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污水廠的預處理段中，除了粗細格柵和污水提升泵提升以后，進入到沉砂池對污水中的無機物顆粒進行去除，使進入到后續(xù)的處理構(gòu)筑物中的污水中的無機物下降到較低的水平，低無機物進入到生物池可以使生化池內(nèi)的活性污泥濃度中的有機占比升高，污泥濃度可以控制在合理的范圍內(nèi)，對設備的損耗、磨損都有很好的控制，同時減少的無機物可以降低活性污泥濃度，減少剩余污泥排放的絕對數(shù)量，減少污泥脫水的壓力，降低污泥車間的藥耗、能耗、外運成本等。因此對于除砂池的運行管理在污水廠也是提升整體管理的一個重要環(huán)節(jié)。
除砂池主要的功能是去除粒徑大于0.2mm的無機砂粒，現(xiàn)階段污水廠的沉砂池常見的形式有旋流沉砂池、平流沉砂池、曝氣沉砂池等。這些形式的沉砂池利用不同的方式對污水中的砂粒進行去除。旋流沉砂池主要利用的是旋轉(zhuǎn)過程中水和砂粒密度不同，密度大的砂粒(0.2mm的砂粒的相對密度約在2.65)會被旋轉(zhuǎn)到旋流沉砂池底部，污水則從旋流沉砂池上部流出，從而達到去除砂粒的功能；平流沉砂池主要是利用水的平穩(wěn)流動過程中，密度大的砂粒在相對靜止的條件下自由沉淀的原理，設置較長的沉砂池，保持較低的流速，使砂粒在隨水流流動中沉淀到沉砂池底部，達到砂粒去除的目的；曝氣沉砂池則是在平流沉砂池上的改進，通過增加底部的穿孔管曝氣方式，對沉淀的砂粒進行曝氣，目的是為了讓砂粒之間相互摩擦，將砂粒表面的有機物摩擦清洗下來，以提高進水的有機物濃度，對沉淀砂粒也有一定的清潔作用，通過曝氣清洗后的砂粒通過曝氣紊流板進入沉淀槽內(nèi)進行去除。
沉砂池的去除原理相對都并不是很復雜，但是如何將沉淀到池底的砂粒排除成為污水廠運行管理中比較頭疼的運行問題。上述的幾種沉砂池的模式都有各自不同的排砂問題，而這些排砂問題往往是污水廠員工對沉砂池的運行管理不到位的主要因素。
首先是旋流沉砂池，無機砂粒通過旋轉(zhuǎn)的水流的離心作用沉淀到旋流沉砂池的中心砂筒內(nèi)，然后通過壓縮空氣進行松砂，再切換到提砂管路連水帶砂提到砂水分離器內(nèi)進行砂水分離。在實際運行中，松砂和提砂是一趟壓縮空氣管路，然后在進入到中心砂筒之前通過電磁閥進行分別控制進入不同的管路，多數(shù)污水廠的旋流沉砂池暴露在室外，電磁閥缺少防護措施，導致電磁閥受到日曬雨淋失效，無法切換，運行人員常常設置到自動位置就走，沒有認真觀察是否實施了切換，是否有砂提出。常常因為電磁閥損壞后，松砂或者提砂的閥門打不開，只完成了一步，只松砂不提砂或只提砂不松砂，造成砂粒不斷堆積，最終砂粒將中心砂筒淤積住，無法有效提升砂粒，只能放水人工清砂，甚至有些污水廠的旋流沉砂池徹底淤積住，或者完全不出砂最終成為擺設。最近的一則針對旋流沉砂池長期不能正常運行的60萬環(huán)保處罰在污水處理行業(yè)內(nèi)頻頻刷頻，也反應出這種現(xiàn)象是普遍存在的。
而平流沉砂池和爆氣沉砂池的排砂方式相同，都是采用了安放在吸砂行車上的吸砂泵從池底的沉砂槽內(nèi)吸砂的方式進行的。這種排砂的方式收到前段處理構(gòu)筑物的粗細格柵的雜物攔截效果的影響大，粗細格柵未能攔截住的雜物，特別是一些含絮狀的雜物，在水流的作用下會編織成長的絮狀繩，隨水流進入到平流/曝氣沉砂池以后，被吸砂泵吸入葉輪內(nèi)，就會纏繞住葉輪，導致吸砂泵無法將底部的砂粒提升到排砂槽內(nèi)，嚴重的會燒毀吸砂泵。有些吸砂泵甚至采用了刀片結(jié)構(gòu)的葉輪，但是隨著刀片的磨損，最終還是會被纏繞堵塞。這里的原因不是吸砂泵的形式選擇或者吸砂泵吸水口距離池底的安裝高度的調(diào)整問題，更多的是在前段設備(粗、細格柵)的攔截作用的發(fā)揮好壞的影響。所以在污水廠中，系統(tǒng)性的各個環(huán)節(jié)的考慮問題才是解決工藝運行出現(xiàn)的異常問題的方式，僅僅只是出了故障的構(gòu)筑物上尋找問題，往往并不是最好的解決方案。
除了上述的問題以外，還有些地區(qū)的沉砂池根本攔截不住砂粒，但是生物池內(nèi)的污泥濃度中MLVSS占比卻極低，這主要是因為現(xiàn)階段標準設計的沉砂池都是以去除0.2mm的砂粒為主要去除對象的，如果進水的無機砂粒粒徑小于0.2mm，相對密度低于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無機成分增多。
沉砂池作為活性污泥有機比例的控制處理構(gòu)筑物，對它的良好管理是必要的，在日常的管理中要注意以下的幾個方面：
1、根據(jù)進水水質(zhì)情況，定時定期的開啟排砂系統(tǒng)。砂粒的比重相對較大，堆積過多的砂粒會造成淤積，導致排砂系統(tǒng)無法有效排出砂粒，因此一定要及時進行排砂，不讓砂粒過多的堆積導致無法排出，造成更嚴重的后果。特別是風沙比較大的地區(qū)，雨污合流的地區(qū)的雨季期間，具有施工排水進入的污水廠都要及時根據(jù)進水情況進行沉砂池的運行調(diào)整，以保證進水的無機砂粒得到及時清除。
2、設備的維護保養(yǎng)。多數(shù)沉砂池的設備處于露天，一些暴露在室外的電氣元件容易受到天氣侵蝕，導致電氣元件損毀，巡視人員要及時發(fā)現(xiàn)及時修復，不能因為設備維護維修不及時，造成設施功能發(fā)揮不暢，最終造成設施的功能失去。在一些污水廠這種情況還是比較常見的，設備損壞覺得晚幾天修沒問題，嚴重的拖了幾個月，因此導致的工藝問題還覺得奇怪。
3、從系統(tǒng)的角度考慮設施設備的功能發(fā)揮。吸砂泵的堵塞不能只從吸砂泵的角度來考慮問題，要考慮格柵的攔截作用是否到位，系統(tǒng)性的解決單體問題才是從問題的根源解決的方式，日常要對粗細格柵的作用發(fā)揮進行認真巡視檢查，全面提升預處理系統(tǒng)的運行效果。
4、要針對實際進水的無機物顆粒大小進行設施設備的合理選型或改造，針對長期無法出砂的設備，要進行除砂機制的改造和提升，特別是一些沙化嚴重的城鎮(zhèn)污水廠，低于0.2mm的砂粒大量存在，但是無法有效去除，就需要對沉砂池進行優(yōu)化改造，現(xiàn)在也有沉砂的優(yōu)化設施，對小粒徑的砂粒的去除效果有所提升。
總體來說，沉砂池在污水廠的重要性毋庸置疑，但是其作用的發(fā)揮往往不盡人意，需要運行人員對沉砂池的日常運行管理進行提升和強化，才能保證沉砂池的工藝功能的穩(wěn)定發(fā)揮。
歡迎關注污水廠細節(jié)管理的后續(xù)內(nèi)容，并參與討論交流。
原標題：污水廠的處理流程中的工藝細節(jié)管理(八)-除砂池的運行細節(jié)
