城市污水处理中初沉池的设置

当水源水质达不到要求时，就应加强处理使其达到水质标准而不是牵就现状，降低标准。

5耗氧量
新规范在常规检验中列入了耗氧量，作为有机物综合指标，限值是3m g／L，这是相应于水源水应小于4m g／L制定的，因一般常规工艺能去除20% !30%的耗氧量。

诚然耗氧量不是一个具体的物质，它对人的健康影响也没有明确的关系。

但它代表着有机物质的多寡，在目前阶段，当我们缺乏经常检测一些具体的有机物条件和缺乏测定总有机物（如TOC）手段时，用它控制有机物的相对总量，因其容易测得，可操作性强，便于经常检验，是必要的，是有针对性，符合我国国情的。

展望未来终能采用TOC值来代替耗氧量这一指标。

6体会
贯彻实施新的《生活饮用水卫生规范》，控制有机物，控制耗氧量，必然将采用活性炭吸附、臭氧"活性炭联用、生物预处理等新技术（国际上已不是新技术），甚至采用膜技术。

一定会改变我国常规净水工艺的面貌，将我国的给水净化事业推向一个新的高度。

是压力也是动力，新的水质标准对给水工作者提出了更严的要求，但也给我们创造了提高净水工艺与改善水质的机遇，我们应该加快研究各种降低有机物、提高水质的技术，努力开发水净化设备与装置（如大型臭氧发生器，活性炭再生装置等），来适应我国给水净化事业发展的需要。

"作者通讯处：100084清华大学环境科学与工程系
电话：（010）62782196
收稿日期：2001"7"31
城#
邵林广
提要分析了我国城市污水水质现状，探讨了初沉池在城市污水处理中的作用，提出了在城市污水处理中初沉池不但不应取消，反而应该重视初沉池设置的观点。

关键词城市污水初沉池设置
近十几年来，我国的城市污水处理有了很大的发展，改良的活性污泥法，如氧化沟、AB法、SBR法等新工艺得到推广应用。

这些新工艺的共同点是取消了初沉池，因而具有占地小、投资省的特点。

然而，由于我国的城市污水水质不同于发达国家，取消初沉池后，导致一些城市污水厂运行管理出现问题。

因此，在城市污水处理厂设计规划时，对初沉池的取消与设置必须引起足够重视。

1初沉池的作用
在城市污水厂进水中，固体物质在城市污水中固体由可沉固体、漂浮固体和一部分胶态的不可沉固体组成。

城市污水中的悬浮固体、可沉固体物质以三种状态存在：溶解态、胶体态和悬浮态。

而悬浮
#国家九五攻关课题（96-909-01-01-09）。

约占60%，胶态固体物质接近40%，极少一部分是漂浮固体物质。

在城市污水厂的一级处理中，初沉池设置在格栅、沉砂池之后，主要去除悬浮固体中的可沉固体物质，去除效果可达90%以上；在可沉物质沉淀过程中，悬浮固体中不可沉漂浮物质的一小部分（约10%）会粘附在絮体上一起沉淀下去。

另外，漂浮物质的大部分也将在初沉池内漂浮在污水表面作为浮渣去除，沉下去的物质作为污泥被排出。

而且，由于初沉池的停留时间一般为1.5!2.0h，所以初沉池还有均和水质、水解（酸化）作用［1］。

2我国城市污水水质现状
我国是一个发展中国家，城市排水基础设施差，城市排水体制基本上以合流制为主。

由于城市绿化率不高，
燃烧煤炭作为城市生活中一次性能源使用
给水排水V o l.27No.920015
较为普遍，加之我国城市垃圾尚未分类，城市建筑物内建筑设备又以蹲式大便器、大便槽为主，因此我国的城市污水中不仅含有有机物，还有泥沙、煤渣等无机物和塑料带（袋）等漂浮物。

现以深圳蛇口开发区污水厂为例加以说明。

该污水厂采取二级生物处理，服务区域内排水体制为分流制排水系统，开发区内不设化粪池。

一个2万m3／d的污水厂，经格栅清除的栅渣达0.5!0.6 t／d。

栅渣成分复杂，既有一般城市污水厂常见的木块、塑料制品等，又有少见的衣物、丝织品等。

进厂污水中的漂浮物虽然经一道粗格栅（栅距为20 mm）、一道细格栅（栅距为10mm），但是仍有一些如布条、塑料带等杂质穿过格栅，越过沉砂池，最终在初沉池内被有效地去除，保证了后续二级生化处理的正常运行。

3取消初沉池后所产生的问题
城市污水中的无机物、漂浮物绝大部分是经格栅、沉砂池、初沉池这些一级处理构筑物去除的。

城市污水中的无机物大部分是在沉砂池内去除，少部分是在初沉池内去除。

这是因为我国沉砂池是按去除粒径大于0.2mm的砂粒（相对密度为2.65），去除率大于95%设计的。

据对广西某城市污水厂泥沙淤积较为严重的氧化沟内积泥实测结果表明：尽管对0.2mm以上的砂粒去除率达到90%，但对粒径小于0.1mm的砂粒，去除率仅为35%左右。

这就是取消初沉池的直接后果［2］。

城市污水中的漂浮物大部分是经格栅去除的，少部分是在初沉池内去除的。

目前，我国城市污水厂一般设置粗细两道格栅，细格栅栅距一般不小于10mm［3］。

因此，一部分漂浮物仍能穿过格栅，进入后续处理构筑物。

根据对我国部分城市污水厂实际运行现状的调研证实，取消初沉池后，给城市污水厂的运行管理带来一系列的问题，突出表现在下述几个方面［4］：
（1）漂浮物进入二沉池后，往往缠绕在刮泥机上，影响其正常工作；这些杂质随二沉池剩余污泥进入污泥浓缩池，又会缠绕到机械混合搅拌桨上；
（2）沉砂池去除的砂粒淤积在二级生物处理构筑物的配水沟渠内，而后导致氧化沟、曝气池、SBR 池积沙严重，池容减少；
（3）累积的泥沙常常堵塞二沉池、污泥浓缩池排泥管道；
（4）含沙率过大的活性污泥脱水时，大大降低污泥的成饼率，并使带式压滤机滤布过度磨损，缩短了使用寿命；污泥消化池消化含沙率过大的剩余污泥，不但使污泥搅拌困难，而且导致消化池产气量降低；
（5）回流污泥泵由于输送含沙率过大的活性污泥使泵壳磨穿（一般3!4年）；连钢制管道弯头端部磨穿时间也缩短为5!6年（一般为10年左右）。

4关于初沉池设置的讨论
4.1初沉池不宜取消的原因在于设计规范的规定
对于格栅栅距，现行设计规范规定［5］：在污水处理系统前，采用机械清除时为16!25mm；如水泵前格栅栅条空隙宽度不大于20mm时，污水处理系统前可不再设置格栅。

实际上，为了保证城市污水厂的正常运行，污水处理系统前已设置了两道格栅，栅距已减少到10mm。

但是，由于我国的城市污水含渣量大、成分复杂，虽然设置了两道格栅，仍有一部分漂浮物进入二级生物处理构筑物，影响城市污水厂的正常运行。

沉砂池的沉砂效率取决于水力停留时间，现行设计规范规定［5］：平流沉砂池在最大流量时停留时间应不小于30s，曝气沉砂池最大时流量的停留时间应为1!3m i n。

如此短的水力停留时间，使得一部分细砂粒随沉砂池出水进入后续处理构筑物，一旦取消初沉池，则会影响城市污水厂二级生物处理的正常运行。

因此，要取消初沉池，必须修改现行设计规范。

即格栅须设置三道，第三道格栅栅距不大于5mm；沉砂池的水力停留时间不低于10m i n［2!3］。

4.2处理低浓度城市污水不设初沉池问题的讨论
我国已建的城市污水厂，由于设计等方面的原因，造成实际运行水质远小于设计水质［6］。

使得初沉池不能正常运行，其后的曝气池难以维持正常运行，还由于初沉池可削减30%左右的BOD负荷，造成有机碳源的亏缺，难以进行生物去除氮、磷的处理。

因此得出结论：处理低浓度城市污水，应取消初沉池［7!8］。

仔细分析，上述结论是在城市污水厂建成后，由于实际运行水质远小于设计水质，
运行管理人员针6给水排水V o l.27No.92001
对曝气池无法正常运行，进而采取加设初沉池超越管、关闭初沉池的措施。

其实都是在弥补污水厂本身设计的不足。

因此得出取消初沉池的结论是否欠妥，值得商榷。

笔者认为：处理低浓度城市污水，宜采取城市污水一级强化处理工艺或先建城市污水一级处理工艺，待城市污水水质浓度提高后，再上二级生物处理工艺；或者采取生物膜处理工艺，但初沉池是不能取消的［6，9］。

4.3改良的活性污泥法取消初沉池问题的讨论
目前，在我国已建成了一些氧化沟、AB法、SBR 法等二级生物处理工艺的城市污水处理厂。

这些城市污水厂的主要特点是取消了初沉池，简化工艺流程，压缩基建费。

但是，取消初沉池后，一方面增加了处理运行费（初沉池可降低30%的BOD所需费用有限），得不偿失；另一方面，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。

探讨这些处理工艺取消初沉池的原因，也许是国内无设计先例（缺乏新工艺的设计规范），只有照搬国外城市污水处理工艺。

而国外取消初沉池的原因在于：①城市绿化率高，城市居民餐饮基本上以成品或半成品为主，进入城市污水厂的泥砂量很少，而城市污水厂内沉砂池的停留时间较长，使有限的泥砂得到去除［2］；②城市垃圾进行了分类处理，进入城市污水厂的漂浮物有限；③城市居民厨房一般设置了餐余物粉碎器，极大地减少了城市污水中的杂质；④建筑物卫生间内坐式大便器普遍应用，居民良好的文明习惯也是城市污水中杂质少的原因之一；⑤城市排水体制广泛采用分流制，是取消初沉池的重要原因。

显然，限于我国城市污水水质现状和城市基本设施的不完善，在今后的一段时间内，城市污水厂取消初沉池是不适宜的。

5结论
（1）鉴于我国城市污水水质现状，初沉池作为城市污水一级处理重要的构筑物，具有弥补现行设计规范不足的作用，因此初沉池不宜取消；
（2）初沉池能去除60%的悬浮固体，30%左右的BOD，还具有一定的水解（酸化）作用，属低投入、低能耗的城市污水处理单元，尤其在处理低浓度城市污水方面，应十分重视对初沉池的设计。

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!作者通讯处：430070武汉武昌洪山雄楚大街199号
武汉科技大学城市建设学院建筑设备系电话：（027）87390345（O）87391339（H）
收稿日期：2001一2一
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给水排水V o l.27No.920017
城市污水处理中初沉池的设置
作者：邵林广
作者单位：武汉科技大学城市建设学院建筑设备系;
刊名：
给水排水
英文刊名：WATER & WASTEWATER ENGINEERING
年，卷(期)：2001,27(9)
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