浅析调蓄池在市政污水厂中的工程应用张杰.docx

          浅析调蓄池在市政污水厂中的工程应用张杰                    摘要：一般而言，在市政污水处理厂的设计中无需单独设置调蓄设施但是，本工程中的上海市某污水处理厂周边对生态环境较为敏感，所在的苏州河流域难以承受污水不达标排放的风险，而且由于雨污水混接，收纳初期雨水等原因，进水水量波动较大因此，在污水处理厂的前端设置了调蓄池，并根据对进水水量变化特性的分析结果，创造性地采用了“离线式调蓄池”和“式调蓄池”相结合的设计，充分发挥两种调蓄方式各自的优势既可以有效调节冲击负荷，又可以减少运行维护工作量，合理有效利用调蓄资源关键词：调蓄池;离线调蓄;调蓄1.引言在设计规范中规定污水处理厂中除生化处理系统外，其余系统均按最大污水量设计而考虑到生活污水处理厂的核心处理单元——生化处理工艺内部污泥量较大，所以对于规模较大的污水处理厂，其瞬时最大污水量不会对生化系统造成严重的影响由此，在污水处理厂设计时，对常规水量波动情况均已做了充分的设计考虑，常规情况下在城市污水处理厂的设计中无需单独设置调蓄设施根据调查研究，在我国室外排水设计规范中建议当管网平均日生活污水量大于500L/s时，污水的总变化系数取1.3。

但是，据国外资料，其污水处理厂设计变化系数一般应在1.5以上我国规范编制中为考虑污水处理厂设计的经济性适当降低了该标准为了确保安全性，规范中也建议水质和(或)水量变化大的污水厂，宜设置调节水质和(或)水量的设施2.工程进水管网实际情况本工程污水处理厂服务范围内进水存在以下几个问题：（1）雨污水混接并且难以完全避免；（2）雨天时地下水水位升高会大幅增加污水管网的地下水入渗量；（3）部分地区初期雨水已采取截流措施，纳入了生活污水处理系统因此，在实际调查中发现雨天污水高峰的情况十分常见，且污水量最大变化系数远高于常规值对工程服务范围内几座污水提升泵站近两年来逐日污水总提升量数据分析如下：图1.进水泵站污水提升量变化系数频率分布根据上图可知，污水提升泵站的最大变化系数为1.55，超过了《室外排水设计规范》中的变化系数1.3，而且累计有10%的频率会出现变化系数大于1.3的情况这部分污水倘若直接进入生活污水处理系统，会对污水处理系统造成较大的冲击，从而出现污水处理系统不能达标排放的风险本工程在污水处理厂前端设置调蓄池，以调节来水水量的波动，以降低泵站工作负荷，减少对污水处理厂的冲击负荷和保护周边水体环境。

3.调蓄池池容量的确定调蓄池容量是调蓄池设计的关键，需要考虑的因素包括泵站排水容量、排水管道的设计设计容量应该对所设计的排水系统内的常年泵站水量和排入受纳水体的水质情况进行记录分析，通过建立相关的排入和排出模型，对设计的各种调蓄容量进行经济和环境效益比较，合理确定最佳调蓄容量由于本工程周边环境较为敏感，根据环评要求，必须从设计上留有余量，保障环境安全，杜绝污水直排放和不达标排放现象根据上述水量分布频率分析，最大日污水处理量可达31万m3/d天，总变化系数为1.55，比一般污水厂设计中的总变化系数1.3高出0.25，因此调蓄池的设计容量取5万m3/d4.调蓄池的类型选择4.1调蓄（串联调蓄）调蓄池与排水管道串联，在本工程中可将进水提升泵房前的集水井扩大，作为调蓄池污水经过粗格栅后，经过调蓄池的调节，再通过提升泵房提升进入后续处理工艺4.2离线调蓄（并联调蓄）调蓄池独立于污水处理系统，平日污水不进入离线调蓄池，离线调蓄池保持空池状态当进水水量达到峰值时，管道的进水量增加，当污水处理厂提升泵前集水井超过设计最高液位时，污水进入调蓄池等到低峰流量时，污水利用水泵提升排出离线调蓄池4.3调蓄与离线调蓄的比较5.调蓄池设计与配套设施5.1调蓄池设计设计中需考虑调蓄池的进出水控制设施，进水口应设置成紊流和旋流，以防形成沉淀，同时应设置进水控制设施以满足各种条件下的调蓄池运行；出水方式应考虑能使出水流量保持恒定，同时对下游水流影响最小。

另外，调蓄池还可以结合沉淀功能设计，如：结合进水口的设计，达到减小进水流速的目的，通过设置挡板以防沉淀物再次浮起；将调蓄池分格布置，随着泵站水量的增加，污水溢流逐渐依次进入各格进行沉淀，从而保证最初进入的污染浓度最高的水流有足够的停留时间，可采用机械或水力装置将沉淀物和杂物去除，根据需要还可以投加化学药剂以提高污染物的去除效果，以去除部分污染物5.2冲洗设施离线调蓄池和调蓄池采用不同冲洗系统离线调蓄池采用的门式自动冲洗系统它利用水力学原理和机械结构，冲洗装置设计成门式外形，调蓄池分割成数条长形冲洗廊道,廊道始端设置储水池和冲洗门，廊道末端设置出水收集渠调蓄池采用的是智能喷射冲洗系统智能喷射器是一种专门针对市政雨水或污水管道、调蓄池等设计的智能冲洗设备智能喷射器可利用高速的气液混合物对市政雨水或污水管道、调蓄池底部进行搅拌冲洗，不仅可以自动全面冲洗，而且可以点对点的冲刷5.3除臭设施为确保调蓄池正常运行和除臭效果，本工程设置了一套生化除臭系统对调蓄池内的臭气进行处理，调蓄池生化除臭系统处理量为3万m3/h，处理后达到最新的地方排放标准另外，由于离线调蓄池在空置期间其臭气量较少，而长时间缺少营养源会对生化除臭系统内的细菌产生影响，因此，设计将调蓄池处理系统与污水处理厂内的预处理系统进行并联。

在离线调蓄池闲置或检修时，除臭系统可临时分担预处理系统内的臭气，从而保障除臭系统内生物系统的良好状态，保障除臭系统运行的安全性5.4进水格栅设施为了保障调蓄池的正常运行，减少其日常运行维护工作量本工程在调蓄池前端设置了板式格栅，所有进调蓄池的溢流污水通过格栅对杂质进行拦截后在进入调蓄池5.5污水提升设施调蓄池的提升与污水处理厂的进水提升系统合用，而工程在离线调蓄池中，设置了3台(2用1备)污水提升泵单台污水提升泵参数为：Q=300L/s;H=15m;N=90kW通过提升泵组，最快可在24h内将调蓄池排空6.结语综上，本工程由于雨污水混接与初期雨水的收纳等原因，污水厂进水水量波动较大，而本污水处理厂周边生态环境敏感，所在的河道流域难以承受污水不达标排放的风险因此，在污水处理厂前设置调蓄池经过对水量变化与峰值数据的分析论证，采用离线调蓄池和调蓄池相结合的设计，充分发挥两种调蓄池各自的优势既可以有效调节冲击负荷，又可以减少运行维护工作量，合理有效利用调蓄资源设计上充分考虑了调蓄池的配套设施与相关优化，使得调蓄池还可以结合沉淀功能设计，兼具去除部分污染物的功能参考文献：[1]合流制排水系统溢流调蓄技术设计与工程案例[J].给水排水动态，2010(5):32-33[2]采用调蓄技术治理污水处理厂直接溢流的工程研究[J].给水排水，2017,43(9):45-47[3]调蓄池在排水系统中的研究进展[J].环境科学与管理，2010,35(4):115-118  -全文完-。