一體化氧化溝沉淀船運(yùn)行方式

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

簡介： 以安陽市豆腐營工業(yè)區(qū)污水集中控制示范工程為實(shí)例，總結(jié) 了一體化氧化溝沉淀船的運(yùn)行與操作經(jīng)驗(yàn)，并從水力學(xué)的角度作了近似分析。
關(guān)鍵字：一體化氧化溝 沉淀船 運(yùn)行方式

中圖分類號：X505
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2000)07-0042-02

　　一體化氧化溝系指將船形二沉池設(shè)置在氧化溝內(nèi)，用于進(jìn)行泥水分離，出水由上部排出，污泥則由沉淀船底部的排泥管直接排入氧化溝內(nèi)。由于二沉池直接建在氧化溝內(nèi)，因此一體化氧化溝省去了污泥回流系統(tǒng)，且占地少，運(yùn)行操作非常簡單。
　　安陽市豆腐營工業(yè)區(qū)污水集中控制工程采用水解→接觸氧化→一體化氧化溝工藝處理工業(yè)廢水，設(shè)計(jì)規(guī)模22×10⁴m³/d(一期為12×10⁴m³/d)，并于1995年通過國家環(huán) 保局組織的驗(yàn)收。該一體化氧化溝沉淀船為多斗式結(jié)構(gòu)，每斗有一根排泥管與氧化溝相通，船長24m，寬7m，有效水深12m，實(shí)際有效容積202m³，設(shè)計(jì)處理水量為250m³/h，靜態(tài)條件下水力停留時間48min。

1 實(shí)際運(yùn)行狀況

　　實(shí)際運(yùn)行中，先后采用了兩種運(yùn)行方式：
1.1 反向進(jìn)水
　　運(yùn)行方式如圖1所示。

　　氧化溝內(nèi)水流方向?yàn)锳→B，沉淀船內(nèi)水由D點(diǎn)溢流進(jìn)入船內(nèi)，采用淹沒式整流墻整流，水流方向?yàn)镈→C，與氧化溝內(nèi)水流方向相反。
　　當(dāng)連續(xù)運(yùn)行時，沉淀船內(nèi)幾乎沒有沉淀發(fā)生，出水中攜帶的污泥濃度與溝內(nèi)濃度一樣，沉淀船內(nèi)僅在進(jìn)口不遠(yuǎn)處有清水區(qū)，而在出水區(qū)則完全沒有了清水區(qū)，成為泥水混合液，起初以為是排泥管堵塞所致，清理后情況仍未有改觀。
1.2 正向進(jìn)水
　　在反向進(jìn)水無法運(yùn)行時，有關(guān)專家建議采用正向進(jìn)水方式，并最終形成了如圖2所示的運(yùn)行方式。

　　氧化溝內(nèi)水流方向仍為A→B，沉淀船內(nèi)水流方向?yàn)镃→D，進(jìn)沉淀船的水由船頭流入進(jìn)水槽內(nèi)，由槽底17個20cm×20cm的進(jìn)水孔進(jìn)入沉淀船，底部加了折流板，并在船進(jìn)水區(qū)加設(shè)斜板，使進(jìn)水區(qū)域內(nèi)船與溝相分離。
　　這種運(yùn)行方式基本上能穩(wěn)定運(yùn)行且污泥也不會大量流失，但仍然存在一些問題，比如沉淀船上部存在10cm深的死水區(qū)，若長時間運(yùn)行，其表面易滋生一層綠藻，有時會積聚一些腐泥。

2 討論

　　現(xiàn)就上述兩種運(yùn)行方式用水力學(xué)原理作近似分析(見圖3)。

　　對某一漏斗i而言，污泥能否排入到底孔中去，關(guān)鍵取決于漏斗上下的測壓管水頭差。由于進(jìn)水口的整流作用，船內(nèi)i點(diǎn)的測壓管水頭基本等于水深；在1—1斷面，測壓管水頭則取 決于1—1斷面至i點(diǎn)之間的局部阻力和沿程阻力的大小，i點(diǎn)越靠近下游，局部和沿程的能 量損失越大，測壓管水頭損失也越大。
　　用伯努利方程近似描述的話，本工程中Z_i＝0，則有下式成立：

　　P_i/γ=H-h_w1-i+(v₁²-v_i²)/2g　　　　　　(1)

　　若P_i/γ<h，則水流從底孔向沉淀船內(nèi)流動，造成污泥淤積；
　　若P_i/γ>h，則水流從沉淀船流向底孔，排泥通暢。
　　對反向進(jìn)水的運(yùn)行方式(見圖4)而言，沉淀船出水區(qū)域?yàn)?-3之間，如想不使水流從底孔向沉淀船內(nèi)流動，則須有下式成立：

　　H-h_w2-3+(v₁²-v₂²)/2g<h 　　　　　　(2)

　　實(shí)際運(yùn)行中，v₁＝0.26m/s，H-h＝0.05m，由于1-2之間阻力很小，2-3之間的能量損失也可忽略不計(jì)，h_w2-3只計(jì)局部損失，經(jīng)計(jì)算近似有：
　　v₂＞1m/s 　　　　　　(3)
　　由于氧化溝內(nèi)流速較低(0.26m/s)，在沒有特殊裝置及外加動力的情況下，流速由0.26m/s 提高到1m/s幾乎不可能。因此，這種運(yùn)行方式勢必造成氧化溝內(nèi)水流在出水區(qū)內(nèi)由底孔進(jìn)入沉淀船，形成冒泡區(qū)域，造成污泥流失，沉淀船起不到泥水分離作用。
　　對正向進(jìn)水的運(yùn)行方式而言，出水區(qū)域位于沉淀船尾部，由于局部和沿程的能量損失已達(dá)到最大值，因此漏斗底部的測壓管水頭損失也達(dá)到了最大值，底部壓能變?yōu)樽钚?，?船內(nèi)污泥排放條件變?yōu)樽顑?yōu)。同時，由于在進(jìn)水區(qū)域加設(shè)了斜板，基本消除了沉淀船內(nèi)的“ 冒泡”區(qū)域，使得沉淀船內(nèi)水流保持平穩(wěn)狀態(tài)，大大提高了沉淀船的泥水分離效率，固液分 離率達(dá)到99%以上，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

　?、俪恋泶拍嗍欠裢〞?，關(guān)鍵取決于排泥斗內(nèi)、外測壓管水頭差，若沉淀船排泥斗內(nèi)部壓力大于外部壓力，則排泥通暢；反之，則造成泥管堵塞，泥水難以分離。
　?、诜聪蜻M(jìn)水的運(yùn)行方式(圖1所示),在無特殊裝置及外在動力條件下,實(shí)踐證明無法正常運(yùn)行.[J]
　?、壅蜻M(jìn)水的運(yùn)行方式(圖2所示)，滿足了沉淀船污泥回流至氧化溝所必須的外部水力學(xué)條件，取得了穩(wěn)定可靠的運(yùn)行效果。