CN115487550A - 一种二沉池周进周出改造装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理二沉池技术领域，特别涉及一种二沉池周进周出改造装置，包括池体，池体的两端分别为进水端及出水端，进水端设置有多个第一进水孔，出水端设置有出水堰。第一进水孔设置有堵头，进水端靠近池体后侧的边缘中部开设有第二进水孔并水平穿设有进水管，进水管从进水端延伸至池体内，进水管远离进水端的一端呈封闭状态，进水管下部靠近池体后侧开设有多个第三进水孔。池体后侧固定设置有出水槽，出水槽由进水端延伸至出水堰且与出水堰连通，出水槽上端低于出水堰上端。通过设置进水管及出水槽，将平流式二沉池改造为周进周出的形式，提高沉淀效果。本发明还提供了一种二沉池周进周出改造方法。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理二沉池技术领域，更具体地说，特别涉及一种二沉池周进周出改造装置和方法。
背景技术
二沉池的作用是泥水分离使经过生物处理的混合液澄清，同时对混合液中的污泥进行浓缩。二沉池是污水生物处理的最后一个环节，起着保证出水水质悬浮物含量合格的决定性作用。如果二沉池设置得不合理，即使生物处理的效果很好，混合液中溶解性有机物的含量已经很少，混合液在二沉池进行泥水分离的效果不理想，出水水质仍有可能不合格。如果污泥浓缩效果不好，回流到曝气池的微生物量难以保证，曝气污泥浓度的降低将会导致污水处理效果的下降，进而影响出水水质。
目前镇级水质净化厂大多采用“A/A/O+平流沉淀池+纤维转盘滤池”。平流沉淀池以其构造简单、池深浅和造价低等优点，应用较为广泛。平流沉淀池在实际运行中，常出现以下现象：平流沉淀池前段水流清澈，末段的泥水分离的效果不理想，可以看到大量的污泥涌流至末段池面，大量的污泥絮体从末段集水段流出的现象。特别当二沉池高负荷运行时，水力停留时间缩短，污泥絮体流至二沉池出水渠的情况更加严重。在启动生化系统后，由于二沉池末段的泥水分离的效果不理想，导致沉淀效果差，不仅严重影响下一深度处理工艺段的处理效率，容易造成出水水质波动，还会导致曝气池总磷去除率低，除磷药剂增加。并且由于二沉池出水经过配水进入转盘滤池，进一步去除出水中的SS，以达到除磷效果，使出水指标达到标准的要求，二沉池的沉淀效果不理想，直接导致转盘滤池的反冲洗频率升高，从而影响转盘的滤布的使用寿命。
因此，如何对现有的平流式二沉池进行改造，使其在高负荷运行时，有效提高二沉池的泥水分离效果，确保了二沉池出水达到下一工艺段的深度处理的进水要求，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的是镇级水质净化厂现有的平流式二沉池在高负荷运行时，进水端水平流速加快，水力停留时间缩短，致使平流式二沉池前段水流清澈，末段的泥水分离的效果不理想，大量的污泥絮体从末段集水段流出，不仅导致沉淀效果差，出水水质不符合下一工艺段的深度处理的进水要求，导致转盘滤池的反冲洗频率升高，而且污泥浓缩效果不好，回流到曝气池的微生物量难以保证，导致曝气池总磷去除率低，除磷药剂增加的问题。
针对上述技术问题，旨在提供一种二沉池周进周出改造装置和方法，在镇级厂原本的平流式二沉池的基础上，由平流式改造为周进周出的形式，从而在二沉池高负荷运行，进水端实际水平流速超出原本的设计流速时，能够有效降低二沉池中流速，提高二沉池的沉淀效果，确保了二沉池出水达到下一工艺段的深度处理的进水要求，降低运营成本。
本发明提供的具体的技术方案如下：
一种二沉池周进周出改造装置，包括池体，所述池体的两端分别为进水端及出水端，所述进水端设置有多个纵横排列的第一进水孔，所述出水端设置有出水堰。
所述第一进水孔设置有堵头，所述进水端靠近所述池体后侧的边缘中部开设有第二进水孔并水平穿设有进水管，所述进水管从所述进水端延伸至所述池体内，且所述进水管远离所述进水端的一端呈封闭状态，所述进水管下部靠近所述池体后侧开设有多个第三进水孔。
所述池体后侧固定设置有出水槽，所述出水槽由进水端延伸至所述出水堰且与所述出水堰连通，所述出水槽上端低于所述出水堰上端。
本发明中的二沉池周进周出改造装置，通过设置进水管，使得进水由原来的经进水端纵横排列的第一进水口进入，设置成经过进水管侧壁的第三进水孔进入。通过设置出水槽，使得经过二沉池沉淀后的水由原来的通过出水堰流出，设置成经过二沉池沉淀后的水首先进入出水槽，然后进入出水堰流出。使得进入二沉池的水首先碰撞进水管靠近的池壁，然后依次碰撞池底、进水管远离的池壁以及池面，然后进入出水槽中并通过出水堰流出，将原本的平流二沉池改造为周进周出的形式，通过2次碰撞池壁、1次碰撞池底、1次碰撞池面，并且在碰撞池底时会碰撞池底高黏度的污泥后，从而使得流速大大降低。
进一步的，所述第三进水孔的圆心和所述进水管中轴线的连线与水平面的夹角为60°。
进一步的，多个所述第三进水孔等间距分布。
进一步的，所述进水管低于所述出水堰下端，且所述进水管远离所述进水端的一端延伸至所述出水堰下方。
进一步的，所述进水管为PVC管，所述出水槽为不锈钢槽。
本发明还提供了一种二沉池周进周出改造方法，在平流二沉池的基础上进行改造，将平流式二沉池改造为周进周出的形式，从而降低二沉池中流速，提高二沉池的沉淀效果。具体的技术方案如下：
一种二沉池周进周出改造方法，所述二沉池为平流二沉池，所述二沉池包括池体，所述池体的两端分别为进水端及出水端，所述进水端设置有多个纵横排列的第一进水孔，所述出水端设置有出水堰，改造方法包括以下步骤：
S1、封堵所述第一进水孔；
S2、开设第二进水孔：在所述进水端靠近所述池体后侧的边缘中部开设所述第二进水孔；
S3、制作、安装进水管：选取与所述第二进水孔相适配的进水管，在所述进水管外壁沿轴向开设多个第三进水孔，将所述进水管其中一端封堵，并将所述进水管安装至所述池体内，同时将所述第三进水孔向下倾斜且朝向所述池体后侧，所述进水管的开口端嵌入所述第二进水孔中；
S4、安装出水槽：在所述进水管上方安装出水槽，将所述出水槽的两端分别与所述进水端及出水堰固定连接，所述出水槽上端低于所述出水堰上端，并将所述出水堰与所述出水槽连接的位置打通，使得所述出水槽与出水堰连通。
进一步的，在步骤S3中，安装所述进水管时，所述第三进水孔的圆心和所述进水管中轴线的连线与水平面的夹角为60°。
进一步的，在步骤S3中，在所述进水管外壁沿轴向等间距开设多个第三进水孔。
进一步的，在步骤S3中，所述进水管低于所述出水堰下端，且所述进水管远离所述进水端的一端延伸至所述出水堰下方。
进一步的，在步骤S4中，所述出水槽的内侧底部高于所述出水堰的内侧底部。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具备有益效果如下：
本发明充分利用原本的平流二沉池的结构，通过将原本的第一进水口封堵，重新开设第二进水孔，并通过设置进水管，使得混合液由原来的经进水端纵横排列的第一进水口进入，设置成经过进水管侧壁的第三进水孔进入。通过设置出水槽，使得经过二沉池沉淀后的水由原来的通过出水堰流出，设置成经过二沉池沉淀后的水首先进入出水槽，然后进入出水堰流出。使得进入二沉池的水首先碰撞进水管靠近的池壁，然后依次碰撞池底、进水管远离的池壁以及池面，然后进入出水槽中并通过出水堰流出，将原本的平流二沉池改造为周进周出的形式，通过2次碰撞池壁、1次碰撞池底、1次碰撞池面，并且在碰撞池底时会碰撞池底高黏度的污泥后，从而使得流速大大降低。
二沉池中水的流速降低，水力停留时间延长，从而使得混合液具有足够的时间进行泥水分离，污泥絮体有足够的时间进行浓缩，从而提高混合液的沉淀效果，确保二沉池出水达到下一工艺段的深度处理的进水要求，可以减少除磷药剂的使用量，降低转盘滤池的反冲洗频次，可延长转盘的滤布的使用寿命，从而能保证出水水质的稳定。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是改造前二沉池的俯视图。
图2是图1中A-A处的截面图。
图3是图1中二沉池的侧视图。
图4是本发明中的二沉池周进周出改造装置的俯视图。
图5是图4中二沉池周进周出改造装置的侧视图。
图6是图4中B-B处的截面图。
图7是图4中C-C处的截面图。
图8是图7中D处的截面图。
图9是本发明中的二沉池周进周出改造装置中水的流向示意图。
图10是本发明中二沉池周进周出改造方法的流程图。
图中：1、池体；2、进水端；3、出水端；4、第一进水孔；5、出水堰；6、第二进水孔；7、进水管；8、第三进水孔；9、出水槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例：
结合图1、图2以及图3所示，本实施例提供一种二沉池周进周出改造装置，其是在现有的平流二沉池结构的基础上进行的改造。现有的平流二沉池包括池体1，池体1的两端分别为进水端2及出水端3，进水端2开设有多个纵横排列的第一进水孔4，出水端3设置有出水堰5。
在本实施例中，池体1长度为13.9m，宽度为3.5m，深度为3.1m，出水堰5的长度为16m，进水端2设置24个内直径为0.1m的第一进水孔4。
在本实施例中二沉池周进周出改造装置的具体结构为，如图5所示，第一进水孔4设置有堵头，从而将第一进水孔4封堵，进水端2靠近池体1后侧的边缘中部开设有第二进水孔6 并水平穿设有进水管7，如图6所示，进水管7从进水端2延伸至池体1内，且进水管7远离进水端2的一端呈封闭状态，进水管7下部靠近池体1后侧开设有多个第三进水孔8。优选地，如图7、与8所示，进水管7低于出水堰5下端，且出水管远离进水端2的一端延伸至出水堰5下方，多个第三进水孔8等间距分布，第三进水孔8的圆心和进水管7中轴线的连线与水平面之间的夹角为60°。
在本实施例中，如图4所示，池体1后侧固定设置有出水槽9，出水槽9由进水端2延伸至出水堰5，且出水槽9的两端分别与进水端2及出水堰5固定连接，出水槽9靠近出水堰5的一端与出水堰5连通，如图6所示，出水槽9上端低于出水堰5上端，出水槽9内侧底部高于出水堰5内侧底部。
在本实施例中，第二进水孔6的内直径为0.315m，第二进水孔6顶部距池体1顶部的距离为1.77m。进水管7采用外径为0.315m的PVC管，进水管7的长度为13.2m，第三进水孔8的数量为15个，第三进水孔8的内直径为0.1m，相邻两个第三进水孔8圆心之间的距离为0.9m。出水槽9的长度为10.28m，宽度为0.3m，高度为0.4m，出水槽9上端低于出水堰5上端0.05m。
如图10所示，本实施例中的二沉池周进周出改造方法，包括以下步骤：
S1、封堵第一进水孔4：将池体1进水端2的24个第一进水孔4封堵。
S2、开设第二进水孔6：在进水端2靠近池体1后侧的边缘中部开设第二进水孔6，第二进水孔6的内直径为0.315m，第二进水孔6顶部距池体1顶部的距离为1.77m。
S3、制作、安装进水管7：选取外直径为0.315m、长度为13.2m的PVC管制作进水管7，在PVC管外壁沿轴向等间距开设15个内直径为0.1m的第三进水孔8，相邻两个第三进水孔8圆心之间的距离为0.9m，将PVC管其中一端封堵，进水管7制作完成；将进水管7水平放入池体1内，将旋转进水管7使得第三进水孔8向下倾斜且朝向池体1后侧，第三进水孔8的圆心和进水管7中轴线的连线与水平面之间形成60°的夹角，进水管7的开口端嵌入第二进水孔6中，进水管7的封堵端延伸至出水堰5下方，将进水管7固定。
S4、安装出水槽9：选取长度为10.28m，宽度为0.3m，高度为0.4m的不锈钢槽作为出水槽9，将出水槽9安装于进水管7上方，并且出水槽9上端低于出水堰5上端0.05m，将出水槽9的两端分别与进水端2及出水堰5固定连接，并将出水堰5与出水槽9连接的位置打通，使得出水槽9与出水堰5连通。
本实施例充分利用原本的平流二沉池的结构，通过将原本的第一进水口封堵，重新开设第二进水孔6，并通过设置进水管7，使得混合液由原来的经进水端2纵横排列的24个第一进水口进入，设置成经过进水管7侧壁的15个第三进水孔8进入。通过设置出水槽9，使得经过二沉池沉淀后的水由原来的通过出水堰5流出，设置成经过二沉池沉淀后的水首先进入出水槽9，然后进入出水堰5流出。如图9所示，使得进入二沉池的水首先碰撞进水管7靠近的池壁，然后依次碰撞池底、进水管7远离的池壁以及池面，然后进入出水槽9中并通过出水堰5流出，将原本的平流二沉池改造为周进周出的形式，通过2次碰撞池壁、1次碰撞池底、1次碰撞池面，并且在碰撞池底时会碰撞池底高黏度的污泥后，从而使得流速大大降低。
二沉池中水的流速降低，水力停留时间延长，从而使得混合液具有足够的时间进行泥水分离，污泥絮体有足够的时间进行浓缩，从而提高混合液的沉淀效果，确保二沉池出水达到下一工艺段的深度处理的进水要求，可以减少除磷药剂的使用量，降低转盘滤池的反冲洗频次，可延长转盘的滤布的使用寿命，从而能保证出水水质的稳定。
以本实施例中的实际实验情况为例，某水质净化厂的设计流量为800m3/d，初始设计的二沉池采用本实施例中的改造前的平流二沉池，长度为13.9米，宽度为3.5米，深度为3.1 米，出水堰长度为16米，最大负荷为0.58L/(s·m)。但在使用过程中发现，当回流量为100％时，进水流量为66.7m3/h，进水端的最大水平流速为98.3mm/s，远超平流式二沉池设计流速小于5mm/s的要求；13.9米的距离如不考虑水中阻力的话，进水可以3分钟流至出水端。所以在启动生化系统后，二沉池末段的泥水分离的效果不理想，可以看到大量的污泥涌流至末段池面，大量的污泥絮体从末段集水段流出的现象。二沉池出水经过配水进入转盘滤池，进一步去除出水中的SS，以达到除磷效果，沉淀效果差会直接导致转盘滤池的反冲洗频率增加，改造前，转盘滤池的反冲洗频率大约为每小时2次。
将原本的平流二沉池改造成周进周出的形式后，出水堰长度为16米，最大负荷为0.58L/(s·m)。二沉池进水端设置了15个0.1m的第三进水孔，当回流量为100％时，进水流量为66.7m3/h，进水端的最大水平流速为157.3mm/s，但是经过2次碰撞池壁、1次碰撞池底、1次碰撞池面，并且在碰撞池底时会碰撞池底高黏度的污泥后，流速大大降低，水力停留时间延长，提高沉淀效果，使得二沉池出水SS浓度达到下一工艺段的深度处理的进水要求，有效降低转盘滤池的反冲洗频次。
本实施例中，改造前后的二沉池出水SS浓度对比如下表：
| 时间段 | 改造前SS(mg/L) | 改造后SS(mg/L) |
| 间隙运行进水前 | 8 | 8 |
| 间隙进水30分钟后 | 42 | 9 |
| 连续进水 | 45 | 9 |
本实施例中，改造前后的转盘滤池反冲洗运行频次对比如下表：
| 时间段 | 改造前(小时/次) | 改造后(小时/次) |
| 间隙运行进水前 | 8 | 8 |
| 间隙进水30分钟后 | 0.9 | 2 |
| 连续进水 | 0.5 | 2 |
通过上述表中数据对比可以看出，本实施例中，通过封堵第一进水孔，设置进水端及出水槽，将本来的二沉池改造成周进周出的结构后，二沉池出水的SS浓度达到了二级处理后SS在20mg/L以内的处理效果，确保了二沉池出水达到下一工艺段的深度处理的进水要求，可以减少除磷药剂的使用量，降低转盘滤池的反冲洗频次，可延长转盘的滤布的使用寿命，能保证出水水质的稳定。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二沉池周进周出改造装置，包括池体(1)，所述池体(1)的两端分别为进水端(2)及出水端(3)，所述进水端(2)设置有多个纵横排列的第一进水孔(4)，所述出水端(3)设置有出水堰(5)，其特征在于，
所述第一进水孔(4)设置有堵头，所述进水端(2)靠近所述池体(1)后侧的边缘中部开设有第二进水孔(6)并水平穿设有进水管(7)，所述进水管(7)从所述进水端(2)延伸至所述池体(1)内，且所述进水管(7)远离所述进水端(2)的一端呈封闭状态，所述进水管(7)下部靠近所述池体(1)后侧开设有多个第三进水孔(8)；
所述池体(1)后侧固定设置有出水槽(9)，所述出水槽(9)由进水端(2)延伸至所述出水堰(5)且与所述出水堰(5)连通，所述出水槽(9)上端低于所述出水堰(5)上端。
2.根据权利要求1所述的二沉池周进周出改造装置，其特征在于，所述第三进水孔(8)的圆心和所述进水管(7)中轴线的连线与水平面的夹角为60°。
3.根据权利要求1所述的二沉池周进周出改造装置，其特征在于，多个所述第三进水孔(8)等间距分布。
4.根据权利要求1所述的二沉池周进周出改造装置，其特征在于，所述进水管(7)低于所述出水堰(5)下端，且所述进水管(7)远离所述进水端(2)的一端延伸至所述出水堰(5)下方。
5.根据权利要求4所述的二沉池周进周出改造装置，其特征在于，所述进水管(7)为pvc管，所述出水槽(9)为不锈钢槽。
6.一种二沉池周进周出改造方法，所述二沉池为平流二沉池，所述二沉池包括池体(1)，所述池体(1)的两端分别为进水端(2)及出水端(3)，所述进水端(2)设置有多个纵横排列的第一进水孔(4)，所述出水端(3)设置有出水堰(5)，其特征在于，改造方法包括以下步骤：
S1、封堵所述第一进水孔(4)；
S2、开设第二进水孔(6)：在所述进水端(2)靠近所述池体(1)后侧的边缘中部开设所述第二进水孔(6)；
S3、制作、安装进水管(7)：选取与所述第二进水孔(6)相适配的进水管(7)，在所述进水管(7)外壁沿轴向开设多个第三进水孔(8)，将所述进水管(7)其中一端封堵，并将所述进水管(7)安装至所述池体(1)内，同时将所述第三进水孔(8)向下倾斜且朝向所述池体(1)后侧，所述进水管(7)的开口端嵌入所述第二进水孔(6)中；
S4、安装出水槽(9)：在所述进水管(7)上方安装出水槽(9)，将所述出水槽(9)的两端分别与所述进水端(2)及出水堰(5)固定连接，所述出水槽(9)上端低于所述出水堰(5)上端，并将所述出水堰(5)与所述出水槽(9)连接的位置打通，使得所述出水槽(9)与出水堰(5)连通。
7.根据权利要求6所述的二沉池周进周出改造方法，其特征在于，在步骤S3中，安装所述进水管(7)时，所述第三进水孔(8)的圆心和所述进水管(7)中轴线的连线与水平面的夹角为60°。
8.根据权利要求6所述的二沉池周进周出改造方法，其特征在于，在步骤S3中，在所述进水管(7)外壁沿轴向等间距开设多个第三进水孔(8)。
9.根据权利要求6所述的二沉池周进周出改造方法，其特征在于，在步骤S3中，所述进水管(7)低于所述出水堰(5)下端，且所述进水管(7)远离所述进水端(2)的一端延伸至所述出水堰(5)下方。
10.根据权利要求6所述的二沉池周进周出改造方法，其特征在于，在步骤S4中，所述出水槽(9)的内侧底部高于所述出水堰(5)的内侧底部。
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2022
- 2022-10-13 CN CN202211253313.9A patent/CN115487550A/zh active Pending
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