污水厂的处理流程中的工艺细节管理（八）-除砂池的运行细节

 来源：微信公众号“治污者说”作者：郝晓光

污水厂的预处理段中，除了粗细格栅和污水提升泵提升以后，进入到沉砂池对污水中的无机物颗粒进行去除，使进入到后续的处理构筑物中的污水中的无机物下降到较低的水平，低无机物进入到生物池可以使生化池内的活性污泥浓度中的有机占比升高，污泥浓度可以控制在合理的范围内，对设备的损耗、磨损都有很好的控制，同时减少的无机物可以降低活性污泥浓度，减少剩余污泥排放的绝对数量，减少污泥脱水的压力，降低污泥车间的药耗、能耗、外运成本等。因此对于除砂池的运行管理在污水厂也是提升整体管理的一个重要环节。

除砂池主要的功能是去除粒径大于0.2mm的无机砂粒，现阶段污水厂的沉砂池常见的形式有旋流沉砂池、平流沉砂池、曝气沉砂池等。这些形式的沉砂池利用不同的方式对污水中的砂粒进行去除。旋流沉砂池主要利用的是旋转过程中水和砂粒密度不同，密度大的砂粒（0.2mm的砂粒的相对密度约在2.65）会被旋转到旋流沉砂池底部，污水则从旋流沉砂池上部流出，从而达到去除砂粒的功能；平流沉砂池主要是利用水的平稳流动过程中，密度大的砂粒在相对静止的条件下自由沉淀的原理，设置较长的沉砂池，保持较低的流速，使砂粒在随水流流动中沉淀到沉砂池底部，达到砂粒去除的目的；曝气沉砂池则是在平流沉砂池上的改进，通过增加底部的穿孔管曝气方式，对沉淀的砂粒进行曝气，目的是为了让砂粒之间相互摩擦，将砂粒表面的有机物摩擦清洗下来，以提高进水的有机物浓度，对沉淀砂粒也有一定的清洁作用，通过曝气清洗后的砂粒通过曝气紊流板进入沉淀槽内进行去除。

沉砂池的去除原理相对都并不是很复杂，但是如何将沉淀到池底的砂粒排除成为污水厂运行管理中比较头疼的运行问题。上述的几种沉砂池的模式都有各自不同的排砂问题，而这些排砂问题往往是污水厂员工对沉砂池的运行管理不到位的主要因素。

首先是旋流沉砂池，无机砂粒通过旋转的水流的离心作用沉淀到旋流沉砂池的中心砂筒内，然后通过压缩空气进行松砂，再切换到提砂管路连水带砂提到砂水分离器内进行砂水分离。在实际运行中，松砂和提砂是一趟压缩空气管路，然后在进入到中心砂筒之前通过电磁阀进行分别控制进入不同的管路，多数污水厂的旋流沉砂池暴露在室外，电磁阀缺少防护措施，导致电磁阀受到日晒雨淋失效，无法切换，运行人员常常设置到自动位置就走，没有认真观察是否实施了切换，是否有砂提出。常常因为电磁阀损坏后，松砂或者提砂的阀门打不开，只完成了一步，只松砂不提砂或只提砂不松砂，造成砂粒不断堆积，最终砂粒将中心砂筒淤积住，无法有效提升砂粒，只能放水人工清砂，甚至有些污水厂的旋流沉砂池彻底淤积住，或者完全不出砂最终成为摆设。最近的一则针对旋流沉砂池长期不能正常运行的60万环保处罚在污水处理行业内频频刷频，也反应出这种现象是普遍存在的。

而平流沉砂池和爆气沉砂池的排砂方式相同，都是采用了安放在吸砂行车上的吸砂泵从池底的沉砂槽内吸砂的方式进行的。这种排砂的方式收到前段处理构筑物的粗细格栅的杂物拦截效果的影响非常大，粗细格栅未能拦截住的杂物，特别是一些含絮状的杂物，在水流的作用下会编织成长的絮状绳，随水流进入到平流/曝气沉砂池以后，被吸砂泵吸入叶轮内，就会缠绕住叶轮，导致吸砂泵无法将底部的砂粒提升到排砂槽内，严重的会烧毁吸砂泵。有些吸砂泵甚至采用了刀片结构的叶轮，但是随着刀片的磨损，最终还是会被缠绕堵塞。这里的原因不是吸砂泵的形式选择或者吸砂泵吸水口距离池底的安装高度的调整问题，更多的是在前段设备（粗、细格栅）的拦截作用的发挥好坏的影响。所以在污水厂中，系统性的各个环节的考虑问题才是解决工艺运行出现的异常问题的方式，仅仅只是出了故障的构筑物上寻找问题，往往并不是最好的解决方案。

除了上述的问题以外，还有些地区的沉砂池根本拦截不住砂粒，但是生物池内的污泥浓度中MLVSS占比却极低，这主要是因为现阶段标准设计的沉砂池都是以去除0.2mm的砂粒为主要去除对象的，如果进水的无机砂粒粒径小于0.2mm，相对密度低于2.5的，就不能被沉砂池有效的去除，造成生化段活性污泥的无机成分增多。

沉砂池作为活性污泥有机比例的控制处理构筑物，对它的良好管理是非常必要的，在日常的管理中要注意以下的几个方面：

1、根据进水水质情况，定时定期的开启排砂系统。砂粒的比重相对较大，堆积过多的砂粒会造成淤积，导致排砂系统无法有效排出砂粒，因此一定要及时进行排砂，不让砂粒过多的堆积导致无法排出，造成更严重的后果。特别是风沙比较大的地区，雨污合流的地区的雨季期间，具有施工排水进入的污水厂都要及时根据进水情况进行沉砂池的运行调整，以保证进水的无机砂粒得到及时清除。

2、设备的维护保养。多数沉砂池的设备处于露天，一些暴露在室外的电气元件容易受到天气侵蚀，导致电气元件损毁，巡视人员要及时发现及时修复，不能因为设备维护维修不及时，造成设施功能发挥不畅，最终造成设施的功能失去。在一些污水厂这种情况还是比较常见的，设备损坏觉得晚几天修没问题，严重的拖了几个月，因此导致的工艺问题还觉得奇怪。

3、从系统的角度考虑设施设备的功能发挥。吸砂泵的堵塞不能只从吸砂泵的角度来考虑问题，要考虑格栅的拦截作用是否到位，系统性的解决单体问题才是从问题的根源解决的方式，日常要对粗细格栅的作用发挥进行认真巡视检查，全面提升预处理系统的运行效果。

4、要针对实际进水的无机物颗粒大小进行设施设备的合理选型或改造，针对长期无法出砂的设备，要进行除砂机制的改造和提升，特别是一些沙化严重的城镇污水厂，低于0.2mm的砂粒大量存在，但是无法有效去除，就需要对沉砂池进行优化改造，现在也有沉砂的优化设施，对小粒径的砂粒的去除效果有所提升。

总体来说，沉砂池在污水厂的重要性毋庸置疑，但是其作用的发挥往往不尽人意，需要运行人员对沉砂池的日常运行管理进行提升和强化，才能保证沉砂池的工艺功能的稳定发挥。