矩形二沉池在广州猎德污水处理厂三期工程中的应用

矩形二沉池在广州猎德污水处理厂三期工程中的应用

1 矩形周进周出二沉池的工作原理及特点 1.1 矩形周进周出二沉池工作原理

矩形周进周出二沉池是圆形周进周出二沉池的变形，它是在圆形二沉池结合其单管式吸刮泥机和传统平流式沉淀池优点基础上开发出来的，其剖面图见图1。

污水流入进水渠后，通过聚渠道底部的配水孔进入沉淀池，在沉淀池完成固液分离，上清液通过出水堰流入出水渠，然后进入下一级污水处理单元。为了防止污水短流，在进水孔设置导流板。出水堰前设浮渣挡板，防止上清液将浮渣带入出水渠，影响出水水质。

沉淀池安装带有套筒式污泥控制阀门的吸泥管。链条刮泥机通过4个链轮转动，行走速度为0.3m/min。刮板能将池底的污泥清除并且在回程时将水表面的浮渣刮走，在浮渣管前将浮渣浓缩。

刮板与吸泥管联合工作，吸泥管安装方向与刮板运行方向垂直。吸泥管为锥形，横断面为矩形，埋入池底并与池底面相平。带排泥孔的穿孔板准确地布置在预埋的吸泥管上，污泥将由吸泥管靠液位差输入排泥渠内，利用静水压出池外。 1.2 矩形周进周出二沉池的特点

由于矩形周进周出二沉池的工作原理与圆形池相似，因此它们具有一些共同的优点。比如：池容积利用率高，死水区域少；池出水槽位置不在异重流环流的升流区，无上升流速大挟带起悬浮物等问题，可获得较好水质。矩形池与圆形池比较，其主要优势在于节省占地面积，布置方式灵活，适用于占地面积紧张或占地不规则的污水处理厂。矩形池另外一个特点是多点出泥，因此出泥浓度较高且排泥速度比圆形池快，从而可减少污泥在二沉池中的停留时间，有利于避免污泥反硝化膨胀上浮和聚磷菌在厌氧环境下释放磷影响出水水质等问题的发作。

另外，矩形二沉池所配设备与圆形池不同： （1）矩形池根据其池体形状采用链条刮泥机，其驱动装置采用与电机直联螺旋齿轮减速机的型式，整套驱动装置位于沉淀池池端平台上，通过链传动对水下牵引链的驱动轴传递动力。

（2）每单位排泥斗底部设吸泥管，吸泥管采用变截面的暗渠，在其上盖可拆卸式的穿孔板，暗渠至排泥端的截面由窄变宽，其上盖穿孔板为锥形，顶端上有一系列吸泥孔。可拆卸式吸泥穿孔板常采用碳钢防腐制作。

（3）排泥控制阀门为主干套筒无升降型，套筒能在垂直高度上下1m移动。碳钢的支撑架，与阀门杆以及带升降校正装置的指示装置相结合，由φ500的热镀锌手动轮进行快速调节，并采用无缝铜导管及带氯丁橡胶的导管引导绳引导。 （4）矩形沉淀池撇渣管为手动转动操作的开槽圆管，安装于沉淀池下游的出水堰板前侧，横跨于整个池宽，用于撇除污水中的浮渣。撇渣管的管径一般不小于400mm，管长与沉淀池相配合，沿管长开设中心角为60o的槽。采用碳钢防腐制作。

2 广州猎德污水处理厂三期工程二沉池池型选择

广州猎德污水处理厂已建一、二期工程规模为44万m3/d，其三期为扩建工程，规模20万m3/d，厂址紧靠一、二期工程，位于广州市天河区谭村附近，采

用的污水处理工艺为改良A2/O工艺。

因为三期工程用地面积紧张，中央进水、周边出水的传统圆形二沉池不能满足需要，因此在设计中采用了表面负荷和固体通量都较高的周边进水、周边出水二沉池。在池型选择时比较了圆形、矩形两种方案。 2.1 圆形池方案

共设4座直径为50m的圆形二沉池，1座直径为12m的分配井。圆形二沉池的周边水深为4m，表面负荷1.1m3/(m2/d)，污泥回流比75%，回流污泥浓度8.2g/L，固体通量6.5kgSS/(m2/h)。每池内设有1台吸泥机，共4台。从生化池至二沉池分配井出水口的水头损失共为1.1m H2O。 2.2 矩形池方案

共设2座，每座分为5格的矩形沉淀池。设计参数与圆形二沉池相同，每格内设有1台链条式刮泥机，共10台。生化池出口至矩形二沉池出口的水头损失为0.73m H2O。 2.3 方案比较

圆形二沉池与矩形二沉池的技术经济比较见表1。

由表1可以看出，在建设总费用方面，矩形池方案略大于圆形池方案。在运行费用方面，虽然矩形池的水头损失小、回流活性污泥所需扬程低，但总转机功率较大，因而年运行费比圆形池多3万元。

矩形池的优点是池子数量少，本工程可以布置成每座10万m3/d，日常运行管理方便。水头损失小（0.73m H2O），可以降低污水处理的能耗。布置紧凑、占地面积小。但是矩形沉淀池的刮泥设备台数较多，增加了设备维护的工作量，并且设备较贵。

圆形池最大的优点是池内水利条件好，并且刮泥设备简单、出水堰水利负荷低、刮泥机台数少。但是圆形池电脑数量较多，一般采用分配井进行配水，使构筑物数量进一步增加，也使日常运行的管理点增加。另外圆形池的总水头损失较大（包括分配井在内一般为1.1m H2O），加大了污水处理部分的能耗。

结合猎德污水处理厂用地特点，一、二期建成后预留给三期的用地即不规则面积又小，且受周边环境建筑限制，只能布置矩形沉淀池，综合考虑工程实际情况等因素，决定采用矩形沉淀池。

综上所述，猎德三期工程共设2座矩形二沉池，每座池内分5格。单座二沉池平面尺寸为83.4m×57.25m，有效水深4m,总深4.6m，单格宽度11m，钢筋混凝土结构。二沉池主要设计参数：表面负荷1m3/(m2/h)；回流污泥浓度8.2g/L；固体通量6.0kgSS/(m2/h)；HRT 2h。 3 小结

目前该工程矩形二沉池已投产运行，且运行状况良好。需要着重指出的是，在矩形二沉池的设计综中应充分重视进水渠道的设计，进水渠宽度沿水流方向按一定的几何比例逐渐变窄；出水渠宽度则以相同比例变宽以保持渠内足够的水流速度并控制其水头损失；布水管孔口代谢哦啊、间距应合理（本工程在施工时曾痴线未按设计要求布孔的情况，后及时整改），保证进入沉淀池内流量的均匀分布，进水的流速不会造成任何的短流和涡流，使悬浮固体均匀沉降。进水渠道的计算与圆形周进周出二沉池相似，在很多文献中均有叙述，本文不再赘述。 随着城市化程度逐渐加深，国内大中型城市中已有的污水处理厂扩建时会存在较多场地有限的问题，矩形周进周出沉淀池无疑可为设计提供一种较为有利的选择。