初沉池对污水中无机悬浮固体的影响

摘要：随着生物除磷脱氮工艺的大量使用，初沉池的设置和取消一直在学术和工程界存在争议。以重庆市某污水厂为对象，从对无机悬浮固体（ISS）、COD和TN去除效果的角度探讨了初沉池在污水处理系统的重要性。

研究结果表明，在合流制排水体制下，该污水厂进水污染物浓度非常高，COD、SS和ISS的平均浓度分别为560、1 100和780 mg/L；初沉池对COD、SS和ISS的去除率分别为61%、78%和85%，对ISS的去除率比COD高20%左右；污水经过初沉池沉淀之后，ISS/COD从1.7下降到0.7左右，COD/TN从8.0左右下降到4.3，粒径由40 μm下降到30 μm。初沉池对大粒径的ISS具有较好的去除效果，未能被去除的小粒径ISS容易悬浮在混合液中，降低MLVSS/MLSS。从ISS/COD的削减和保持混合液MLVSS/MLSS正常的角度来讲，初沉池不应取消。

近十几年，SBR和各种形式的氧化沟等工艺由于不需设初沉池、处理效果好等优点在国内得到了广泛的推广和应用。虽然初沉池的取消可以节约占地面积，减少碳源的消耗，但是也导致大量的悬浮固体进入了活性污泥系统。

因此，关于初沉池的设置问题，在学术界和工程界一直存在争议。王佳伟等认为，有初沉池的污水处理厂通常都不能满足生物脱氮除磷所需要的碳源，应当取消初沉池。赵庆良等认为，取消初沉池对后续污染物的去除没有明显影响。袁泉等根据初沉池在城市污水厂长期的实际运行数据表明，初沉池能够有效地去除61%的SS和33%的COD，稳定水质。邵林广认为，初沉池可以去除30%的BOD，取消以后会增加曝气池的运行费用，而且漂浮物和泥砂影响二级处理构筑物的正常运行、导致机械设备故障及管道磨损。

为了解决初沉池存在的争议，国内诸多学者致力于提高初沉池SS去除效果的同时减少COD的削减。王社平等和卞子敏等通过控制有效水深和沉淀时间来实现这一目标。许劲等研究了取消初沉池时沉砂池和除磷脱氮产率系数的选择，以提高SS的去除和碳源的合理分配。

Fillos等和王佳伟利用初沉池污泥发酵以弥补初沉池削减的COD。实际上SS中包含了有机和无机固体（ISS）两部分，而目前的研究主要集中在初沉池对SS和COD的去除以及后续除磷脱氮的影响，鲜有人关注ISS。Ekama等认为，进水中的ISS和COD比例对污泥的MLVSS/MLSS有较大影响。为此，本文以重庆市某污水厂为调查对象，研究初沉池对ISS的去除以及ISS对后续活性污泥系统的影响。并对取消初沉池前后的混合液MLVSS/MLSS值变化过程进行了理论推导，以期为污水厂设计提供理论依据。

1实验方案

1.1污水厂简介

该污水厂位于重庆市主城区，采用合流制污水收集系统，服务面积为125km2，处理量为10万t/d，污水处理采用倒置AAO工艺，工艺流程如图1所示。该污水厂采用平流式初沉池，旱季和雨季的停留时间分别为1.56h和0.75h，L*D*H=90m*48m*4m。

本研究于2012年6月至2013年1月之间进行10次采样，各个构筑物之间由管道和明渠相接，污染物在流动过程中可能存在沉积作用，因此在构筑物之间增设采样点，布置如图1所示。采样过程使用专业的底部进水水质采样器伸至构筑物中部采取混合样。。