城市污水预处理方案改良设计

于大伟 李媛

1.青岛海晏环境技术工程有限公司 山东青岛 266000

2.青岛海安生物环保有限公司 山东青岛 266000

1 城市污水处理现状

1.1 生活水平提高，污染负荷不断加大

污水成分越来越复杂，在实际生活中产生出来的污水，不但是日常生活产生出来的，同时也包括一些公共场所产生的污水，这些污水含有大量的有机质，对环境会造成严重的影响，可以说，当前的污水包含杂质种类成分极其复杂，化学物质也呈现出多样化的现象，这对污水处理造成了不小的压力。我们可以先从污水产生的源头进行分析，随着生活条件的提升，人们生活污水中的化学成分越来越多，特别是各种化学制品进入人们的生活后，产品类型在变化、种类在丰富，成分就更加多样，生活污水杂质类型增加，给环境造成了不小的压力，水污染也变得严重。不同的季节产生的污水处理起来难度也不同，夏季如果处理不及时会产生蚊虫，出现腐败。目前的城市生活污水处理技术已很难满足污染负荷，整体看，城市污染整体处理效果不是很理想[1]。

1.2 技术创新不足，处理能力不够

当前，一些小型污水处理企业都是亏损经营，而人们生活节奏的加快，产生的污水量也不断增加，给污水处理增加了压力。水是不可再生资源，对于资源有限的我国，更需要在技术创新中，不断提高污水处理质量，确保城市污水能够回收利用，对环境起到保护的作用，确保实现可持续发展和节能降耗的目标。生活污水处理技术和处理工艺不能有效满足实际要求是当前最主要的问题，传统城市生活污水处理技术很容易产生耗能高、成本大的问题，增加了污水企业压力，污水处理企业设备更新慢，满足不了现代污水处理要求，污水处理的压力越来越大，形成了一种恶性循环。

2 污水预处理工艺改良设计

由于环境的限制，污水处理厂不能按照正规设计院的设计要求，在预处理阶段建设均流池、初沉池。所以针对污水中悬浮物或漂浮物较大较多的具体情况改造预处理工艺，设计沉砂井，对大型漂浮物进行初级拦截，设计沙水分离器，实现对泥沙的机械吸附和自动分离。

2.1 污水预处理系统设计方案

系统设计思路：一般城市污水的预处理方式是污水进入处理厂后先在沉砂池进行重力分离，然后采用筛滤截留法进行筛网、格栅过滤后进行二级处理，但是预处理过程中沉淀在池底的泥砂一般通过排空污水后打捞，格栅板固定在出水口。这样的工艺设计会影响污水处理的效率，改良的方法是在预处理环节分两个工艺，即打捞较大的沉积物、漂浮物和抽取较小的沉积泥沙。

基于此，预处理系统对沉砂池结构进行改良，在沉沙池设计机械打捞机构和对较小泥砂进行抽吸和分离的系统。沉砂井结构设计改良思路：在底部设计两个下沉池，通过两个不同位置的沉淀池可以对不同大小的杂物和沉砂进行分离，抓斗打捞系统可以对较大的沉淀物进行先期打捞，而桥式吸沙泵系统可以实现对较小泥沙的抽吸[2]。

2.2 漂浮物打捞系统设计

打捞系统由工字钢吊车轨道、钢绳、电葫芦和抓斗组成。电葫芦在工字梁上可以移动，当电机运动时，可以实现对抓斗的上下、前后移动，另外抓斗打捞时通过钢绳可以控制抓斗的张开，实现打捞沉淀物的功能。这一功能是对进入沉砂池的污水进行第一阶段的处理，将沉淀在池底T形槽的较大沉积物进行打捞。

2.3 泥砂分离系统设计

泥沙分离是污水在经过初级沉淀物打捞后，进入第二阶段的预处理工艺流程。在沉沙井出水口附近设计第二个T形槽，当污水流到T形槽后较细的泥沙则沉淀在此槽内。为了将此段沉淀泥沙进行清理和排除，设计抽泥砂装置。泥砂抽吸装置包括潜水泵、吸砂管、可移动吸砂桥架和砂水分离器。由潜水泵将沉淀的泥沙抽到吸砂管，吸砂管和潜水泵通过可移动架控制泵和吸管的位置，吸砂管将泥沙排到泥沙分离器后进行分离，将泥沙与水分离后，水回到沉沙井，泥沙排出

泥砂分离器的组成及作用：吸砂泵吸入的砂水混合液通过吸砂管道排到泥砂分离器的三角池内，池底倾斜设置一U形钢槽，钢槽内放置无轴螺旋，无轴螺旋在电机带动下旋转，可将沉在池底的泥沙被螺旋形面旋转到上方的泥砂出口，而池内的水经回流管回到沉砂井，最后污水通过启闭式格栅闸栏板流出，进人后续二级和三级处理环节。

2.4 一体化污水处理

过滤格栅作为精细过滤部件内核心设备，选择一款经济、高效的格栅对于降低装置成本、提高设备性能具有重要意义。对于常规性进水水质，

格栅选型时应充分考虑进水水质情况，若水质情况比较恶劣，如漂浮杂物过多，可考虑将栅框直径提升一个规格。一体化污水预处理装置沉砂箱的设计选型对于实现砂水分离功能是至关重要的，不合理的设计将导致砂水分离不充分，出水水质达不到预期，而过于保守的设计又将导致资源浪费，设备笨重。沉降砂量与沉砂箱体停留时间密切相关，一般而言，对于理想型的砂水分离工艺，停留时间应保证在140s以上，此时对于0.2mm以上的沙砾去除率在90%。

一体化污水预处理装置在日常运行中应重点对机械格栅、水平运砂螺旋输送机、倾斜排砂螺旋输送机进行维护保养。应避免电机超负荷运行，轴承、变速箱需定期更换油（脂），当发现轴承配合间隙过大时应及时更换配件，避免影响设备运转[3]。

3 结语

预处理工艺和设备的改良提高了预处理段的除渣能力，达到污水预处理阶段的泥砂、漂浮物和悬浮物的有效分离和控制，这样不仅可以保护后续处理设备，也可以节约对沉淀物的处理成本，缩短了后期的生化处理所需的资源和时间，提高了污水处理的效率，将为城市污水处理公司创造经济效益，也为城市生态环境保护创造社会效益[4]。