(2)沉砂池

沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵房前、倒虹管前，以便減輕無機(jī)顆粒對水泵、管道的磨損;也可設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。沉砂池可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂式、旋流式沉砂池。安達(dá)市污水處理廠選用的是旋流沉砂池，旋流沉砂池是利用水力旋流，使泥砂和有機(jī)物分開，加速砂粒的沉淀，以達(dá)到除砂的目的，這種池型基建和運(yùn)行費(fèi)用低，除砂效果好[3]。沉砂池的能耗主要是砂水分離器和吸砂機(jī)。安達(dá)市污水處理廠沉砂池采用旋流沉砂池除砂機(jī)，將沉降在池底的砂等較大的顆粒和污水混合液提升至砂水分離器分離。這種除砂機(jī)功率小，噪音低，分離效果好。

(3)初沉池

初沉池是二級污水處理廠設(shè)在生物處理構(gòu)筑物前面的預(yù)處理構(gòu)筑物。處理對象是懸浮物SS和部分BOD5，以減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷，保證生物處理構(gòu)筑物的功能正常發(fā)揮。初沉池包括平流沉淀池、輻流式沉淀池和豎流式沉淀池。初沉池主要能耗設(shè)備是排泥裝置，比如鏈帶式刮泥機(jī)、刮泥撇渣機(jī)、吸泥泵等，安達(dá)市污水處理廠的初沉池采用中心傳動刮泥機(jī)，這種刮泥機(jī)采用中心傳動，平臺固定支墩式。比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，重量減輕，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省，維護(hù)管理方便。采用靜水壓力排泥，降低能耗。

(4)改良型A2/O工藝

安達(dá)污水處理廠采用低能耗的改良型A2/O工藝，是對傳統(tǒng)A2/O法工藝的改進(jìn)，其構(gòu)造是在A2/O工藝的基礎(chǔ)上把厭氧區(qū)和缺氧區(qū)倒置，缺氧區(qū)移至厭氧區(qū)之前。該工藝是脫氮除磷工藝，在缺氧、厭氧、好氧交替運(yùn)行的條件下，可抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹。有利于泥水分離。同時這種工藝也克服了傳統(tǒng)A2/O工藝的缺點(diǎn)，如傳統(tǒng)A2/O工藝的回流活性污泥(外回流)直接回流進(jìn)入?yún)捬醭?，其中夾帶的大量的硝酸鹽回流至厭氧池，破壞了厭氧池的厭氧狀態(tài)，從而影響系統(tǒng)的除磷效果，改良的A2/O工藝回流活性污泥(內(nèi)回流)直接回流至缺氧池，這樣就不會破壞厭氧環(huán)境。改良的A2/O工藝流程如圖

圖3 改良型A2/O工藝流程圖

改良型A2/O工藝節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)是：

① 合理控制曝氣量：生化處理單元分兩組設(shè)計，每組2個缺氧區(qū)，2個缺氧/好氧過渡區(qū)，好氧區(qū)分3個廊道，在設(shè)計時曝氣管 按生物生長及生化反應(yīng)各階段需氧量的規(guī)律布置，合理分配供氧量。鼓風(fēng)機(jī)通過總管向每個生化處理單元供氣，不同的處理單元在相同時刻的需氣量有所不同，同一個處理單元在不同時刻的需氣量也會變化。所以合理調(diào)節(jié)部同閥門之間的開度組合，既可以滿足不同生化處理單元的曝氣強(qiáng)度需要，同時又使得調(diào)節(jié)造成的壓力損失最小，使鼓風(fēng)機(jī)能耗最低。

② 采用高效的曝氣裝置：安達(dá)市污水處理廠采用微孔曝氣器，可以減小氣泡尺寸增加表面積，提高氧的利用率，因而轉(zhuǎn)移速度高，節(jié)約風(fēng)量，可節(jié)省近20%的曝氣能耗。

③ 合理控制進(jìn)水比例：改良A2/O工藝有多種運(yùn)行方式，根據(jù)不同進(jìn)水水質(zhì)，不同季節(jié)情況下，生物脫氮除磷所需的碳源的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧段和厭氧段的進(jìn)水比例，以保證反硝化和除磷效果。例如：把常規(guī)脫氮除磷系統(tǒng)的厭氧、缺氧環(huán)境倒置過來，同時取消內(nèi)回流，控制厭氧、缺氧區(qū)合理的進(jìn)水比例，可得到更好的脫氮除磷效果，同時節(jié)省大量的電能。在一定范圍內(nèi)，厭氧環(huán)境的HRT越大，厭氧程度越充分，聚磷菌的吸磷動力越強(qiáng)。缺氧區(qū)位于厭氧區(qū)之前，硝酸鹽在這里消耗殆盡，厭氧區(qū)ORP較低，有利于微生物形成更強(qiáng)的吸磷動力;微生物厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率高的好氧環(huán)境，其在厭氧條件下形成吸磷動力可以得到更充分利用;系統(tǒng)也有較好的脫氮能力。

④ 采用高效的攪拌設(shè)備：安達(dá)市污水處理廠采用低速推流器對生化池的污水進(jìn)行攪拌和推流，低速推流器水力性能好，攪拌混合充分，不會出現(xiàn)死角。葉片在污水介質(zhì)中性能穩(wěn)定，耐磨性好。推流器能耗較低。

(5)二次沉淀池

二次沉淀池的作用是泥水分離，使混合液澄清、污泥濃縮并將分離的污泥回流到生物池。二沉池的處理對象是活性污泥混合液，它具有濃度高(2000~4000mg/L)、有絮凝性、質(zhì)輕、沉速較慢等特點(diǎn)。二次沉淀池可分為平流式、豎流式、輻流式等，安達(dá)市污水處理廠采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式二沉池，池子設(shè)有刮渣擋板，出水排泥等裝置，其面積也較大。分離出來的污泥還要用污泥泵輸送道污泥泵房。二次沉淀池的能耗主要是刮吸泥設(shè)備。安達(dá)市污水處理廠二沉池采用垂架式中心傳動刮吸泥機(jī)，此種刮泥機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕;排泥采用靜水壓力排泥法，降低能耗。

此外，還可以通過采用新型的節(jié)能泵，合理調(diào)整設(shè)備參數(shù)，提高泵的運(yùn)行效率。選擇水泵的運(yùn)行臺數(shù)分等途徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能。安達(dá)市污水處理廠選用軸流泵用于污泥回流，這種水泵機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速、設(shè)計揚(yáng)程工況時，其流量滿足設(shè)計流量要求，在平均揚(yáng)程下，水泵在高效區(qū)工作，在最高揚(yáng)程和最低揚(yáng)程時能安全穩(wěn)定運(yùn)行。該潛水軸流泵機(jī)組在設(shè)計中采用我公司獨(dú)有的最新潛水電泵設(shè)計軟件(CFD)計算機(jī)三維流體流場動力學(xué)技術(shù)進(jìn)行水力模型分析計算，原型泵和模型泵之間，嚴(yán)格遵守水力性能相似原則。該水泵機(jī)組電動機(jī)定子沖片采用武鋼50W310的低損耗、高導(dǎo)磁、無取向、平整度好的冷軋硅鋼板，控制電機(jī)的低磁密，采用一落二高速沖槽工藝，確保槽形整齊度，定子鐵心線為內(nèi)壓裝，沖片在機(jī)殼中疊壓，鐵心兩端通過齒壓板、壓圈壓緊并固定，保證鐵心疊壓質(zhì)量，疊壓系數(shù)控制在0.95以上，以提高電機(jī)的效率、功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的。

4.再生水處理工藝主要構(gòu)筑物及設(shè)備節(jié)能分析

(1)混凝-沉淀工藝

混凝-沉淀是通過向廢水中投加化學(xué)藥劑-混凝劑，破壞膠體的穩(wěn)定性，使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆粒沉淀，得以與水分離，使廢水得到凈化。

混凝沉淀工藝節(jié)能關(guān)鍵在于選擇合適的攪拌機(jī)，混凝分為兩個階段：第一個階段為混合階段;第二個階段為反應(yīng)階段?；旌想A段為了讓藥劑快速溶解，選用轉(zhuǎn)速快，攪拌強(qiáng)度大的折槳式攪拌機(jī);反應(yīng)階段藥劑吸附懸浮微粒，絮體慢慢變大，重力增大，最終沉淀下來，為了不破壞絮體，選擇攪拌速度慢、攪拌強(qiáng)度低的框式攪拌機(jī)。安達(dá)市污水處理廠選擇槳式攪拌機(jī)用于混凝工藝混合階段，選擇框式攪拌機(jī)以及旋流攪拌機(jī)用于混凝工藝的反應(yīng)階段。正確選用攪拌機(jī)不僅增強(qiáng)能夠處理效果而且對于節(jié)能降耗也具有明顯的意義。

(2)斜管沉淀池

斜管沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”理論，在沉淀池中加設(shè)斜管，以提高沉淀效率的一種新型沉淀池。它具有沉淀效果高，停留時間短，占地面積少等優(yōu)點(diǎn)。斜管沉淀池主要能耗是刮吸泥機(jī)的能耗，安達(dá)市污水處理廠斜管沉淀池采用中心傳動?xùn)虐夜文鄼C(jī)，這種刮泥機(jī)相比以前設(shè)計的刮泥機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕，排泥采用靜水壓力排泥，降低能耗。

(3)污泥濃縮脫水

污泥濃縮池用于去除污泥顆粒間的間隙水，以減少污泥體積，為后續(xù)的污泥處理提供便利條件。污泥濃縮池能耗的主要是刮泥機(jī)的能耗。安達(dá)市污水處理廠采用重力污泥濃縮池，這種污泥濃縮池靠重力壓縮沉淀，排泥方式是采用靜水壓力排泥，節(jié)省能耗。濃縮池選用帶攪動?xùn)诺墓文鄼C(jī)，此種刮泥機(jī)不僅具有刮泥的功能還具有攪拌污泥的功能，這樣就可以不必使用攪拌機(jī)，在一定程度上也起到節(jié)省能耗的作用。

4.結(jié)論

隨著全球能源危機(jī)進(jìn)一步加劇，節(jié)能降耗已是一項刻不容緩的工作，作為高能行業(yè)之一的污水處理行業(yè)也要積極尋求節(jié)能降耗的道路，污水處理廠的節(jié)能降耗是一項綜合性的工作，涉及到工藝，設(shè)備，電氣及自動化控制等多個環(huán)節(jié)。所以今后污水處理廠不僅要從工藝設(shè)計，設(shè)備選型，運(yùn)行管理，日常維護(hù)等方面挖掘最大的節(jié)能潛力，還要積極研發(fā)新型工藝新型設(shè)備，發(fā)揮高能效，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策和低碳經(jīng)濟(jì)。