污水處理廠中，在預(yù)處理階段常常會(huì)設(shè)置去除沙粒的構(gòu)筑物，一般會(huì)有旋流沉砂池、曝氣沉砂池等構(gòu)筑物對(duì)進(jìn)水中的沙粒進(jìn)行去除。旋流沉砂池由于占地面積小在很多的污水廠都有采用。
水處理廠設(shè)計(jì)的是收集城鎮(zhèn)居民用戶家庭內(nèi)的排水，但是由于城市管網(wǎng)的建設(shè)原因，雨污合流制的排水系統(tǒng)大量存在于各個(gè)城鎮(zhèn)污水廠的收集管網(wǎng)中，因此很多污水廠收集的不僅僅是城鎮(zhèn)居民的生活排水，還有大量的雨水。雨水沖刷街面的塵土通過(guò)道路兩側(cè)的雨水篦子，一個(gè)敞開(kāi)式收集系統(tǒng)，把大量的細(xì)小的沙粒等無(wú)機(jī)顆粒帶入到城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)內(nèi)，最終進(jìn)入到污水處理廠內(nèi)。
在北方一些風(fēng)沙、揚(yáng)塵、甚至工業(yè)比較發(fā)達(dá)的城鎮(zhèn)中，污水廠內(nèi)往往會(huì)收集進(jìn)來(lái)大量的無(wú)機(jī)顆粒，這些無(wú)機(jī)顆粒在以活性污泥的微生物處理為主的污水廠內(nèi)，不能被微生物進(jìn)行有效的降解，大量的堆積在城市污水廠的處理構(gòu)筑物內(nèi)，嚴(yán)重的影響污水處理工藝的運(yùn)行，因此在預(yù)處理段要對(duì)這些無(wú)機(jī)顆粒進(jìn)行有效的去除，也就是沉砂池的作用了。
污水通過(guò)粗格柵，污水提升泵提升，細(xì)格柵之后，就會(huì)進(jìn)入到沉砂池內(nèi)。沉砂池有多種類(lèi)型，今天我們主要來(lái)討論旋流沉砂池的運(yùn)行問(wèn)題，其余的今后再進(jìn)行討論。旋流沉砂池主要對(duì)污水中的相對(duì)密度大于2.65，粒徑大于0.2mm的砂粒，主要是利用了水和固體顆粒之間的密度不同的物理性質(zhì)。污水的密度我們近似的認(rèn)為是1，在相同的離心力的作用下，兩種不同的密度的物質(zhì)會(huì)出現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，旋流沉砂池就是利用這個(gè)原理進(jìn)行砂粒的去除的。
旋流沉砂池是一種利用機(jī)械力控制水流狀態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀的裝置，污水一般由流入口沿切線方向流入旋流沉砂池的沉砂斗內(nèi)，沉砂斗內(nèi)安裝有攪拌器，攪拌器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)污水形成旋流狀態(tài)，污水中的砂粒就受到離心力的作用，甩向池壁，沿著池壁下滑到旋流沉砂池底部的砂斗內(nèi)，而砂粒表面附著的有機(jī)物在離心作用和碰撞作用下，被清洗下來(lái)進(jìn)入到污水中，隨著污水進(jìn)入到后續(xù)的處理構(gòu)筑物中進(jìn)行生物處理。底部砂斗內(nèi)的沉砂用氣提方式提至砂水分離器內(nèi)，進(jìn)行砂水分離，就是旋流沉砂池的運(yùn)行機(jī)理。
流沉砂池的運(yùn)行機(jī)理在整個(gè)污水廠里應(yīng)該說(shuō)比生物處理段的反應(yīng)機(jī)理要簡(jiǎn)單的多，僅僅只是物理作用，但是在污水廠的實(shí)際的運(yùn)行中，卻發(fā)現(xiàn)旋流沉砂池運(yùn)行的情況并不是很理想，經(jīng)常出現(xiàn)各種運(yùn)行問(wèn)題，很多污水廠甚至多年棄之不用。那么究竟是什么原因造成旋流沉砂池的尷尬的運(yùn)行地位呢?
旋流沉砂池運(yùn)行的除砂效果不明顯是導(dǎo)致旋流沉砂池被冷落的主要原因，不明顯的原因來(lái)自幾個(gè)方面，根據(jù)旋流沉砂池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行操作一個(gè)個(gè)的分析下：
第一、運(yùn)行人員對(duì)旋流沉砂池轉(zhuǎn)速?zèng)]有進(jìn)行合理的調(diào)整。旋流沉砂池的攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了砂粒在旋流沉砂池內(nèi)能否沉淀下來(lái)。由于各地污水中的性質(zhì)不一致，因此各個(gè)污水廠進(jìn)水中的砂粒一般不會(huì)一致，比重不同的砂粒所需要的離心力作用不同，而旋流沉砂池的轉(zhuǎn)速不會(huì)很準(zhǔn)確適應(yīng)污水中的砂粒的情況，這就需要運(yùn)行人員在一段時(shí)期內(nèi)進(jìn)行攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，使其適應(yīng)本地污水中的砂粒，一般來(lái)說(shuō)進(jìn)水中的砂粒大，含量多的轉(zhuǎn)速適當(dāng)調(diào)高，砂粒小，含量少的轉(zhuǎn)速要適當(dāng)調(diào)低，使其旋轉(zhuǎn)速度降低，截留住更多的砂粒。但是這個(gè)工作在一般的污水廠內(nèi)很少有認(rèn)真進(jìn)行，旋流沉砂池的攪拌器與砂粒情況不匹配，導(dǎo)致旋流沉砂池的截留砂粒效果不佳。特別是在一些特殊進(jìn)水的情況下，比如暴雨期間，沒(méi)有及時(shí)調(diào)整，都會(huì)造成沉砂池沒(méi)有發(fā)揮其作用。當(dāng)然也有一些小設(shè)備廠商的產(chǎn)品，攪拌器根本就沒(méi)有變頻調(diào)速裝置，就更不用說(shuō)適配砂粒的運(yùn)行調(diào)控了。
二、氣沖和氣提的操作。在一些污水廠中，對(duì)旋流沉砂池的氣沖和氣提作用沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行學(xué)習(xí)，沒(méi)有理解氣沖和氣提的使用方式。砂粒通過(guò)離心作用進(jìn)入到沉砂池底部的砂斗后，會(huì)隨著砂粒的累計(jì)，逐漸增多并壓實(shí)最底部的砂粒。當(dāng)積累到一定程度的砂粒后，就需要進(jìn)行砂粒排出，一般的旋流沉砂池都采用的是氣提方式進(jìn)行的排砂。
氣提排砂的方式一般是由羅茨風(fēng)機(jī)、兩個(gè)電磁閥、兩根氣管組成的，其中一根是氣沖管，一根是氣提管。需要排砂的時(shí)候，開(kāi)啟氣提風(fēng)機(jī)，調(diào)整壓力到設(shè)計(jì)的參數(shù)要求值，開(kāi)啟氣沖電磁閥，運(yùn)行5分鐘左右，這個(gè)時(shí)間根據(jù)沉砂的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，有些是設(shè)備廠家預(yù)先設(shè)定好的，也要根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行的效果進(jìn)行調(diào)整，如果氣沖5分鐘后，氣提不出砂，有可能的原因是砂粒壓實(shí)過(guò)硬，砂粒過(guò)大，氣沖沒(méi)有沖起來(lái)，就需要延長(zhǎng)氣沖的時(shí)間，把砂斗內(nèi)的砂子徹底沖起來(lái)。然后不關(guān)閉氣沖電磁閥，開(kāi)啟氣提電磁閥，然后關(guān)閉氣沖電磁閥，開(kāi)始提沙，根據(jù)砂水分離器內(nèi)的進(jìn)水中含砂量多少來(lái)決定氣提時(shí)間，一般為30分鐘左右。
這個(gè)過(guò)程是旋流沉砂池最容易出現(xiàn)故障的，比如運(yùn)行人員沒(méi)有認(rèn)真學(xué)習(xí)氣提系統(tǒng)的運(yùn)行，長(zhǎng)期開(kāi)啟氣沖或者氣提裝置，造成旋流沉砂池內(nèi)的砂粒無(wú)法沉淀到砂斗內(nèi)，氣提的水中所含的砂粒過(guò)少。比如運(yùn)行人員沒(méi)有進(jìn)行氣沖氣提過(guò)程的檢查，氣沖后，氣提不出砂或者出砂過(guò)多都沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致砂粒在砂斗內(nèi)過(guò)多的堆積，最終堵塞旋流沉砂池。比如氣提管路上的電磁閥和電磁閥控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障而沒(méi)有進(jìn)行檢修，造成電磁閥常開(kāi)或者常閉，不能起到氣沖氣提的作用。
在一些旋流沉砂池中使用了底部排砂和砂水分離器直接相聯(lián)的設(shè)置，減少了氣提系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障。
上面所說(shuō)的兩點(diǎn)都是在實(shí)際的運(yùn)行中，旋流沉砂池可能出現(xiàn)的故障問(wèn)題，這些需要運(yùn)行人員首先認(rèn)真學(xué)習(xí)和了解旋流沉砂池的運(yùn)行機(jī)理，在運(yùn)行中要注意各個(gè)環(huán)節(jié)的檢查和巡視，不能把旋流沉砂池的設(shè)備的運(yùn)行簡(jiǎn)單化，不做認(rèn)真的巡視和調(diào)整，直到最后旋流沉砂池不能正常運(yùn)行后，又認(rèn)為其用處不大，棄之不用，造成設(shè)施廢棄，嚴(yán)重影響后期的生物處理，降低了活性污泥中的MLVSS的比例，提高了污泥產(chǎn)量，增加了曝氣和脫泥成本投入。旋流沉砂池并不是難于被接受的構(gòu)筑物，它需要更細(xì)致的管控措施，實(shí)時(shí)的調(diào)控運(yùn)行，認(rèn)真的操作運(yùn)行才能保證其穩(wěn)定的運(yùn)行。愛(ài)它就要給它更好的呵護(hù)，不是么？