1 / 10
文档名称:

曝气沉砂池除砂效果的影响因素.pdf

格式:pdf   大小:307KB   页数:10页
下载后只包含 1 个 PDF 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

曝气沉砂池除砂效果的影响因素.pdf

上传人:鼠标 2023/6/8 文件大小:307 KB

下载得到文件列表

曝气沉砂池除砂效果的影响因素.pdf

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【曝气沉砂池除砂效果的影响因素】是由【鼠标】上传分享,文档一共【10】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【曝气沉砂池除砂效果的影响因素】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。曝气沉砂池除砂效果的影响因素?辛立伟;李波;吴光学;邬甘霖;廖群;郭克新?【摘?要】One?reclaimed?treatment?plant?was?selected?to?investigate?the?factors?affecting?operating?performance?of?the?aerated?grit?ponents?and?size?distribution?of?influent?particles?were??pilot?scale?aerated?grit?chamber?was?designed?and?operated?to?clarify?the?effect?of?hydraulic?retention?time?(HRT),aeration?density,aeration?distribution?and?pre-aeration?on?the?particles?removal??were?more?particles?with?a?small?particle?size?than?that?with?a?large?particle?size?in?inflow?and?the?particles?with?a?size?smaller?than??mm?was?the?ponent?in?influent??high?proportion?anic?matters?was?observed?in?influent?particles,with?a?VSS/SS?ratio?of?%.Particles?removal?could?be?improved?by?extending?the??HRT?of?5,10?min?and?20?min,the?grits?removal?efficiency?in?system?was?%,%?and?%,?appropriate?aeration?density?had?positive?effects?on?particles?removal?while?an?excessive?aeration?had?a?negative??air?to?water?ratio?of?,?and?,the?particles?removal?efficiency?was?%,%?and?%,?distribution?had?large?impact?on?particles?removal,under?three?aeration?strategies,namely?equality?aeration?rate,low?aeration?intensity/high?intensity?and?high?aeration?intensity/low?aeration?intensity,a?high?removal?efficiency?of?%?was?achieved?under?the?high?aeration?intensity/low?aeration?intensity??pre-aeration?and?setting?a?dam?board?afterpre-aeration?area,particles?removal?efficiency?increased?because?of?an?extension?of?effective?settling??removal?efficiency?was?%?with?only?pre-aeration?in?the?system,which?was?much?higher?than?that?with?pre-aeration/normal?aeration?and?only?normal?aeration.%以某再生水厂曝气沉砂池为研究对象,分析进水颗粒物组分和粒径分布等特性,设计并运行曝气沉砂池中试模型装置,研究了水力停留时间、气水比、,主要为细小颗粒物,?mm以下的颗粒物为进水主要成分;进水颗粒中有机物所占比例较高,VSS/%.水力停留时间的延长有利于提高沉砂效果;5、10?min和20?%、%%.适量的曝气有利于颗粒物的去除,、%、%%.曝气量分布对除砂效果有较大影响,相比均匀曝气和前弱后强两种曝气方式,在前强后弱的曝气方式下,沉砂池具有较好的去除效果,%.通过设立隔板及预曝气,可提高有效沉淀时间,有利于提高曝气沉砂池的去除效果;在仅曝气区曝气、预曝气/曝气区曝气和仅预曝气三种条件下,仅进行预曝气时工艺具有较高总颗粒物去除率,%.?【期刊名称】《净水技术》?【年(卷),期】2017(000)008?【总页数】8页(P13-19,31)?【关键词】曝气沉砂池;粒径分布;水力停留时间;曝气强度;除砂效果?【作?者】辛立伟;李波;吴光学;邬甘霖;廖群;郭克新?【作者单位】清华大学深圳研究生院,深圳市环境微生物利用与安全控制重点实验室,广东深圳518055;清华大学深圳研究生院,深圳市环境微生物利用与安全控制重点实验室,广东深圳518055;清华大学深圳研究生院,深圳市环境微生物利用与安全控制重点实验室,广东深圳518055;深圳水务(集团)有限责任公司,广东深圳518030;深圳水务(集团)有限责任公司,广东深圳518030;深圳水务(集团)有限责任公司,广东深圳518030?【正文语种】中?文?【中图分类】?沉砂池是污水处理厂中重要的预处理构筑物,通常设置在细格栅后以去除污水中砂粒。沉砂池去除的所谓砂子主要包括杂粒、石子、煤渣或其他一些重的固体构成的渣滓,其密度和沉降速度远大于污水中易腐烂的有机物;其中杂粒还包括蛋壳、骨屑、种子以及废弃食品之类的有机物[1]。沉砂池的运行效果对于后续污水处理工艺具有重大影响,不设置沉砂池或运行不良时,大量泥沙流入后续处理工艺流程,会导致污水处理厂设备磨损(初沉池污泥刮板的磨损而缩短使用寿命、污泥泵叶轮磨损、曝气池曝气孔堵塞、影响脱水设备运行等)、降低反应构筑物效率(堵塞管道降低管道输运能力、降低生化反应池的有效容积等)、增加工艺处理负荷(增加后续沉淀池污泥负荷)、影响在线监测设备的准确运行等[2-4]。因此,需要保障沉砂池的安全稳定运行,从而为污水处理厂的高效运行提供基础保障。?曝气沉砂池是污水处理厂常用的沉砂池之一。相比其他类型沉砂池,曝气沉砂池沉砂中有机物含量低;具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣分离等作用[5];对小粒径颗粒物具有更高的去除率[6-7]。曝气方式、气水比和水力停留时间(HRT)等是影响曝气沉砂池运行效率的重要工艺参数。污水处理厂的曝气沉砂池一般根据设计参考值和经验进行设计和运行,,?mm以上的可快速沉淀的大颗粒物;一般采用较慢的池内水平流速(~?m/s)和较长的停留时间(1~3?min)[1]。德国对曝气沉砂池停留时间的选择为[8]:旱季流量为20?min,雨季流量为10?min;但实际运行条件下的HRT,需要根据进水颗粒物特性进行调控。周文忠和叶勇[9]研究认为在HRT为1~4?min时,除砂效率随着HRT的延长而提高并趋于稳定,且为确保除砂效率HRT不宜低于1?min。曝气沉砂池与其他沉砂池相比优点之一就是污水中的有机物和无机物可以得到较好的分离,一般供气量越大分离效果越好。但曝气也会影响沉砂池中的水流条件,进而改变沉砂池除砂效果[10]。供气量过大,会影响曝气沉砂池的沉砂效果,特别是对细颗粒砂子的截留效果。~[5]。德国学者通过对30座曝气沉砂池的调查,发现供气量普遍超过实际需求量,而减少曝气后沉砂效果有所提高[11]。我国学者有研究也表明,随着曝气强度的增大除砂效率降低[9]。不同污水处理厂进水含砂特点会存在较大差别,工艺参数需根据实际进水条件进行控制。?目前国内关于曝气沉砂池的系统研究相对较少,沉砂池的设计和运行大多根据经验而很少结合实际进水特点。本研究以某再生水厂曝气沉砂池为研究对象,分析了进水中砂粒的组成和特点;通过设计和运行中试水工模型,研究了曝气量、HRT和曝气方式对曝气沉砂池除砂效果的影响,以期为曝气沉砂池的运行优化提供技术支持。??再生水厂概况?某再生水厂于2009年12月建成投产,总处理规模5万m3/d,进水主要为市政污水。该厂采用的沉砂池为平流式曝气沉砂池,二级处理工艺为BIOSTYR生物滤池,深度处理采用ACTIFLO加砂高密度沉淀池。曝气沉砂池设计HRT为10?min,。该厂预处理工艺流程如图1所示。??中试试验??试验装置?中试试验装置根据相似性、可调性和可视性原则进行设计。根据实际曝气沉砂池结构按比例1∶5采用有机玻璃和不锈钢制成,?m3。进水采用曝气沉砂池原水,进水流量通过潜污泵和液体流量计控制,HRT通过调节进水流量控制;曝气通过空气压缩机和气体流量计控制。??试验条件?研究了HRT、气水比、曝气管布置模式和预曝气等条件下的曝气沉砂池除砂效果,主要试验条件包括以下几点。(1)HRT的影响:在不曝气的条件下对比HRT?为5、10?min和20?min条件下的除砂效果。?(2)气水比的影响:在HRT为10?、。?(3)曝气量分布的影响:将曝气区沿水流方向均匀分为前后两个可单独控制的曝气区(曝气区1和曝气区2),对比了HRT为10?min条件下曝气量均匀分布()、曝气量前大后小(;)和曝气量前小后大(;)三种曝气模式对除砂效果的影响。?(4)预曝气的影响:在进水区和曝气区之间加设挡板分为预曝气区和曝气区,在HRT为10?min条件下对比了三种条件下沉砂池的除砂效果。具体条件包括:(a);(b)预曝气区不曝气/;(c)。??取样和检测方法?由于细格栅后区域封闭不易取样,进水取样点设在曝气沉砂池细格栅前的进水区,沉砂池出水取自沉砂池出水口。沉砂取样装置采用下端设有出水口的塑料大圆桶和潜污泵,取样体积为400?L。为保证沉砂效率,水样沉淀30?min后,通过出水口排出上清液仅保留沉砂。?取得砂样后,先经大孔径筛网(4?mm)除去树叶、昆虫、毛发等絮状物和大颗粒物质,然后分别经过10目(2?mm)、18目(1?mm)、30目(?mm)、50目(?mm)、100目(?mm)和200目(?mm)筛网。各粒径沉砂分别经105℃和550℃烘干,测定总悬浮固体(SS)和挥发性固体(VSS)。?粒径分布通过激光粒度分布仪(Malvern-Mastersizer?2000,英国)测定;SS和VSS采用重量法通过烘箱、马弗炉和天平进行测定。??进水砂粒特征分析?某再生水厂曝气沉砂池进水砂粒的粒径分布和筛分后各粒径下的质量配比如图2所示。某再生水厂进水中大颗粒物较少,主要为细小颗粒物,?mm以下的颗粒物累积频率在80%以上。?mm以上的颗粒物,可见实际规模的曝气沉砂池在设计运行过程中,需要结合设计规范/经验和实际进水特点综合考虑。进水砂砾中的VSS/SS较高,%,说明进水中砂砾的有机成分相对较高;?mm以下的颗粒物所占质量比重较大,且VSS/SS低于其他粒径颗粒,说明进水中的无机砂砾主要集中于该粒径范围。??HRT对除砂效果的影响?在不进行曝气的条件下,曝气沉砂池的运行模式类似于平流沉淀池,颗粒物主要通过重力沉降作用去除。三种HRT条件下,曝气沉砂池的去除效率如图3所示。HRT为5、10?min和20?%、%%。在进水颗粒物主要为细小颗粒的条件下,总去除率的提高主要由小粒径颗粒物的去除贡献。?mm以下的颗粒物,当HRT为5?%;当HRT分别提高到10?min和20?min时,%%。某再生水厂现有HRT为10?min,如在雨季或进水流量增加的条件下,可能会因HRT不足而不能维持对细小颗粒物的有效去除。因此,对此再生水厂曝气沉砂池的优化运行,未来可以考虑通过提高HRT,从而提升颗粒物质的去除效率。??气水比对除砂效果的影响?在曝气沉砂池HRT为10?min,、,沉砂池的除砂效果如图4所示。随着曝气量的增加,沉砂池的SS整体去除效率降低,、%、%%;,%、%%,说明曝气对沉砂池砂粒的沉降不利,但有利于颗粒中有机物的去除,这一结果同叶勇等[12]研究相同。在相同HRT条件下,不曝气时沉砂池SS去除率(图3)%,%,说明适量的曝气有利于颗粒物的整体去除。?%,,?%%,主要原因为过量曝气导致池体中存在较大湍流,不利于颗粒物沉淀。??曝气量分布对除砂效果的影响?曝气作用除了洗砂、沉砂之外,还可能改变池中的水流条件。在相同曝气量条件下,由于曝气策略的不同,曝气沉砂池可能具有不同的运行效果。为探究曝气分布对曝气沉砂池运行性能的影响,,将曝气区沿水流方向分为前后两个部分,、/?。结果如图5所示,%、%%。三种曝气策略下,?mm的颗粒物都有较好的去除效果,其去除率均在40%以上,说明该粒径范围的颗粒受曝气量分布的影响不大。?mm以下粒径颗粒物的去除效果影响较大,孙晶晶等[13]研究结果也表明曝气强度对于小粒径颗粒物的去除具有较大影响。%、%%。,曝气沉砂池具有较高的去除率。这是主要是由于将曝气集中在前端,在不影响气浮作用去除低密度颗粒的前提下,减少了气流对后续沉砂池的影响,增加了细小颗粒的有效沉淀时间。??预曝气对除砂效果的影响?无预曝气仅在曝气区曝气、预曝气/曝气区曝气和预曝气/曝气区不曝气三种曝气条件下沉砂池除砂效果如图6所示。?无预曝气仅在曝气区曝气条件下,沉砂池去除效果最差,%;%。说明预曝气有利于提高沉砂效果。因为预曝气增加了沉砂池的曝气量,有利于促进有机悬浮物的去除和与细砂的分离,同时由于隔板的设置,预曝气带来的曝气量增加不会扰动后续颗粒物沉淀,从而有利于颗粒物去除。?同时对比预曝气/曝气区曝气和在仅进行预曝气条件下的除砂效果,在仅进行预曝气条件下具有最高的总颗粒物去除率,%,且对于各粒径颗粒物均具有较好的去除效果。根据气水比和曝气量分布影响研究结果,曝气有利于悬浮有机物的去除但不利于砂粒的沉降。预曝气区曝气能确保沉砂池取得较好的有机颗粒去除效果,VSS去除率为69%,同时隔板的设置减少了曝气对沉砂池后续反应池中的流体扰动,有利于慢速沉降的细小颗粒物的去除,?%。因而在仅预曝气的条件下,沉砂池能取得较好的去除效果。?某再生水厂进水砂砾中大颗粒物较少,主要为细小颗粒物,?mm以下的颗粒物为进水主要成分;进水颗粒中有机物所占比例较高,VSS/%。针对此进水水质,考察了曝气沉砂池除砂效果的影响因素,得出以下结论。?(1)不曝气时,HRT的延长有利于沉砂效果的提高。5、10?min和20?%、%%。?(2)适宜的曝气有利于颗粒物的去除,但过量曝气会影响整体去除效果。维持HRT为10?min,、%、%%。?(3)曝气量分布对除砂效果有较大影响。相比均匀曝气和前弱后强的曝气方式,在前强后弱的曝气方式下,沉砂池具有最好的除砂效果,%。?(4)通过设立隔板及预曝气,可提高有效沉淀时间,有利于提高曝气沉砂池的除砂效果。%,高于仅曝气区曝气和预曝气/曝气区模式下的去除率。??【相关文献】?[1](下册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.?[2][D].天津:天津大学,2009:2-5.?[3][J].给水排水,2014,40(s1):210-212.?[4]范荣桂,王权程,李崴,[J].中国给水排水,2015,[315(]4室)外:排88水-?规范:GB?50014—2006[S].?[6]张春艳,董涛,乔万玺,[J].水处理技术,2014,40(2):54-56.?[7]石艳玲,[J].给水排水,2015,41(s1):134-138.?[8][J].中国给水排水,1997,13(5):27-30.?[9]周文忠,[J].环境工程学报,2013,7(11):4251-4254.?[10]Sawicki?J??grit?chambers?hydraulic?design?equation[J].JournalofEnvironmentalEngineering,2004,130(9):1050-1058.?[11]唐建国,[J].给水排水,1997,23(10):15-17.?[12]叶勇,张辉,周文忠,[J].中国给水排水,2014,30(11):107-110.?[13]孙晶晶,羊鹏程,鲍立新,[J].中国给水排水,2013,29(21):55-64.?【专家点评】沉砂池的运行效果对于后续污水处理工艺会产生重要影响,细小颗粒的去除是水处理的难点之一。本文通过搭建中试反应器,采用再生水厂原水开展分析研究,分析了进水颗粒物组分和粒径分布等特性,并研究了水力停留时间、气水比、曝气量分布和预曝气等工艺条件对沉砂池除砂效果的影响。文中试验方法可行,分析层次比较清晰,为曝气沉沙池的运行优化和改造提供了科学数据支撑。