溫度對(duì)二次沉淀池運(yùn)行的影響
時(shí)間：2024-03-29 作者：admin
在采用二沉池的活性污泥法的污水廠中，工藝運(yùn)行人員最為頭疼的一項(xiàng)工藝問題是生化池的混合液在沉淀池中沉淀性能對(duì)后續(xù)工藝的影響。這個(gè)問題隨著各地針對(duì)污水廠出水水質(zhì)的不斷提標(biāo)升級(jí)，生化池保持高濃度運(yùn)行已經(jīng)越來越成為普遍的工藝操作，但是生化池的高濃度的運(yùn)行給具備二沉池的生化系統(tǒng)的運(yùn)行也造成了復(fù)雜的影響。
具備二沉池的生化系統(tǒng)中，二沉池是構(gòu)成生物處理系統(tǒng)的重要組成部分，活性污泥通過生化池的生物處理之后，混合液流入到二次沉淀池中進(jìn)行泥水分離后，上清液通過二沉池表面的溢流槽進(jìn)入到后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)一步處理，沉淀到底部的污泥通過刮泥設(shè)備或者吸泥設(shè)備收集進(jìn)入到外回流泵房?jī)?nèi)，通過外回流泵提升回到生物池內(nèi)，保持了生化處理系統(tǒng)的污泥濃度。二沉池在生物處理過程中是將微生物截流到系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵構(gòu)筑物，活性污泥在二沉池中的沉淀性能的好壞，決定了生物處理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
而對(duì)于污水廠的運(yùn)行管理人員來說，最為困惑的問題是二沉池內(nèi)的活性污泥沉淀性能的各種變化，沉淀性能變差可能會(huì)受到很多外界因素的影響而發(fā)生改變，比如進(jìn)水濃度的變化，曝氣量的變化，排泥系統(tǒng)的變化，污泥濃度的變化等等。這些因素多數(shù)可以追溯到工藝控制的源頭上來，但是今天想和大家討論的一點(diǎn)是新的科學(xué)研究，關(guān)于溫度和二沉池沉淀性能之間的問題。
在污水廠的運(yùn)行良好的季節(jié)，主要集中在高溫的夏季，在一天中最熱的時(shí)候，二沉池光線透射較深，在二沉池觀察中，有時(shí)運(yùn)行人員會(huì)發(fā)現(xiàn)成云團(tuán)狀絮狀物從池底上升到表面，出現(xiàn)在沉淀池的表面。到達(dá)表面后，云團(tuán)會(huì)隨著二沉池表面水流方向緩慢地移動(dòng)到二沉池的出水槽的區(qū)域，伴隨著出水流入到出水槽內(nèi)，這會(huì)造成懸浮固體的溢出，從而影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的水質(zhì)。這種現(xiàn)象一般會(huì)被理解成為污泥老化或者中心配水周邊出水造成的異重流影響，但是也有和這兩種情況不相符的污泥漂浮的情況出現(xiàn)。在二沉池運(yùn)行的一些相關(guān)研究表明，這種情況也與大規(guī)模的外部溫度波動(dòng)有關(guān)，夏天池體表面受到太陽直射，表面水溫局部的溫度可能會(huì)會(huì)高達(dá)30°C，而二沉池底部的溫度和從中心或者周邊配水進(jìn)入的混合液的溫度只有20℃左右，這種較大的溫度差異，對(duì)活性污泥中的絮凝體的沉淀性能的影響就會(huì)凸顯出來。越來越多的研究表明，溫度對(duì)沉降速度和沉降的影響是較為明顯的，在沉淀理論中，隨著水溫升高，顆粒沉降得更快。有相關(guān)的理論認(rèn)為一個(gè)特定的沉淀池在夏季的固體通量是冬季的兩倍。這種說法受到污水廠環(huán)境因素的復(fù)雜多變可能無法得出一個(gè)準(zhǔn)確的運(yùn)行驗(yàn)證，但溫差對(duì)沉淀池性能的影響已經(jīng)是很明確的了。夏季出現(xiàn)大團(tuán)云霧狀污泥上升的情況，正是二沉池內(nèi)不同的溫度梯度對(duì)活性污泥沉降性能的影響，表面快速沉降的污泥顆?？赡軙?huì)造成底部污泥的擾動(dòng)，造成已沉淀污泥的成團(tuán)上浮的情況出現(xiàn)。
還有科研人員深入的地研究了大氣和二沉池之間的水表面的冷卻過程發(fā)現(xiàn)，通過大氣冷卻后的水體積減小，使這部分的水的密度變大，在沉淀池中密度大的水會(huì)下沉，下沉出現(xiàn)的空隙就會(huì)被上升的溫暖水所取代，這種情況加劇了二沉池內(nèi)水流的復(fù)雜性，使二沉池的沉淀性能不單單受到活性污泥微生物本身特性的影響，還受到了溫度各異的水流因素影響，這就會(huì)導(dǎo)致二沉池的固體去除效率可能會(huì)隨著一年的溫度變化而變化，在大氣對(duì)二沉池水面冷卻率最高的冬季，二沉池的固體去除效率最低。這個(gè)在研究中也發(fā)現(xiàn)了，二沉池出水中的懸浮固體會(huì)隨著空氣溫度的降低而增加，當(dāng)進(jìn)水的日變化約為± 0.2°C，可能會(huì)導(dǎo)致沉淀池發(fā)生短路，在二次沉淀池中流入的混合液和沉淀后清水之間形成的密度流的方向會(huì)受到流入流體溫度和環(huán)境流體溫度之間的差異的影響。在夏季二沉池受到照射溫度較高，相對(duì)來說生化池內(nèi)的混合液的溫度較低，混合液在二沉池中形成較冷的流入物，這會(huì)產(chǎn)生二沉池底部的密度流，而在冬季，二沉池受到大氣低溫的影響，水溫較低，生化池內(nèi)的混合液流入相對(duì)溫度較高，二沉池內(nèi)較溫暖的混合液流入物的情況下，所產(chǎn)生的密度流沿著表面流動(dòng)，這也說明了為什么冬季二沉池出水的所帶的懸浮物顆粒會(huì)遠(yuǎn)高于夏季，而嚴(yán)重的出水帶泥現(xiàn)象也明顯高于夏季運(yùn)行。這個(gè)現(xiàn)象是受到溫度差異對(duì)沉淀池內(nèi)異重流體的影響所造成，當(dāng)然在這個(gè)前提下，往往又會(huì)結(jié)合到冬季的高濃度運(yùn)行，微生物的低溫特性等共同作用，會(huì)使冬季二沉池的出水帶泥情況更為嚴(yán)重，也更難以有效控制，因此冬季的二沉池管理在污水廠的運(yùn)行管理中是較為困難的一項(xiàng)工作。
在這方面，從根源上污水廠的設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮在沉淀池中存在溫度梯度的情況下，要計(jì)算在冬季冷卻期間，溫度影響的因素，應(yīng)包含在沉淀池的建模和設(shè)計(jì)計(jì)算中；采用更為合理的二沉池布局，比如周進(jìn)周出的二沉池結(jié)構(gòu)等。對(duì)于運(yùn)行管理人員來說，保持二沉池的良好運(yùn)行工況也能部分的改善這種情況，在中進(jìn)周出的二沉池配水口增設(shè)配水擋板，可以消除混合液進(jìn)入二沉池的部分動(dòng)能，避免對(duì)底部污泥造成攪動(dòng)；嚴(yán)寒地帶有條件的污水廠可以考慮在二沉池上增加保溫設(shè)施，可以減少寒冷大氣和二沉池表面水體發(fā)生的溫度交換，形成二沉池的低溫表面。
我們可以看到，隨著科學(xué)研究的不斷深入，污水廠的運(yùn)行展現(xiàn)出越來越多科學(xué)性，更多的關(guān)聯(lián)因素被發(fā)現(xiàn)和理論支持，這對(duì)污水廠的運(yùn)行人員來說，需要更精細(xì)的運(yùn)維管理，更詳盡的低溫天氣的周期性出現(xiàn)的預(yù)案，更深入的工藝?yán)斫鈨?nèi)容，這才可以將污水廠的運(yùn)維管理的更好起來。
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