北極星水處理網訊:對於汙水廠來說,最基本也最明顯的一條基本原理就是水往低處流,這是整個汙水廠設計流程的基本布局思想,也是貫穿整個汙水廠的工藝路線的基本條件。
汙水廠是一個區域的汙水集中收集起來進行處理的場所,一個城市的部分區域的汙水來源於家家戶戶的日常產生廢水,這些廢水通過預先埋設的汙水管網流入到汙水廠內。整個汙水管網的鋪設最基本的一個原理就是水往低處流,所以一般城市汙水廠的設計選址會在整個城市匯水區域的最低點,這樣可以讓收集各家各戶的汙水管網順著地勢流入到汙水廠內。這樣會減少一些沿途再進行提升的狀況,當然有些城市的地形不適合整體的坡降,就可能需要做一些沿途提升泵站,便於汙水跨過地形限制最終流入到汙水廠內。所以從管網上看,水往低處流是管網設計的基本原理之一,也是經濟節能的基本策略。

城市區域裡各家各戶的汙水通過不斷下降的汙水管網逐步匯流到汙水廠內時,整體的汙水管就會埋深很深,基本都在地下幾米到十幾米的深度,汙水廠整體的構築物很難建設到這麼低的地下位置,雖然現在也有些城市建設了一些地下式汙水廠,但是從建設投資,運營管理,維護維修的角度上,短期內不會成為主流。汙水廠的構築物基本是要建設在地面上的,但是進水在地面下,構築物在地面上,就違背了水往低處流的基本原理。為了解決這個問題,汙水廠採取了機械提升的方式來把進廠的地面下的汙水直接提升到一定的高度,然後從高處向下流動,這就是汙水提升泵的作用。所以在汙水廠內,汙水提升是最重要的一個處理環節,也是各個汙水廠的咽喉位置,沒有汙水提升,後續的所有的處理都談不上,因此運營管理中,對汙水提升的管理是需要進行嚴格細緻的管理的,需要投入足夠的資金和精力,做好汙水提升的環節的運行管理工作。
汙水廠通過汙水提升泵將在地面下的流入廠區汙水提升起來,後續的構築物就可以滿足水往低處流的基本原理,這個運營人員也是可以通過各個構築物的水面高度逐步下降的現象發現的,這也是汙水廠在設計各個處理構築物的一個基本原則,通過提升後,汙水在廠內根據水往低處流的原理,逐級通過各個處理構築物,在各個不同功能的處理構築物內去除相應的汙染物指標,最終從汙水廠達標排放,流入到自然水體中去。在汙水廠出水標準還是二級標準的時候,基本通過二沉池後,再進入到接觸消毒池後,整個的水面高度就略高於地面,可以順暢的根據水往低處流的基本原理排入到自然水體中,但是現階段採用的一級A標準,對出水水質有了更高的要求,特別是懸浮物等,需要做一些深度的處理。
汙水廠的深度處理一般採用的都是加藥、絮凝沉澱、過濾的工藝,這種工藝中的過濾階段也是符合水往低處流的基本原理的,一般都是高位水通過濾床流入到後續的構築物內。深度處理的構築物由於設備眾多,並且水在重力流的過程中有很多阻礙(濾床中的濾料),如果直接接在二沉池後端,就會造成整個的深度處理車間的標高在地面下很深的位置,從整體的運行管理來說非常不方便。為了方便管理,在汙水廠中,深度處理車間一般都是地面上的構築物,而二沉出水的液位高度已經接近地面高度,再上升到高於地面的位置,嚴重違背了水往低處流的基本原理,汙水廠內採用與汙水提升泵同樣的措施,將二沉池出水提升到深度處理車間的高度,這也就是中間提升泵站的作用,通過提升後的二沉池出水到達一定高度,在深度處理車間再逐級根據水往低處流的原理流出汙水廠,進入到自然水體內。
自然水體的液位高度是限制汙水廠最終出水構築物液面高度的依據,這個也是要符合水往低處流的基本原理的。特別是要保證在自然水體汛期水位高漲的時候,汙水廠的出水仍能夠通過水往低處流的基本原理排出去,有時在一些地形條件不滿足的地區,這個就很難保證,有些汙水廠就會採用強制提升的措施來進行最終的排水。
在汙水廠內除了整個的汙水處理流程中的自然流動的過程中需要時刻滿足水往低處流的基本原理以外,還有一些區域也要設置條件來滿足水往低處流的原理。比較集中的就是生物池內的外回流泵的作用。外回流是把沉積到二沉池底部的汙泥重新回到生物池內,二沉池底部的汙泥位置遠低於生物池的液位高度,這時根據水往低處流的基本原理,這就不符合,所以要增設外回流泵,把二沉池底部的汙泥提升起來,達到生物池的液位高度,使活性汙泥能夠回到生物池內。有些汙水廠是通過內回流渠道進行內回流的,這就也是符合水往低處流的基本原理的,採用穿牆泵的內回流主要起到的是改變液體流向的作用,此時的內回流泵的主要作用不在於提升,而是系統內的攪拌作用,因此和這個基本原理直接的關聯不大。
水往低處流的基本原理非常簡單明顯,很多人都非常明白,但是在汙水廠中是通過各種技術、設備手段來實現的,通過技術設備包裝後的這條基本原理,很有可能就沒有那麼直接的讓人看明白這個原理了。汙水廠實現這條基本原理的技術設備也就是汙水廠運營人員需要重點關注的內容。汙水廠內的絕大部分水泵,包括汙泥投配泵、加藥泵等都是為了滿足或者創造水往低處流基本原理的實現條件來設置的,對於運營人員來說,了解這個基本原理,對水廠內的設備的設置就有了較為明確的概念理解,也是運營人員對水泵的管理的根源所在。