什么是二沉池？
污水經過生物處理后，必須進入二沉池進行泥水分離，澄清后的達標處理水才能排放，同時還要為生物處理設施提供一定濃度的回流污泥或一定量的處理水，因此二沉池的工作性能對活性污泥系統(tǒng)的運行效果有直接關系。
1、二次池的概念及作用
1、二沉池的定義
按照在污水處理流程中所處的位置，沉淀池可分為初次沉淀池和二次沉淀池兩種。初次沉淀池一般設置在污水處理廠的沉砂池之后、曝氣池之前，二次沉淀池設置在曝氣池之后、深度處理或排放之前。
污水經過生物處理后，必須進入二沉池進行泥水分離，澄清后的達標處理水才能排放，同時還要為生物處理設施提供一定濃度的回流污泥或一定量的處理水，因此二沉池的工作性能對活性污泥系統(tǒng)的運行效果有直接關系。二沉池的型式有平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池等。
2、二次池的作用
二沉池的作用是泥水分離使經過生物處理的混合液澄清，同時對混合液中的污泥進行濃縮。二沉池是污水生物處理的最后一個環(huán)節(jié)，起著保證出水水質懸浮物含量合格的決定性作用。
如果二沉池設置得不合理，即使生物處理的效果很好，混合液中溶解性有機物的含量已經很少，混合液在二沉池進行泥水分離的效果不理想，出水水質仍有可能不合格。如果污泥濃縮效果不好，回流到曝氣池的微生物量就難以保證，曝氣混合液濃度的降低將會導致污水處理效果的下降，進而影響出水水質。
2、二沉池的分類及要求
1、二次沉淀池的設置要求
(1)水力負荷一般為0.5—1.8m3/(m2·h)，處理工業(yè)廢水時，活性污泥中有機物比例較大，曝氣池混合液的SVI偏高，與其配套的二沉池宜采用較低的表面水力負荷。
(2)為保證污泥能在二沉池得到足夠的濃縮，以便供給曝氣池所需濃度的回流污泥，二沉池的固體表面負荷為150kg/(m2·d)，斜管(板)二沉池的固體表面負荷可擴大到192kg/(m²·d)。
(3)二沉池池邊水深宜采用2.5～4m，具體值與池體的大小有關，二沉池直徑越大，池邊水深也應當適當加大，否則二沉池的水力效率將降低、有效容積將減小。對于直徑分別為10～20m、20～30m、30～40m和>40m的二沉池，池邊水深分別為3.0m、3.5m、4.0m和4.0m。當由于各種原因達不到上述池邊水深時，為了維持沉淀時間不變，必須采用較低的表面負荷值。
(4)二沉池出水堰的溢流率(或負荷)為1.5～2.9L/(m·s)。
(5)采用機械排泥時，二沉池污泥區(qū)的容積要按污泥濃縮到所需濃度的停留時間來計算。活性污泥法二沉池污泥區(qū)的容積一般為2～4h污泥量，而且要有連續(xù)排泥措施。生物膜法二沉池污泥區(qū)的容積一般為4h污泥量。
(6)為降低能耗，污泥回流最好使用螺旋泵或軸流泵等低揚程、大流量的設備。如果采用鼓風曝氣，也可使用氣提泵，以簡化設備管理和維修。
2、二沉池的分類
二沉池的型式有平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池等。
1、平流式沉淀池
平流式沉淀池表面形狀一般為長方形，水流在進水區(qū)經過消能和整流進入沉淀區(qū)后，緩慢水平流動，水中可沉懸浮物逐漸沉向池底，沉淀區(qū)出水溢過堰口，通過出水槽排出池外。
平流式沉淀池基本要求如下：
(1)平流式沉淀池的長度多為30～50m，池寬多為5～10m，沉淀區(qū)有效水深一般不超過3m，多為2.5～3.0m。為保證水流在池內的均勻分布，一般長寬比不小于4：1，長深比為8～12。
(2)采用機械刮泥時，在沉淀池的進水端設有污泥斗，池底的縱向污泥斗坡度不能小于0.01，一般為0.01～0.02。刮泥機的行進速度不能大于1.2m/min，一般為0.6～0.9m/min。
(3)平流式沉淀池作為初沉池時，表面負荷為1～3m3/(m·h)，最大水平流速為7mm/s；作為二沉池時，最大水平流速為5mm/s。
(4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墻(板)式、底孑L人流一擋板組合式、淹沒孔人流一擋板組合式和淹沒孔人流一穿孔整流墻(板)組合式等四種。使用穿孔整流墻(板)式時，整流墻上的開孔總面積為過水斷面的6％～20％，孔口處流速為0.15～0.2m/s，孔口應當做成漸擴形狀。
(5)在進出口處均應設置擋板，高出水面0.1～0.15m。進口處擋板淹沒深度不應小于0.25m，一般為0.5～1.0m；出口處擋板淹沒深度一般為0.3～0.4m。進口處擋板距進水口0.5～1.0m，出口處擋板距出水堰板0.25～0.5m。
(6)平流式沉淀池容積較小時，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗內，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥時，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排數(shù)一般不能超過兩排。大型平流式沉淀池一般都設置刮泥機，將池底污泥從出水端刮向進水端的污泥斗，同時將浮渣刮向出水端的集渣槽。
(7)平流式沉淀池非機械排泥時緩沖層高度為0.5m，使用機械排泥時緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。
2、豎流式沉淀池
豎流式沉淀池池體為圓形或方形，污水從中心管的進口進人池中，通過反射板的攔阻向四周分布于整個水平斷面上，緩慢向上流動。沉降速度大于水流上升速度的懸浮顆粒下沉到污泥斗中，上清液則由池頂四周的出水堰口溢流到池外。
豎流式沉淀池基本要求如下：
(1)為保證池內水流的自下而上垂直流動、防止水流呈輻流狀態(tài)，圓池的直徑或方池的邊長與沉淀區(qū)有效水深的比值一般不大于3，池子的直徑一般為4.0～7.0m，最大不超過10m。圓池直徑或正方形池邊長D≤7m時，沉淀出水沿周邊流出；D≥7m時，應增加輻射式集水支渠。
(2)水流在豎流式沉淀池內的上升流速為0.5～1.0mm/s，沉淀時間為1～1.5h。中心管內的流速一一般應大于100mm/s，其下出口處設有喇叭口和反射板。反射板板底距泥面至少0.3m，喇叭口直徑及高度均為中心管直徑的1.35倍，反射板直徑為喇叭口直徑的1.3倍，反射板表面與水平面的傾角為17。
(3)喇叭口下沿距反射板表面的縫隙高度為0.25～0.50m，作為初沉池時縫隙中的水流速度應不大于30mm/s，作為二沉池時縫隙中的水流速度應不大于20mm/s。
(4)錐形貯泥斗的傾角為45度～60度，排泥管直徑不能小于200mm，排泥管口與池底的距離小于0.2m，敞口的排泥管上端超出水面不能小于0.4m。浮渣擋板淹沒深度0.3～0.4m，高出水面0.1～0.25m，距集水槽0.25～0.50m。
3、輻流式沉淀池
輻流式沉淀池內水流的流態(tài)為輻流形，因此，污水由中心或周邊進入沉淀池。
中心進水輻流式沉淀池的進水管懸吊在橋架下或埋設在池體底板混凝土中，污水首先進人池體的中心管內，然后在進入沉淀池時，經過中心管周圍的整流板整流后均勻地向四周輻射流動，上清液經過設在沉淀池四周的出水堰溢流而出，污泥沉降到池底，由刮泥機或刮吸泥機刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或泵抽吸排出。
周邊進水輻流式沉淀池進水渠布置在沉淀池四周，上清液經過設在沉淀池四周或中間的出水堰溢流而出，污泥的排出方式與中心進水輻流式沉淀池相同。
輻流式沉淀池的基本要求有哪些：
(1)圓池的直徑或方池的邊長與有效水深的比值一般采用6～12，池子的直徑一般不小于16m，最大可達100m。池底坡度一般為0.05～0.10。
(2)通常采用機械刮泥，再用空氣提升或靜水頭排泥；當池徑小于20m時，也可采用斗式集泥(一般為四斗)。污泥可用壓縮空氣提升或用機械泵(潛污泵、螺旋泵等)提升排出，也可以利用靜水頭將污泥輸送到下_級處理系統(tǒng)。
(3)進、出水的布置方式有中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種形式。
(4)當池徑小于20m時，一般采用中心傳動的刮泥機，其驅動裝置設在池子中心走道板上。當池徑大于20m時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅動裝置設在桁架的外緣。
(5)刮泥機的旋轉速度一般為1～3r/h，外周刮泥板的線速度不能超過3m/min，通常采用1.5m/min。
(6)出水堰前應設置浮渣擋板，浮渣用裝在刮泥機桁架一側的浮渣刮板收集。
(7)周邊進水的輻流式沉淀池效率較高，與中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池相比，表面負荷可提高1倍左右。
4、斜板(管)沉淀池
斜板(管)沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”原理，在沉淀池中加設斜板或蜂窩斜管，以提高沉淀效率的一種沉淀池。按水流與污泥的相對運動方向劃分，斜板(管)沉淀池有異向流、同向流和側向流等三種形式，污水處理中主要采用升流式異向流斜板(管)沉淀池。
斜板(管)沉淀池具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優(yōu)點，常應用于城市污水的初沉池和小流量工業(yè)廢水的隔油等預處理過程，其處理效果穩(wěn)定，維護工作量也不大。很少應用于污水處理的二沉池工藝中，因為經過生物處理的混合液中固體含量較大，使用斜板(管)沉淀池處理時耐沖擊負荷能力較差，效果不穩(wěn)定；而且由于混合液溶解氧含量大，斜板(管)上容易滋生藻類形成生物膜，運行一段時間后可能堵塞斜板(管)的過水面積，清理起來非常困難。
斜板(管)沉淀池的表面負荷比普通沉淀池大約高一倍，因此在需要挖掘原有沉淀池潛力或需要壓縮沉淀池占地時，可以采用斜板(管)沉淀池。
斜板(管)沉淀池的基本要求有哪些：
常用斜板(管)沉淀池的進水從斜板(管)層的下部進入后，由下向上．流經斜板(管)，懸浮顆粒沉降在斜板(管)底面，在積聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液則在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。斜板(管)沉淀池基本要求如下：
(1)斜板垂直凈距一般采用80～120mm，斜管孔徑一般為50～80mm。斜板(管)長度一般為1.0～1.2m，傾角一般為60°。斜板(管)上部水深和底部緩沖層高度一般都是0.5～1.0m
(2)斜板上端應向沉淀池進水端方向傾斜安裝。為防止水流短路，在池壁與斜板的間隙處應裝設阻流擋板。
(3)進水方式一般設置配水整流布水裝置，常用的有穿孔配水板和縫隙配水板等，整流配水孔流速一般低于0.15m/s。出水方式一般采用在池面上設置多條集水槽的方式，集水槽的集水方式為孔眼式或三角堰式。
(4)斜板(管)沉淀池一般采用集泥斗收集污泥后靠重力排泥，每日排泥1～2次，或根據(jù)具體情況增加排泥的頻率，甚至連續(xù)排泥。
(5)初沉池水力停留時間一般不超過30min，二沉池一般不超過60min。
(6)斜板(管)沉淀池必須設置沖洗斜板(管)的設施，沖洗可以在檢修或臨時停運時放空沉淀池，用高壓水對斜板(管)內積存的污泥徹底沖刷和清洗，防止污泥堵塞斜板(管)、影響沉淀效果。
(7)升流式斜板(管)沉淀池的表面負荷一般為3～6m3/(m2·h)，比普通沉淀池的設計表面負荷高約一倍，池內水力停留時間一般為30～60min。
3、二沉池常規(guī)監(jiān)測項目
二沉池常規(guī)監(jiān)測項目及數(shù)值范圍如下：
(1)pH值：具體值與污水水質有關，一般略低于進水值，正常值為6～9。
(2)懸浮物(SS)：活性污泥系統(tǒng)運轉正常時，二沉池出水SS應當在30mg/L以下，最大不應該超過50mg/L。
(3)溶解氧(DO)：因為活性污泥中微生物在二沉池繼續(xù)消耗氧，出水溶解氧值應略低于曝氣池出水。
(4)氨氮和磷酸鹽：應達到國家有關排放標準，一級A排放標準要求氨氮小于5（8）mg/L，磷酸鹽小于0.5mg/L。
(5)有毒物質：達到國家有關排放標準對有毒物質有嚴格的要求。
(6)泥面：生產上可以使用在線泥位計實現(xiàn)剩余污泥排放的自動控制。
(7)透明度。
4、二次沉淀池運行管理
1、經常檢查并調整二沉池的配水設備，確保進入各二沉池的混合液流量均勻。
2、檢查浮渣斗的積渣情況并及時排出，還要經常用水沖洗浮渣斗。同時注意浮渣刮板與浮渣斗擋板配合是否適當，并及時調整或修復。
3、經常檢查并調整出水堰板的平整度，防止出水不均和短流現(xiàn)象的發(fā)生，及時清除掛在堰板上的浮渣和掛在出水槽的生物膜。
4、巡檢時仔細觀察出水的感官指標，如污泥界面的高低變化、懸浮污泥量的多少、是否有污泥上浮現(xiàn)象等，發(fā)現(xiàn)異常后及時采取針對措施解決，以免影響水質。
5、巡檢時注意辯聽刮泥、刮渣、排泥設備是否有異常聲音，同時檢查其是否有部件松動等，并及時調整或修復。
6、定期(一般每年一次)將二沉池放空檢修，重點檢查水下設備、管道、池底與設備的配合等是否出現(xiàn)異常，并根據(jù)具體情況進行修復。
7、由于二沉池一般埋深較大，因此，當?shù)叵滤惠^高而需要將二沉池放空時，為防止出現(xiàn)漂池現(xiàn)象，一定要事先確認地下水位的具體情況，必要時可以先降水位再放空。
8、按規(guī)定對二沉池常規(guī)監(jiān)測項目進行及時的分析化驗。
5、二沉池異常情況及措施
1、二沉池出水懸浮物含量大
二沉池出水懸浮物含量增大的原因和相應的解決對策如下：
(1)活性污泥膨脹使污泥沉降性能變差，泥水界面接近水面，部分污泥碎片經出水堰溢出。對策是通過分析污泥膨脹的原因，逐一排除。
(2)進水量突然增加，使二沉池表面水力負荷升高，導致上升流速加大、影響活性污泥的正常沉降，水流夾帶污泥碎片經出水堰溢出。對策是充分發(fā)揮調節(jié)池的作用，使進水盡可能均衡。
(3)出水堰或出水集水槽內藻類附著太多。對策是操作運行人員及時清除這些藻類。
(4)曝氣池活性污泥濃度偏高，二沉池泥水界面接近水面，部分污泥碎片經出水堰溢出。對策是加大剩余污泥排放量。
(5)活性污泥解體造成污泥的絮凝性下降或消失，污泥碎片隨水流出。對策是找到污泥解體的原因，逐一排除和解決。
(6)吸(刮)泥機工作狀況不好，造成二沉池污泥或水流出現(xiàn)短流現(xiàn)象，局部污泥不能及時回流，部分污泥在二沉池停留時間過長，污泥缺氧腐化解體后隨水流溢出。對策是及時修理吸(刮)泥機，使其恢復正常工作狀態(tài)。
(7)活性污泥在二沉池停留時間過長，污泥因缺氧腐化解體后隨水流溢出。對策是加大回流污泥量，在二沉池中的縮短停留時間。
(8)水溫較高且水中硝酸鹽含量較多時，二沉池出現(xiàn)污泥反硝化脫氮現(xiàn)象，氮氣裹帶大塊污泥上浮到水面后隨水流溢出。對策是加大回流污泥量，縮短污泥在二沉池停留時間。
2、二沉池出水溶解氧偏低
二沉池出水溶解氧偏低的原因和相應的解決對策如下：
(1)活性污泥在二沉池停留時時間過長，污泥中好氧微生物繼續(xù)消耗氧，導致二沉池出水中溶解氧下降。對策是加大回流污泥量，縮短停留時間。
(2)吸(刮)泥機工作狀況不好，造成二沉池局部污泥不能及時回流，部分污泥在二沉池停留時間過長，污泥中好氧微生物繼續(xù)消耗氧，導致二沉池出水中溶解氧下降。對策是及時修理吸(刮)泥機，使其恢復正常工作狀態(tài)。
(3)水溫突然升高，使好氧微生物生理活動耗氧量增加、局部缺氧區(qū)厭氧微生物活動加強，最終導致二沉池出水中溶解氧下降。對策是設法延長污水在均質調節(jié)等預處理設施中的停留時間，充分利用調節(jié)池的容積使高溫水打循環(huán)，或通過加強預曝氣促進水汽蒸發(fā)來降低溫度。
3、二沉池出水BOD與COD突然升高
二沉池出水，突然升高的原因和相應的解決對策如下：
(1)進入曝氣池的污水水量突然加大、有機負荷突然升高或有毒有害物質濃度突然升高等。對策是加強污水水質監(jiān)測和充分發(fā)揮調節(jié)池的作用，使進水盡可能均衡。
(2)曝氣池管理不善(如曝氣充氧量不足等)，導致出水，突然升高。對策是加強對曝氣池的管理，及時調整各種運行參數(shù)。
(3)二沉池管理不善(如浮渣清理不及時、刮泥機運轉不正常等)，對策是加強對二沉池的管理，及時巡檢，發(fā)現(xiàn)問題立即整改。
4、二沉池污泥上浮
1、大塊污泥上浮
沉淀池斷續(xù)見有拳頭大小污泥上浮。引起大塊污泥上浮有兩種情況：
1、反硝化污泥
上浮污泥色澤較淡，有時帶鐵銹色。造成原因是曝氣池內硝化程度較高，含氮化合物經氨化作用及硝化作用被轉化成硝酸鹽，NO3-N濃度較高，此時若沉淀池內因回流比過小或回流不暢等原因使泥面升高，污泥長期得不到更新，沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸鹽反硝化，產生的氨氣呈小氣泡集結于污泥上，最終是污泥大塊上浮。
解決辦法是加大回流比，使沉淀池污泥更新并降低沉淀池泥層，減少泥齡，多排泥以降低污泥濃度，還可適當降低曝氣池的DO水平。上述措施可降低硝化作用，以減少硝酸鹽的來源。
2、腐化污泥
與反硝化污泥不同之處在于污泥色黑，并用強烈惡臭。產生的原因為二沉池有死角造成積泥，時間長即厭氧腐化，產生H2S，CO2，H2等氣體，最終使污泥向上浮。
解除方法有消除死角區(qū)的積泥，例如經常用壓縮空氣在死角區(qū)充氣，增加污泥回流等。對容易積泥的區(qū)域，應在設計中設法予以改進。
2、小顆粒污泥上浮
小顆粒污泥不斷隨水帶出，俗稱漂泥。
引起漂泥的原因大致可有如下幾種：
1、生物系統(tǒng)處理負荷（水量和濃度）變大，可以出現(xiàn)跑泥，多為水量增加后，二沉池的停留時間就縮短了，活性污泥來不及沉降就流出了二沉池，由此產生跑泥。同時，進水濃度增高，會導致活性污泥活性增強，不利沉降。出水渾濁而帶有跑泥現(xiàn)象。
2、絲狀菌膨脹污泥來不及沉降會產生跑泥現(xiàn)象。
3、過于低負荷運行，污泥老化后，微生物自身氧化，解絮。同樣會產生跑泥。
4、氣溫低，曝氣過度，PH變化過大，有毒及惰性物質進入生物系統(tǒng)等等，也會產生跑泥。
5、進水水質。如PH、毒物等突變，有毒及惰性物質進入生物系統(tǒng)等等，也會產生跑泥。
6、污泥因缺營養(yǎng)或充氧過度造成老化。
7、進水氨氮過高，C/N低，使污泥膠體機制解體而解絮。
8、池溫過高，往往超過40度
9、機械曝氣翼輪轉速過高，使絮粒破碎。
解決辦法是弄清原因，分別對待。
在污泥中毒時應停止有毒廢水的進入；對缺乏營養(yǎng)，污泥老化和解絮污泥須適當投加營養(yǎng)，采取復壯措施。
溶解氧低污泥進水負荷高有機物消解不完全，出水渾濁而且色度偏暗。溶解氧持續(xù)高。
進水負荷低容易造成污泥自身氧化質輕引起難以沉降，輕質污泥隨出水飄出水渾濁。
二沉浮泥多是厭氧底泥腐化造成。一因回流量太小，二刮泥機損壞出校刮泥死角長期積泥。
5、二沉池表面出現(xiàn)泡沫浮渣
二沉池表面出現(xiàn)浮渣后，首先應檢查刮渣板、浮渣斗和浮渣沖洗水是否正常，浮渣泵是否出現(xiàn)問題，如果是刮渣系統(tǒng)本身的故障，應立即修理。
污水中含有表面活性劑、類脂化合物等能引起放線菌迅速增殖的有機物，導致二沉池表面出現(xiàn)生物泡沫浮渣。對策是用水噴灑、減少曝氣時間、投加氧化消毒劑或混凝劑等。
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