
通过上述技术改造和运行方式调整，使二沉池内污泥得到有效沉淀，池底积泥可以顺畅排出，出水水质较前有大幅改善，出水指标符合污水综合排放，圆满解决了二沉池长期排泥不畅，造成水质恶化的生产瓶颈。
6.结论
二沉池积泥不能正常排出的主要原因为进水含泥量较大、受进水水流扰动池底积泥不能全部沉降、沉降后的积泥由于刮泥效果不佳，排泥泵出力较小不能及时输送至污泥浓缩池内，导致出水水质较差，运行效果不能满足生产需求。通过对斜板沉淀池、二沉池池体结构、配水装置、排泥系统和污泥压滤系统进行技改，同时调整废水处理运行方式和管理措施，彻底解决了二沉池池底积泥不能正常排出的生产和环保问题，改善了出水水质，提高了中水回用系统的运行周期，减少了总排的排水量，实现了资源的循环利用率，满足了环保设施正常运行的基本要求，确保了出水水质达标排放。
参考文献：
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[3]杨岳平， 徐新华， 刘传富. 废水处理工程及实例分析[M]. 北京： 化学工业出版社，2003；
[4]崔玉川， 刘振江， 张绍怡. 城市污水厂处理设施设计计算北京： 化学工业出版社，2011；
[5]夏加华. 南京市城市污水处理厂运行现状及存在问题的对策[J]. 中国市政工程， 2007，128（4）： 52-53。
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（4）防止FS模板拔台的措施：对拉螺栓与木方间距同普通模板的施工设置基本一致，外墙木方应竖向设置，间距约200—300mm，并且向下与已浇筑完预留的螺栓加固在一起，要及时垂直，以保证外墙面的垂直度，相邻两块外模板的拼缝处用一根木方固定，以保证外墙面的平整度。
（5）防止漏浆的措施：注意拼缝严密，复合外模板在支设、拼装过程中，板与板之间要挤紧、对严，缝隙不大于2mm，板缝间无需增设胶条，就能够防止漏浆；
（6）安装时注意区分FS外模板内、外侧使用：因为FS板内、外层表面材质不一样，内侧只设粘结加强层，增强外模板与砼的粘结强度；外侧在粘结加强层的基础上设置加强筋，使其具有较高的强度和刚度，可避免外模板的抗弯性能，满足模板砼侧压力要求，所以安装时一定注意区分模板内、外侧使用。
4.2.2自保温砌块
根据烧结页岩注孔自保温砌块与刚骨发泡混凝土自保温砌块各自性能特点不同，为保证内、外墙结合处符合墙体砌筑规范要求，现场采用两种不同保温砌块配合使用的方式砌筑外墙，窗台以下采用烧结页岩注孔自保温砌块，窗台以上及其它需要切割砌块部位采用刚骨发泡混凝土自保温砌块。
（1）材料型号的控制：根据图纸绘制砌体排版图，确定各种自保温砌块的规格尺寸及数量，注意内、外墙砌块的高度必须一致，否则水平灰缝不能保证在同一水平面上。
（2）砌筑方式的控制：定位放线，并进行砌筑工作，砌筑方式及质量标准同普通砌块；在窗口处按照门窗固定要求预埋带有FS板的预制水泥砖。窗垛等部位吊垂直线保证窗垛上下在同一垂直线上并保证墙体外侧与FS板外侧在同一垂直立面上。
（3）在砌筑过程中，应采用“原浆随砌随收缝法”，先勾水平缝，后勾竖向缝；灰缝要平整密实，不得出现瞎缝、开裂及粘结不牢等现象，以避免墙面渗水和开裂，以利于墙面粉刷及装饰。
5 结语
施工时严格遵守《外墙外保温工程技术规程》JGJ144、《FS外模板现浇砼复合保温系统应用技术规程》J11811-2011、《砼结构工程质量验收规范》及《建筑施工工艺规程 》的相关要求，必须做到外模板加工制作尺寸准确、钢筋绑扎规范；模板拼缝严密；接缝规范；支撑支设牢固；无外观质量缺陷。不仅在安全上得到了保证，并且大大降低了成本。
参考文献：
[1]杨扬 结构保温一体化建筑体系引起关注 《新型建筑材料》2009年第03期
[2]朱洪祥 建筑节能与结构一体化技术集成研究《建设科技》2012年23期
论文作者:李周清1,王艳红2,王艳荣3
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：污泥论文; 沉淀池论文; 砌块论文; 系统论文; 水质论文; 喇叭口论文; 废水处理论文; 《防护工程》2019年16期论文;