一體化氧化溝沉淀船運行方式
張愛華?1,崔青安?1,張傳高?2?
(1?安陽市水環(huán)境規(guī)劃管理處,河南安陽45 5000;2?宣州市環(huán)境保護局,安徽宣州?242000)
摘要:以安陽市豆腐營工業(yè)區(qū)污水集中控制示范工程為實例,總結 了一體化氧化溝沉淀船的運行與操作經(jīng)驗,并從水力學的角度作了近似分析。
關鍵詞:一體化氧化溝;沉淀船;運行方式
中圖分類號:X505
文獻標識碼: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置在氧化溝內(nèi),用于進行泥水分離,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,設計規(guī)模22×104m3/d(一期為12×104m3/d),并于1995年通過國家環(huán) 保局組織的驗收。該一體化氧化溝沉淀船為多斗式結構,每斗有一根排泥管與氧化溝相通,船長24m,寬7m,有效水深12m,實際有效容積202m3,設計處理水量為250m3/h,靜態(tài)條件下水力停留時間48min。?
1 實際運行狀況
實際運行中,先后采用了兩種運行方式:?
1.1 反向進水
運行方式如圖1所示。?
氧化溝內(nèi)水流方向為A→B,沉淀船內(nèi)水由D點溢流進入船內(nèi),采用淹沒式整流墻整流,水流方向為D→C,與氧化溝內(nèi)水流方向相反。?
當連續(xù)運行時,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)僅在進口不遠處有清水區(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 正向進水
在反向進水無法運行時,有關專家建議采用正向進水方式,并最終形成了如圖2所示的運行方式。
氧化溝內(nèi)水流方向仍為A→B,沉淀船內(nèi)水流方向為C→D,進沉淀船的水由船頭流入進水槽內(nèi),由槽底17個20cm×20cm的進水孔進入沉淀船,底部加了折流板,并在船進水區(qū)加設斜板,使進水區(qū)域內(nèi)船與溝相分離。
這種運行方式基本上能穩(wěn)定運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)就上述兩種運行方式用水力學原理作近似分析(見圖3)。?
對某一漏斗i而言,污泥能否排入到底孔中去,關鍵取決于漏斗上下的測壓管水頭差。由于進水口的整流作用,船內(nèi)i點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點之間的局部阻力和沿程阻力的大小,i點越靠近下游,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Zi=0,則有下式成立:
Pi/γ=H-hw1-i+(v12-vi2)/2g (1)
若Pi/γ<h,則水流從底孔向沉淀船內(nèi)流動,造成污泥淤積;
若Pi/γ>h,則水流從沉淀船流向底孔,排泥通暢。
對反向進水的運行方式(見圖4)而言,沉淀船出水區(qū)域為2-3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-hw2-3+(v12-v22)/2g<h (2)
實際運行中,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,hw2-3只計局部損失,經(jīng)計算近似有:?
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。
對正向進水的運行方式而言,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到最大值,因此漏斗底部的測壓管水頭損失也達到了最大值,底部壓能變?yōu)樽钚。? 船內(nèi)污泥排放條件變?yōu)樽顑?yōu)。同時,由于在進水區(qū)域加設了斜板,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 離率達到99%以上,出水水質(zhì)優(yōu)于設計標準。
4 結論
①沉淀船排泥是否通暢,關鍵取決于排泥斗內(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。?
②反向進水的運行方式(圖1所示),在無特殊裝置及外在動力條件下,實踐證明無法正常運行.[J]
?、壅蜻M水的運行方式(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條件,取得了穩(wěn)定可靠的運行效果。?
電話:(0372)2953002?
收稿日期:2000-02-01
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