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摘要
针对目前大部份污水厂一级处置工艺悬浮物、有机物去除率较低，环境效应差，难以有效地操纵水环境污染的现状，本研究论文着眼于太谷圣源环保污水厂一级处置工艺各构筑物的现状，对各构筑物存在的问题进行了分析与探讨，并提出了改良意见。
为下一步该水厂开展生产、科研和技改提供科学的依据和可行的建议。
圣源环保污水厂一级处置工艺各构筑物要紧包括：
格栅、水泵、沉砂池、沉淀池四种类型。
本论文以该水厂一级处置工艺所采纳的这四种类型的构筑物为研究对象，通过资料搜集、信息处置、数据分析等多种途径，第一对这四种构筑物的现状进行了描述与实测，第二对其现存的问题别离从治理上、设备上、技术上别离进行了分析与探讨，最后针关于实际运行中存在的诸多问题，提出了相应可行的优化方法。
这些优化方法要紧包括：
关于格栅，建议增强日常检修、测试治理；
改良格栅材质，提高其耐用性；
栅渣要求及时处置，处置方式应科学合理，避免二次污染等。
关于水泵，应改换高效率水泵并增强对水泵的日常保护治理。
关于沉砂池，建议对改善排泥系统进行专项研究；
出水方式改用指型出水槽布置；
将传统的平流式沉砂池改造为曝气沉砂池。
关于沉淀池，建议改善出水水力条件，改用指型出水槽布置，出水堰负荷大辐度下降到标准值之内；
针对悬浮物去除效率不高，建议在沉淀工艺中采纳强化一级处置技术。
关键词：
污水厂一级处置工艺问题优化方法
TaiguShengyuanEnvironmentalProtectionSewageTreatmentPlantLevelProcessDiscussiononTheExistingProblemsandOptimizationMeasures
Abstract
Forwaterpollutiontreatment,industrialcountrieshavegenerallyadoptedtwobiologicaltreatmenthands-onexperienceofthesecountrieshasprovedthatalargenumberofcitiesbuiltsecondarybiologicaltreatmentplant,Taiguxianthepreventionofwaterpollutionhasplayedagreatrole.Secondarybiologicaltreatmentasapre-treatment-treatmentstage,themainobjectprocessingsettleablesolidssuspendedsolidsandpartoftheorganicmatter.Astheprimarytreatmentlessinvestment,lowpowerconsumption,notonlytodealwithpartoftheorganicmatter,andthesubsequentimpactonthesecondarybiologicaltreatmentisverylarge,sotheworldattachesgreatimportancetotheintegrationofresearch-levelprocessingtechnology.
Thoseproblemcurrently,thelowefficiencyofChina'
surbansewagetreatment,waterpollutionaroundthecityLimitedtothelackofnationalfinancialresources,manycitiesareoftentakentobetheprimarytreatment,secondarybiologicaltreatmentafterthephasedconstructionapproach;
coastandalongtheYangtzeRiverinthecity,alsomanywaystosewagetreatmentsewageafterprimarytreatmentoption,andthendischargedintoamightytorrent.Therefore,theprimarytreatmentdatacollectedathomeandabroad,conductdifferentprocesses,analysisandcomparisonofthemeritsoftheequipment,providethebasisforthedesign,operationandmanagementofprimarytreatmentofurbansewage,aswellasresearchanddevelopmentofprimaryprocessingequipment,isofgreatsignificance.Sewagetreatment,alsoknownasaphysicaltreatmentofsewageBysimplesedimentation,filtrationorappropriateaerationtoremovesuspendedsolidsinsewage,adjustpHandreducethelevelofcorruptionintheprocessofShengyuanenvironmentalprotectionsewagetreatmentplantlevelprocessDiscussionontheexistingproblemsandoptimizationmeasures
Keywords:
SewagetreatmentplantPrimarytreatmentDealingwithmeaning
TheproblemTreatmentprocess
1绪论
项目研究背景
一级处置工艺概述
为了减缓资金不足与环境污染的矛盾，在目前正兴修或拟建的污水处置厂中，往往采纳先建一级处置，以后再慢慢完善二级处置的策略。
但以沉淀为主的一级工艺对悬浮物、有机物去除率较低，难以有效地操纵水环境污染,一级处置工艺作为污水处置的第一道工序，在整个污水处置工艺中起着举足轻重的作用[1]。
一级处置工艺是城市污水处置的三个级别中的第一级，用以去除废水中的漂浮物和部份悬浮状态的污染物，调剂废水pH值，减轻废水的腐化程度和后续处置工艺负荷。
污水经一级处置后，一样达不到排放标准。
因此一样以一级处置为预处置，以二级处置为主体，必要时再进行三级处置，即高级处置，使污水达到排放标准或补充工业用水和城市供水。
一级处置的经常使用方式有：
（1）筛滤法用来分离污水中呈悬浮状态污染物。
经常使用设备是格栅。
格栅由一组平行的金属栅条制成，一样斜置于污水提升泵集水池之前的重力流来水主渠道上，格栅要紧用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，一样布置在污水处置厂或泵站的进水口，以避免阀门、管道、水泵、表曝机、吸泥管及其他后续处置设备堵塞或损坏。
一样来讲，污水过栅越缓慢，拦污成效越好，但因过栅缓慢造成栅前渠道或栅下积砂而使过水断面缩小时，又会使流速变大[2]。
因此过栅流速的具体值应依照污水中污物的组成、含砂量及栅条间距等情形而定。
格栅的清渣，可采纳人工或机械方式。
有的是用磨碎机将栅渣磨碎后，再投入格栅下游，以解决栅渣的处置问题。
（2）沉淀法通过重力沉降分离废水中呈悬浮状态的污染物。
这种方式简单易行，分离成效良好，应用超级普遍。
要紧构筑物有沉砂池和沉淀池。
沉砂池是采纳物理法将砂粒从污水中沉淀分离出来的一个预处置单元，其作用是从污水中分离出相对密度大于且粒径为以上的颗粒物质，要紧包括无机性的砂粒、砾石和少量密度较大的有机性颗粒若是核皮、种籽等。
沉砂池一样设在提升设备和处置设施之前，以爱惜水泵和管道免受磨损，避免后续构筑物的堵塞和污泥处置构筑物容积的缩小，同时能够减少活性污泥中无机物成份，提高活性污泥的活性[3]。
用于一级处置的沉淀池，通称第一次沉淀池。
初沉池是一级污水处置厂的主体处置构筑物，或作为二级污水处置厂的预处置构筑物设在生物处置构筑物的前面。
初沉池的要紧作用确实是去除污水中密度较大的固体悬浮颗粒，以减轻生物处置的有机负荷，提高活性污泥中微生物的活性。
污水通过格栅截留大块的漂浮物和悬浮物，并通过沉砂池去除密度大于的悬浮颗粒后，仍存在许多密度稍小或颗粒尺寸较小的悬浮颗粒，这些颗粒的成份以有机物为主[4]。
若是含有这些物质的污水直接进入生物处置系统，会增加曝气池的容积负荷和有机负荷，乃至阻碍微生物对有机物的氧化分解和硝化的成效，阻碍二沉池出水水质。
初沉池用于处置城市污水时，沉淀时刻一样为，对进水中BOD5的去除率能够达到20%-30%，对悬浮物SS的去除率能够达到50%以上。
一级处置是所有污水处置工艺流程必备工艺，城市污水一级处置BOD5和SS的典型去除率别离为25%和50%。
水厂背景
太谷县污水处置厂设计处置能力2万吨/天，设计出水水质标准为国家一级A标准。
目前污水处置厂现已处于满负荷运行状态，能够保证生产任务，但随着污水处置量的不断加大，该水厂一级处置工艺在实际运行中已显现出诸多问题，这些问题已经严峻阻碍到了水厂的运行效率，出水水质和产水量等，因此，该水厂一级处置工艺亟待进行立项研究。
太谷县县城污水处置采纳三级处置工艺，一级工艺+二级工艺（A/A/O）+三级工艺（混凝过滤）：
污水进入处置厂后，先通过预处置，通过粗格栅去除较大的漂浮物，然后进入污水提升泵房，经泵房提升后进入细格栅拦截较小杂物和污水中的悬浮固体，再进入旋流沉砂池，在旋流沉砂池内去除比重较大和颗粒交出的无机沙粒。
从沉砂池出水进入初沉池，在此先进行去除部份碳源和悬浮物，以此可减少后续生反映器的体积，并减少曝气量，降低电耗。
同时在二沉池污泥一部份回流厌氧池，一部份进入污泥提升泵房。
初沉池污泥全数进入提升泵房。
污泥提升泵房池内污泥经污泥泵加压进入污泥脱水机房，由污泥浓缩脱水一体机进行浓缩脱水，浓缩脱水之前加PAM，脱水后泥饼送至城市垃圾卫生填埋场填埋处置。
太谷县圣源环保污水厂污水一级处置工艺流程图见图1-1所示，该水厂一级处置工艺涉及的构筑物包括：
格栅、沉砂池、沉淀池及泵房。
其中格栅分为粗细两种规格格栅，沉砂池选用的是平流式沉砂池，初沉池选用的是平流式沉淀池。
一级处置工艺流程图：
进水出水
填埋
图1-1太谷县圣源环保污水厂污水一级处置工艺流程图
项目研究意义
污水的一级处置是城市污水处置的三个级别中的第一级，用以去除废水中的漂浮物和部份悬浮状态的污染物，调剂废水pH值，可减轻废水的腐化程度和后续生物处置工艺负荷[5]。
一级处置工艺在整个污水处置工艺中超级重要，它运行成效的好坏，不仅会阻碍出厂水的水质，同时也阻碍到污水厂的实际运行本钱和运行效率。
针对目前大部份水厂运行状况只停留在定性治理的现状，为保证圣源环保污水厂在建成连年后运行、保护的合理性和科学性，该项目针对圣源环保污水厂一级处置工艺各构筑物的设计、运行历史和现状和存在的问题，提出了可行的优化方法；
该项目的研究为保证圣源环保污水厂出水水质的提高、水厂的经济、高效的运行奠定了基础。
为下一步圣源环保污水厂开展生产、科研和技改提供科学的依据和合理的建议。
论文要紧研究的内容
本文要紧通过搜集、整理、处置原始图档资料，熟悉并详细调查污水厂常规工艺流程、各构筑物的实际生产运行现状，与太谷县圣源环保污水厂进行各类形式的交流与沟通；
实地考察污水厂处置工艺流程、各构筑物的生产运行现状；
现场情形实测与分析等多种形式对该污水厂一级处置工艺进行分析研究。
研究内容要紧包括：
（1）一级处置工艺现状；
（2）一级处置工艺存在的问题及分析；
（3）针关于一级处置工艺实际运行中存在的问题，提出相应的优化方法。
本论文从技术上、治理上、机械设备上等不同方面对一级处置各构筑物进行了探讨，具体研究内容包括：
泵房：
运行效率、日常治理；
格栅：
除渣情形、日常保护治理、运行情形等。
沉砂池：
设计数据比对、排泥情形分析、运行治理保护等。
初沉池：
设计数据比对、沉淀效率、排泥情形分析等。
论文组织结构
（1）综述
包括项目研究背景与研究意义，其中项目研究背景包括一级处置工艺概述
和水厂背景资料。
（2）一级处置工艺现状
通过资料搜集、信息处置等方式介绍一级处置工艺各构筑物的运行现状。
（3）一级处置工艺现存问题及分析
分析污水处置厂一级处置工艺各构筑物实际运行进程中显现的各类问题，并
进行分析讨论。
（4）一级处置工艺优化方法
针对诸多问题提出一级处置工艺各构筑物相对可行的优化方法。
2一级处置工艺现状
格栅
太谷县圣源环保污水厂现设置两道格栅，别离为粗格栅和细格栅。
一道设在提升泵房前面,另一道设在沉砂池前面。
格栅工艺参数：
⑴栅距即相邻两根栅条间的距离，栅距大于40mm的为粗格栅，栅距在20-0mm之间的为中格栅，栅距小于20mm的为细格栅。
⑵过栅流速是指污水流过栅条和格栅渠道的速度。
过栅流速不能太大，不然有可能将本应拦截下来的软性杂物冲过去，过栅流速过小，又可能使污水中粒径较大的砂粒在栅前渠道中沉积下来。
⑶污水过栅水头损失指的是格栅前后的水位差，它与过栅流速有关。
若是过栅水头损失增大，说明过栅流速增大，现在有可能是过栅水量增加，更有可能是格栅局部被堵死，需要及时清理[6]。
若是过栅水头损失减少，说明过栅流速降低，需要注意采取方法避免栅前渠道内积砂。
小型污水处置厂一样采纳人工捞渣的人工格栅。
大中型污水处置厂常采纳机械格栅，栅距为16-25mm,最大不超过40mm。
格栅分垂直安装和倾斜安装两种，倾斜安装角度为45°
-75°
[7]。
而太谷县机械格栅有：
①链条式格栅②移动式伸缩臂格栅③钢丝绳牵引式格栅④旋转式固液分离机⑤弧形格栅。
在城市污水处置厂里，污水提升泵房前应设置栅条间距为（15-30）mm的中格栅，在沉砂池前设置栅条间距为（6-10）mm的细格栅。
机械格栅一旦显现故障，旁通格栅能自动分流全数污水，栅渣送至城市垃圾场填埋。
机械格栅的运行采纳人工启闭开关、时钟自控启闭开关、水头损失启闭开关等。
操纵方式为现场操纵和中央操纵[8]。
水泵
水泵是圣源环保污水厂的关键设备之一。
（1）污水处置厂在运行工艺流程中一样采纳重力流的方式通过各个构筑物和设备[9]。
污水提升泵房要紧建、构筑物泵站内有地上、地下构筑物及管道的设计,要紧包括地下式泵房的进水闸井、粗格栅、集水池（含潜水污泵或干式离心泵）、闸阀井等和进（出）水管道、变配电用房及泵站附属用房等结构、电气、自控、除臭等子项目。
（2）污水提升泵房应尽可能选择轻型结构支撑[10]。
在污水提升泵房中，泵房位于最上面，若是泵房自重过大，下面的繁重结构梁、柱的尺寸必然也增大，而泵房构筑物基础的地质情形一样不太理想，因此，污水提升泵房在运历时在保证额定荷载的前提下要尽可能选择轻型结构支撑；
但必需知足泵房近期或远期的利用要求。
知足泵房运行最大体的功能是其本身的利用功能。
（3）集水池的作用是调剂来水量与抽升量之间的不平稳，幸免水泵频繁启动[11]。
污水泵站规模应由污水处置厂的日处置量决定。
沉砂池
太谷县污水厂沉砂池采取平流式沉砂池，现有平流式沉砂池两口，有效水深，1号沉砂池容积，2号沉砂池有效容积。
均采纳池底阀静水压力排泥，泥斗均设于沉砂池前端，无刮泥设施。
泥斗容积约，斗面倾角约30゜。
1号沉淀池设有泥斗4个，合计，2号沉淀池10个，合计。
均为沉砂池结尾出水堰溢流集水，单池出水堰总长约。
沉淀池
现有平流式沉淀池四组。
经实地测量，工艺尺寸及构造详见下表：
表1-1平流式沉淀池工艺尺寸及构造表
池号
长（m）
宽（m）
有效水深（m）
出水堰折算总长（m）
1
39
2
3
4
注：
1）有效水深为实时测定数据，但随水量转变其不同不大；
2）出水堰总长测定受条件限制稍有误差。
四口沉淀池总容积约为13000m3。
阻流墙：
各组平流式沉淀池均设有阻流墙（1号、2号、3号为一道，4号为两道）。
其布置各不相同，无必然规律，沉淀池放空时可见双侧有大量积泥。
1号、2号池阻流墙距配水花墙约，其中1号池阻流墙顶上水深约为，2号池阻流墙顶上水深约，3号池阻流墙距配水花墙，顶上水深，4号池设有两道阻流墙，第一道阻流墙距配水花墙，顶上水深，两墙间距，第二道阻流墙顶上水深。
出水堰：
平流式沉淀池后段两边及结尾溢流堰溢流集水，距配水花墙31米左右开始布置周边溢流堰集水，3号、4号后段各装设有3条堰顶出流式集水槽。
各池出水堰总长见前页。
各池出水均有絮体漂逸，不同情形下，絮体大小不同。
出水端在排空时可见较多沉泥。
排泥：
单口平流式沉淀池池底设有8个积泥斗及池底阀，泥斗面坡度为35゜，每一个泥斗容积约为，合计约池，设计为静水压力池底阀排泥。
冬季低浊度时，不作常规排泥，视期间浊度情形按期放空人工冲洗排泥；
夏日高浊度时，视沉淀出水状况确信排泥周期，并大致每一个月人工冲洗一次。
每当排泥不及时，明显可见出水浊度增加速度加速[12]。
调查期间，当放空清洗以后48小时内明显可见浑水区“缩回”，清水区出水中“跑矾花”现象大为改观。
对平流式沉淀池出水悬浮物浓度（SS）进行了持续测定，测定结果见图1-1。
图1-1平流式沉淀池进出水悬浮物浓度持续测定表
3一级处置工艺现存问题及分析
格栅
（1）格栅的材质。
格栅多为碳钢合金，尽管造价低廉，但利用寿命短，存在粗细格栅分派不均匀的问题。
处置时显现悬浮颗粒粗细散布不均匀，不能专门好地进行粗细分离，大大的加大了后续处置工艺的负荷。
（2）栅渣处置。
进行了大量的填埋，而这往往致使了污泥的不能的合理利用，与此同时，天气过热时，会显现难闻的气味，污泥处置不合理。
（3）臭气散逸。
格栅大部份安装都显现了没有封锁，安装工程简单，致使臭气外漏。
水泵在运行进程中平安度较低、电耗较高、噪声较大和保护治理不方便。
这种泵房有占地面积较大（与常规泵房比较），建设费用高40%-60%的缺点。
（1）污水处置厂在运行工艺流程中一样采纳重力流的方式通过各个构筑物和设备[13]。
但由于太谷县污水处置厂区地形和地质的限制。
必需在前处置处加提升泵站将污水提到某一高度后才能按重力流方式运行。
（2）泵站内的水泵是多种多样，依照安装方式分为干式泵和潜污泵，干式泵又有立式泵和卧式泵[14]。
但选择时由于经济和厂房的面积问题，显现了没有选择适合自己污水处置厂的水泵，致使了泵房选择了卧式泵，这就造成了利用经济较多、而且占地面积也较大的水泵。
从当前太谷县污水厂现状来看，各类型水泵未达到必然的标准，还存在一些问题：
A、水泵的标准化、系列化、配套性差。
设计中一样较难选到参数最正确的污水泵。
B、材质差，加工精度低。
C、水封、轴封差。
D、水泵的自动操纵系统的靠得住性差。
（1）各类水量下平流式沉砂池运行参数如下：
表3-1各类水量下平流式沉砂池运行参数表
水量（m3/d）
沉淀时间（hr）
水平流速（mm/s）
表面负荷（m3/
RE
FR
出水堰负荷（m3/
44000
32000
25000
20000
设计标准
及规范
—
10--25
<
500
E-5
≤21
由上表可见，与设计标准对照，水平流速太低；
该池运行中可能会显现局部死水、短流和异重流，并可能降低沉砂池的体积利用系数。
（2）调查走访进程中发觉现有排泥设施不能保证沉泥的及时排除，积泥过量将降低沉淀效率，阻碍出水水质；
排泥泥斗坡度过小，排泥不行。
（3）调查发觉沉砂池排砂在放置进程中，由于沉砂中夹杂有较高的有机物，容易腐败分解，易造成二次污染。
（1）平流式沉淀池有关参数计算
表3-2平流式沉淀池池型分析图表
1
2
3
4
有效水深
长宽比
≥4
长深比
≥10
由上表可看出：
平流式沉淀池长宽比、长深比均在设计标准要求范围内，
但有效水深大出较多。
表3-3平流式沉淀池各运行参数表
水量10000m3/d
表面负荷
FR
（E-5）
RE
m3/
及规范
10—25
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