周进周出辐流式二沉池平面设计改进水力计算探讨_胡大锵

给水排水Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．１１２０１１４５周进周出辐流式二沉池平面设计改进水力计算探讨胡大锵（华东勘测设计研究院，杭州３１００１４）摘要介绍了污水处理厂周进周出辐流式二沉池平面设计的改进水力计算方法，讨论了各主要参数如：二沉池进水总变化系数Ｋ′Ｚ、表面水力负荷ｑＨ、堰口负荷ｑ′Ｈ、污泥回流比Ｒ、二沉池底流浓度ＸＲ等的合理取值范围，以适应目前污水处理厂的进水水质，保证二沉池出水水质达标。关键词污水处理厂周进周出辐流式二沉池水力计算表面水力负荷堰口负荷１问题的由来笔者在２０１１年１月《给水排水》杂志上发表的“周进周出辐流式二沉池布水槽改进水力计算探讨”一文中，曾提出“关于二沉池ＫＺ值的选用、校核堰口负荷的合理性认定、表面水力负荷的假定……固体负荷校核的计算方法等，均有待商榷”的表述，但由于受当时主题及篇幅所限，对上述相关内容的认定，以及包括二沉池进水最大设计流量、二沉池直径、堰口长度、出水槽宽度等要素在内的二沉池平面设计的改进水力计算方法，均未予涉及。实际上，要改善二沉池的出水水质，仅仅优化布水槽的水力计算方法是远远不够的，必须同时优化和完善以上要素的正确水力计算方法。为求论文的连续性及比较讨论的方便，本文仍针对上述刊登文章中的“参照本”：《城市污水厂处理设施设计计算》（化学工业出版社，２００８年５月）中第３９６～３９８页，例９－５为例，对相关设计要素的计算方法，逐一展开讨论。２周进周出辐流式二沉池平面尺寸设计要素及参数（１）二沉池进水变化系数Ｋ′Ｚ及最大进水流量Ｑｍｈ。（２）二沉池表面水力负荷ｑＨ。（３）污泥回流比Ｒ及二沉池底流浓度ＸＲ。（４）出水堰长度Ｌ及堰口水力负荷ｑ′Ｈ。（５）二沉池表面固体负荷ｑＳ。（６）二沉池直径Ｄ１、出水槽外壁直径Ｄ２及其内壁直径Ｄ３，见图１（其中ａ为本文计算所采用示意图，ｂ为“参照本”例９－５示意图）。图１周进周出二沉池水力计算示意檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿沉淀，随砂滤冲洗水而排出。滤砂表面附着的生物膜中也可能有部分转化细菌，对铁、锰有一定的去除效果。当然，气提式连续砂滤池对铁、锰的去除是生物脱除还是物理脱除为主还需要进行深入研究探索。３结语气提式连续砂滤池对氨氮的去除效果明显且稳定。试验中保持滤速为１０～１２ｍ／ｈ，砂层厚度３．２ｍ；气水比０．２～０．３；气提量０．０４ｍ３／（ｍ３·ｄ）条件下，当进水氨氮≤３ｍｇ／Ｌ时，经过气提式连续砂滤池处理，出水氨氮平均在０．５ｍｇ／Ｌ以下，达到了常规处理水源水标准。当东江排洪水质恶化，进水氨氮达７．６ｍｇ／Ｌ时，硝化细菌的活性将明显提高，迅速达到较高的处理效果，氨氮去除率仍可达７０％以上。另外，气提式连续砂滤池对ＣＯＤＭｎ、浊度、铁、锰也有一定的去除效果，平均去除率分别达到１５％、５０％、４５％和４０％。○Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｗａｔｅｒｃｈ＠１６３．ｃｏｍ收稿日期：２０１１－０４－２７DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2011.11.010４６给水排水Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．１１２０１１对于上述几项要素及参数的认定，在“参照本”的相关演算及表述中，可归纳为以下几点：（１）按照日平均处理规模，通过公式计算或查表得出ＫＺ值，并将该值作为二沉池的进水总变化系数（即本文的Ｋ′Ｚ值，以示区别），推算二沉池最高日最大小时流量Ｑｍｈ。（２）假定二沉池表面水力负荷ｑＨ＝１．４ｍ３／（ｍ２·ｈ），推算二沉池水表面积Ｆ及直径Ｄ′１，取整数值确定设计直径Ｄ１。（３）以Ｄ′１推算堰口长度Ｌ＝πＤ′１，并只设一侧出水堰（即出水槽内壁，见图１ｂ）；按堰口负荷ｑ′Ｈ＝４．３４Ｌ／（ｓ·ｍ）进行校核。（４）要求二沉池底流浓度ＸＲ达到９０００ｍｇ／Ｌ，假定ＭＬＳＳ为３０００ｍｇ／Ｌ，污泥回流比ＸＲ＝５０％。（５）由二沉池进泥量及理论计算的水面积Ｆ（非设计实际面积Ｆ实），推算固体负荷ｑＳ。笔者认为，以上有关设计参数的假定和计算程序，是当前所普遍采用的，关键是对诸如Ｋ′Ｚ、ｑＨ、ｑ′Ｈ等设计参数选用和校核指标的假定，以及ＸＲ与ＭＬＳＳ、Ｒ的关系等方面，是否符合基本常识和科学实际的问题，也许这种假定和计算方法，与当前部分污水处理厂二沉池出水超标的现象有一定的联系。因此，有理由进一步修正和改进。３二沉池平面设计要素改进水力计算３．１二沉池进水总变化系数Ｋ′Ｚ计算进水总变化系数ＫＺ值，可通过查表或式（１）、式（２）计算［１，２］：ＫＺ＝２．７２／Ｑ０．１１ｄ（１）ＫＺ＝２．７２／Ｑ０．１０８ｄ（２）为安全计，本文采用式（２）计算，算得的ＫＺ代表了初沉前的最大日最大小时流量的变化状况，但在初沉之后的各水处理单元随人工处理设施ＨＲＴ的加长，逐渐失去其ＫＺ值的原本自然含义。众所周知，ＫＺ的计算式，也可用式（３）表示：ＫＺ＝