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一体化氧化沟沉淀船运行方式

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简介: 以安阳市豆腐营工业区污水集中控制示范工程为实例,总结 了一体化氧化沟沉淀船的运行与操作经验,并从水力学的角度作了近似分析。
关键字:一体化氧化沟 沉淀船 运行方式

中图分类号:X505
  文献标识码:C
  文章编号:1000-4602(2000)07-0042-02

  一体化氧化沟系指将船形二沉池设置在氧化沟内,用于进行泥水分离,出水由上部排出,则由沉淀船底部的排泥管直接排入氧化沟内。由于二沉池直接建在氧化沟内,因此一体化氧化沟省去了回流系统,且占地少,运行操作非常简单。
  安阳市豆腐营工业区污水集中控制工程采用水解→接触氧化→一体化氧化沟工艺处理工业废水,设计规模22×104m3/d(一期为12×104m3/d),并于1995年通过国家环 保局组织的验收。该一体化氧化沟沉淀船为多斗式结构,每斗有一根排泥管与氧化沟相通,船长24m,宽7m,有效水深12m,实际有效容积202m3,设计处理水量为250m3/h,静态条件下水力停留时间48min。

1 实际运行状况

  实际运行中,先后采用了两种运行方式:
1.1 反向进水
  
运行方式如图1所示。

  氧化沟内水流方向为A→B,沉淀船内水由D点溢流进入船内,采用淹没式整流墙整流,水流方向为D→C,与氧化沟内水流方向相反。
  当连续运行时,沉淀船内几乎没有沉淀发生,出水中携带的浓度与沟内浓度一样,沉淀船内仅在进口不远处有清水区,而在出水区则完全没有了清水区,成为泥水混合液,起初以为是排泥管堵塞所致,清理后情况仍未有改观。
1.2 正向进水
  
在反向进水无法运行时,有关专家建议采用正向进水方式,并最终形成了如图2所示的运行方式。

  氧化沟内水流方向仍为A→B,沉淀船内水流方向为C→D,进沉淀船的水由船头流入进水槽内,由槽底17个20cm×20cm的进水孔进入沉淀船,底部加了折流板,并在船进水区加设斜板,使进水区域内船与沟相分离。
  这种运行方式基本上能稳定运行且也不会大量流失,但仍然存在一些问题,比如沉淀船上部存在10cm深的死水区,若长时间运行,其表面易滋生一层绿藻,有时会积聚一些腐泥。

2 讨论

  现就上述两种运行方式用水力学原理作近似分析(见图3)。

  对某一漏斗i而言,能否排入到底孔中去,关键取决于漏斗上下的测压管水头差。由于进水口的整流作用,船内i点的测压管水头基本等于水深;在1—1断面,测压管水头则取 决于1—1断面至i点之间的局部阻力和沿程阻力的大小,i点越靠近下游,局部和沿程的能 量损失越大,测压管水头损失也越大。
  用伯努利方程近似描述的话,本工程中Zi=0,则有下式成立:

  Pi/γ=H-hw1-i+(v12-vi2)/2g      (1)

  若Pi/γ<h,则水流从底孔向沉淀船内流动,造成淤积;
  若Pi/γ>h,则水流从沉淀船流向底孔,排泥通畅。
  对反向进水的运行方式(见图4)而言,沉淀船出水区域为2-3之间,如想不使水流从底孔向沉淀船内流动,则须有下式成立:

  H-hw2-3+(v12-v22)/2g<h       (2)

  实际运行中,v1=0.26m/s,H-h=0.05m,由于1-2之间阻力很小,2-3之间的能量损失也可忽略不计,hw2-3只计局部损失,经计算近似有:
  v2>1m/s       (3)
  由于氧化沟内流速较低(0.26m/s),在没有特殊装置及外加动力的情况下,流速由0.26m/s 提高到1m/s几乎不可能。因此,这种运行方式势必造成氧化沟内水流在出水区内由底孔进入沉淀船,形成冒泡区域,造成流失,沉淀船起不到泥水分离作用。
  对正向进水的运行方式而言,出水区域位于沉淀船尾部,由于局部和沿程的能量损失已达到最大值,因此漏斗底部的测压管水头损失也达到了最大值,底部压能变为最小,使 船内排放条件变为最优。同时,由于在进水区域加设了斜板,基本消除了沉淀船内的“ 冒泡”区域,使得沉淀船内水流保持平稳状态,大大提高了沉淀船的泥水分离效率,固液分 离率达到99%以上,出水水质优于设计标准。

4 结论

  ①沉淀船排泥是否通畅,关键取决于排泥斗内、外测压管水头差,若沉淀船排泥斗内部压力大于外部压力,则排泥通畅;反之,则造成泥管堵塞,泥水难以分离。
  ②反向进水的运行方式(图1所示),在无特殊装置及外在动力条件下,实践证明无法正常运行.[J]
  ③正向进水的运行方式(图2所示),满足了沉淀船回流至氧化沟所必须的外部水力学条件,取得了稳定可靠的运行效果。

发布:2007-07-29 12:45    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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