前言
在活性污泥法这个“微生物净化工厂”中,曝气池完成了污染物的生化降解,但处理后的水与增殖的微生物(活性污泥)依然混合在一起。如何高效、彻底地将它们分离,获取清澈的出水,同时将宝贵的微生物“回收”回系统?这个至关重要的收官环节,就由二次沉淀池来完成。它不仅是水质达标的最终出口,更是维系整个生化系统平衡的“调节阀”。
一、 二沉池的角色:不仅仅是沉淀
二次沉淀池,简称“二沉池”,是活性污泥法工艺流程中不可或缺的组成部分。它位于生化反应池(如曝气池)之后,承担着两项核心使命:
固液分离:将混合液中的活性污泥絮体(生物固体)从处理后的出水中分离出来,确保出水清澈,悬浮物(SS)达标。
污泥浓缩与回流:为分离出的活性污泥提供一个浓缩场所,并将浓缩后的污泥大量回流至曝气池前端,以维持池内所需的微生物浓度(MLSS)。
与初沉池的本质区别:
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初次沉淀池 | 二次沉淀池 |
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| 处理对象 |
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| 污泥特性 |
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| 核心功能 | 去除进水中的SS | 实现泥水分离,保障系统循环 |
| 运行要求 |
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二、 二沉池的主要类型与结构特点
二沉池的池型与初沉池类似,但由于其功能特殊,在设计细节和运行要求上更为严格。
辐流式二沉池(应用最广泛)
结构:大型圆形池,通常为中心进水、周边出水。
工作特点:混合液从中心导流筒进入,向四周缓慢辐射流动。活性污泥絮体在流动中沉降,被旋转的刮泥机汇集到中心泥斗。澄清水通过周边锯齿堰溢出。
优势:容量大,适合大型污水厂;刮泥设备成熟可靠。
关键:必须设置浮渣槽以撇除可能产生的生物泡沫。
平流式二沉池
结构:长方形池,一端进水,另一端出水。
工作特点:混合液水平流过沉淀区。链板式刮泥机将沉降的污泥刮向进水端的泥斗。
优势:构造简单,施工方便,适合地质条件受限或矩形布局的厂区。
竖流式二沉池(用于小型设施)
结构:小型圆形或方形竖井,水流自下而上。
工作特点:要求混合液的上升流速小于污泥的最小沉降速度。
优势:占地面积小,排泥方便。
劣势:对水量水质变化敏感,抗冲击能力弱。
三、 核心设备与设计要点
核心设备
刮吸泥机:二沉池的“心脏”。不仅要将污泥刮集,更要在不扰动已沉降污泥层的前提下,将高浓度的底层污泥连续、均匀地排出。中心传动/周边传动刮吸泥机是主流。
出水堰(三角堰):要求极高的水平度,确保出水均匀,防止短流和局部溢流带泥。
浮渣去除装置:用于清除池面因污泥膨胀或泡沫产生的浮渣。
关键设计参数(比初沉池更严苛)
表面负荷(溢流率):核心参数。指单位时间内通过单位池表面积的流量。设计值通常为0.6 - 1.5 m³/(m²·h),远低于初沉池。负荷越低,分离效果越好,池容越大。
固体负荷:单位时间内单位池表面积承受的固体物(污泥)量。这是防止二沉池因污泥量过大而失效的关键校核参数。
堰口负荷:指单位长度出水堰溢流的流量。设计值通常要求≤ 10 m³/(m·h),以防止出水湍急将污泥絮体带出。
污泥区容积与停留时间:必须保证有足够的空间和时间让污泥浓缩,以满足回流和排泥的浓度要求。
四、 运行、维护与异常诊断
二沉池的运行状况是活性污泥系统健康的“放大镜”。
正常运行标志
出水清澈透明,悬浮物低。
池面可见清晰的泥水分界面,界面平稳。
回流污泥浓度稳定,呈黄褐色,有土腥味。
常见异常现象、原因与对策(“望闻问切”)
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| 出水浑浊,带细小絮体 | 污泥老化
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| 出水携带大块污泥上浮 | 反硝化
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丝状菌膨胀
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立即加大排泥和回流
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日常维护要点
定期检查刮吸泥机:运行是否平稳,有无异响,刮板磨损情况。
清洁出水堰:定期清除堰口生长的青苔和积垢,保证出水均匀。
校准仪表:污泥界面计、泥位计等是运行的眼睛,必须准确。
五、 结论:平衡的艺术
二次沉淀池是活性污泥法工艺流程中水、泥、气三相平衡的最终体现。它的高效稳定运行,不仅依赖于精良的设计和设备,更取决于对整个生物处理系统动态平衡的深刻理解和精细调控。一个运行良好的二沉池,是清澈出水的保证,也是活性污泥系统生命力的循环起点。
发展趋势:
随着对出水水质和占地要求的提高,一些新技术正在部分替代传统二沉池的功能,例如:
膜生物反应器(MBR):用膜分离彻底取代二沉池,实现彻底的泥水分离和极高的出水水质。
高效沉淀池(如加磁沉淀、斜板/管沉淀):在深度处理段或紧凑型工艺中应用。

