污水厂矩形沉淀池排泥设备的选型与研究

污水厂矩形沉淀池排泥设备的选型与研究

罗明远 吴赟 查中柱 韩鑫畴

中国建筑第六工程局有限公司  海南洋浦578101

摘要

随着我国城市化和工业化水平的不断提高，工业废水和生活污水的排放给城市水环境的改善带来了巨大的压力。据统计，中国的生活污水排放量正以每年6%的速度递增，污水处理厂数量也逐年递增，但是由于工程建设经验不足,相关部门协调不够，导致污水处理厂在建设过程中出现很多问题，其中设备安装问题表现得最为突出、最为典型，这对后续的设备调试和工艺运行带来诸多不利影响。因此，本文提出的问题是在洋浦污水处理厂建设过程中实际发生的安装问题，并针对这些问题分析了其产生的原因及避免措施，希望能够为污水处理设备安装提供一定的参考意义。

关键词：污水处理设备；安装；措施：问题；

引言：洋浦污水处理厂沉淀池采用桁车式吸刮泥机（泵吸式）进行排泥，沉淀池进水运行一个月后陆续发现有泥位上涨情况。结合现场情况分析泥位上涨的原因为污泥停留时间过长（吸泥机抽泥速率不足），有机质腐败，沉淀池中污泥反硝化，还原成N，而使污泥上浮。本文描述的是通过选择合适的排泥设备来保证沉淀池的正常运行。

一、桁车式吸泥机

（一）选择泵虹两吸式

桁车式吸泥机将污泥刮到泵吸泥口，通过泵、虹吸将污泥排除到池外。桁车式吸泥机主要用于工程中平流沉淀池的排泥，吸泥方式有虹吸式、泵吸式及泵虹两吸式等3种可供选择。虹吸式采用潜水泵配水射器或真空泵来形成虹吸，利用沉淀池与排泥槽内的液位差排泥，泵吸式直接采用泵抽取沉淀污泥。边行走边吸泥，然后将污泥排出池外。

1.泵吸式

对于地坑式沉淀池，由于难于保证排泥位差，只能采用泵吸；大部分地面式沉淀池为了简化构造和操作、保证抗堵能力，也采用泵吸。

吸取的污泥一般有两种排放方式，一种是排至置于吸泥机桥架上的共用集泥槽,再经导管自流入池侧排泥沟；另一种是每泵设排泥管引至吸泥机侧端，经弯折后流向池侧排泥沟，为了对具有水位差而形成虹吸的条件下停系即断流，在排泥管弯折后的管段应设有进气口。

2.虹吸式

只适于地面式沉淀池且其出水水位与排泥管管口的位差不少于3m（绝大多数沉淀池都具备这个条件），利用上述位差产生的虹吸作用而不再耗能，但必须具备方便、可靠的抽、进气装置以达到抽气形成虹吸和进气破坏虹吸而断流的目的。采用的抽气方法和装置种类如下：

采用潜水泵-水射器组合抽气——为了避免虹吸形成后真空泵内进水而导致池水油污染现象，一般采用置于吸泥机桥架上的潜水泵抽取沉淀池表层水或上清液，增压后输向水射器替代真空泵抽气。但为了尽快形成虹吸，水射器对潜水泵的压力和流量有一定要求，否则抽气时间过长，所用潜水泵功率一般不低于3kw。

上述泵/虹吸两用吸泥机吸泥方式，兼有两种吸泥方式的优点又避免了它们的缺点；构造简单，只需要潜水泵和进气断流电磁阀两种关键器件，免除了真空泵及其必备的附件，不需要水封；控制简便、环节少，只要通、断电即可启动泵/虹吸转换，便于实现自动化和科学管理；虹吸方式运行时不耗电、排泥量少，既节能又省水；潜水泵无堵塞、泵体积小、重量轻、电机顶面紧贴出水水面，一伸手即可提起检修，大大地减少了检修工作量，是一种比较理想的吸泥方式。

（二）选择条式吸口

目前的吸口有点式和条式两种，点式吸口是吸口宽只有其工作正面的 1/5~1/10宽，为此要用刮板先将泥刮集；条式吸口则吸口与其工作正面同宽。可以看出，条式吸口吸泥前沉淀泥基本不动，在相同的吸泥量时，吸口处的流速也远低于点式吸口，是比点式吸口更能达到以下三点要求的吸口。

1.吸泥口尽可能接近池底；

2.吸泥前沉淀泥不加搅动；

3.吸泥时吸口处流速低，水流平稳。

二、液压往复式刮泥机

液压往复式池底刮泥机是一个由液压系统、推杆系统、楔形刮板与斜撑等焊接在一起具有往复移动功能的刮泥设备。刮泥机的工作原理：齿轮油泵向液压油缸提供动力，一组三角架将油缸的竖直运动转换为水平运动，然后再带动一组楔形刮板在矩形池池底做往复运动，往复运动的结果相当于后一根刮板向前一根刮板传递污泥；刮板组前进的速度大约是后退速度的一半，前进时楔形刮板的凹面在前，向池子的积泥沟推送积泥后退时很小的楔形锐角不会带动污泥向后运动使一定厚度的污泥层保持向前运动的惯性。因此，当刮板作往复运动时，池底有一层污泥始终在向前运动，直至跌入积泥沟。故当池底积泥达到一定厚度时，刮泥机的效率最高。

（一）控制池底平整度

液压往复式池底刮泥机对沉淀池底部的平整度要求较高。池底平整度差会增加刮泥机运行的摩擦力也会对刮板造成磨损，一般需在安装刮泥机前对池底打磨平整，并以 0.8 m间距网格状分布测量点，长度方向上每个测点高差在 10 mm以内，宽度方向上每个测点高差在 6 mm以内。

（二）采用气提排泥装置

气提排泥装置是在气泡泵工作原理的基础上开发的，即当水中混入部分空气后，就会形成密度小于水的“气水混合物”，在压力作用下，“气水混合物”就像倒入水中的油一样，向水面运动；如果有足够的空气持续不断地进入气提排泥管中，则管内泥水的密度肯定小于管外泥水的密度，管内的泥水就会持续向上流入排泥渠。

结论

采用桁车式刮(吸)泥机，其主要的特点是——1.结构较复杂，行车需要设置专用通道；2.排出的污泥含水率高；3.磨损多，移动部件的维护需求较高；4.刮泥和沉淀过程干扰较小。

采用液压往复式刮泥机，其主要的特点是——1.极少的移动部件和维护需求；2.刮泥和沉淀过程互不干扰；3.排泥浓度高；4.磨损少，使用寿命长5.一次性投资高。

矩形沉淀池排泥设备的选型应根据——1.沉淀池的尺寸和设计流量；2.排泥设备的处理效率；3.设备的运行成本；4.设备的可靠性和稳定性。选择设备时，需要结合实际情况进行综合考虑，选择性价比较高的设备。同时，还需要注意设备的安装和使用要求，确保设备能够正常运行和维护。

参考文献

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[2]曹瑞德.浅议刮泥机、吸泥机选用与设计中的一些问题[J].给水排水,1997(03):56-57.

[3]鲍禹寰,何利,陈治宇.市政污水处理厂二次沉淀池的设计及选型[J].四川水力发电,2020,39(S2):29-32.