2.2　調節

生活垃圾焚燒廠滲濾液處理站進水水量和水質常常不穩定，其主要與垃圾存儲量、發酵環境和發酵時間、當地氣候、生活習慣等因素有關。而水質的波動會對滲濾液處理系統，特別是生化系統產生沖擊，甚至會破壞生化系統的正常運行，進而對其他滲濾液處理設施、設備的運行和參數控制產生不利影響。在這種情況下，應在預處理系統設置均化調節池，用以調節進水水量和水質，保證滲濾液處理的正常進行。此外，調節池還提供了水量緩沖功能，起到應急事故池的作用。使得，滲濾液處理系統在枯水期也可以正常運行，不至于因缺水而導致生化系統停止運行。在豐水期時，可存儲多余的滲濾液，防止垃圾倉積水或滲濾液外溢處理的事故發生。

具體滲濾液處理設施中調節池的作用主要有以下幾方面：

①均質均量滲濾液，防止因滲濾液水質突變引發生化系統不穩定；

②調節pH值，以減小后續調節pH值時的化學品用量；

③可稀釋高濃度有毒物質，防止高濃度的有毒物質進入后續生物處理系統，引發系統不穩定；

④可以保證突發事件發生時，生物處理系統在一定時間內的進水，起到事故池的作用。

2.2.1　調節池類型

調節池又稱均化池，可分為均量池和均質池。均量池主要起均化水量的作用，也稱為水量均化池；均質池主要起均化水質作用，也稱為水質均化池。

（1）均量池

常用的水量調節池有兩種調節方式。

①線內調節。進水一般采用重力流，出水用泵提升，池內最高水位不高于進水管的設計水位，有效水深一般為2～3m，線內調節的示意圖如圖2.10所示。

②線外調節。調節池設在旁路上，當廢水流量過高時，多余廢水用泵打入調節池，當流量低于設計流量時，再從調節池回流至集水井，并送去后續處理。

線外調節與線內調節相比，其調節池不受進水管高度限制，但被調節水量需要兩次提升，能耗大。其示意圖如圖2.11所示。

（2）均質池

異程式均質池是最常見的一種均質池，為常水位，重力流。均質池中水流每一質點的流程由短到長，都不相同（沉淀池每一質點的流程都相同），再結合進出水槽的配合布置，使不同時程的水得以相互混合，取得隨機均質的效果。均質池設在泵前、泵后均可，應當注意，這種池子只能均質，不能均量。由于均質的機理有很大的隨機性，故均質池的設計關鍵在于均質池構造，通過適當的結構使先后到達的廢水充分混合。常用的均質池的池型有以下兩種。

①折流調節池。配水槽設在調節池上部，池內設有多個折流板，廢水通過配水槽上的空口溢流到調節池的不同折流間，從而使某一時刻的出水包含不同時刻流入的廢水，達到某種程度的調節。其示意圖如圖2.12所示。

②差流式調節池。對角線上的出水槽所接納的廢水為來自不同時刻進入均質池的進水，從而達到水質調節的目的。為防止調節池內廢水短路，可在池內設置一些縱向擋板，以增強調節效果。其示意圖如圖2.13所示。

（3）均化池

均化池既能均量又能均質，在池中設置攪拌裝置，出水泵的流量用儀表控制。池前須設置格柵、沉砂池以及（或）磨碎機，以去除砂礫及雜質等。池后接二級或三級處理。

（4）事故池

為解決可能出現的污水處理系統運行的事故時（如偶然的廢水傾倒或泄漏等），廢水的去向問題，宜設事故調節池，或分流貯水池，貯留事故排水。

2.2.2　調節池混合方法

由于滲濾液來水呈峰、谷不均勻狀態，調節池內通常要進行混合，以緩解來水不均勻可能給后續處理系統帶來的沖擊負荷。調節池內一般設置液下攪拌器以保持整池的內部循環流動，避免池體內部產生死角而形成沉淀。常用的混合方法包括以下幾種：

（1）水泵強制循環

即污水泵從調節池抽水，又回流到調節池的方式。在調節池底設穿孔管，穿孔管與水泵壓水管相連，用壓力水進行攪拌，不需要在均化池內安裝特殊的機械設備，簡單易行，混合也比較完全，回流水量、攪拌時間、攪拌次數根據實際需要決定，但動力消耗較大。

（2）空氣攪拌

在調節池的側壁上布置環狀管道，管道上開孔，按照穿孔管曝氣的方式進行攪拌。也可在池底設穿孔管，穿孔管和鼓風機空氣管相連，用壓縮空氣進行攪拌。空氣攪拌不僅起到混合均化的作用，且具有預曝氣的功能，效果較好，能夠防止水中懸浮物的沉積，動力消耗也較少。空氣攪拌的缺點也很明顯，會使廢水中的揮發性物質散逸到空氣中，產生異味，同時布氣管經年淹沒在水中，容易被腐蝕。

（3）穿孔導流槽引水

即利用差流方式使污水進行自身水力混合。同時進入調節池的廢水，由于流程的長短不同，前后進入調節池的廢水發生混合。該過程幾乎不需要消耗動力，但會出現水中雜質在池中積累的現象，而且，池體結構也較為復雜。

（4）機械攪拌

典型的機械攪拌裝置包括以下幾部分：攪拌器，包括旋轉軸和葉輪；輔助部件和附件，包括密封裝置、減速箱、攪拌電機、支架、擋板和導流筒等。攪拌器是實現攪拌操作的主要部件，葉輪是其主要的組成部分，它隨旋轉軸運動將機械能傳遞給液體，促使液體運動。機械攪拌的混合效果較好，但是，這些設備常年浸泡在水中，容易腐蝕損壞，維護保養工作量較大。

攪拌器有多種形式：按流體流動形態，可分為軸向流攪拌器、徑向流攪拌器、混合流攪拌器；按攪拌器葉片結構，可分為平葉、折葉、螺旋面葉；按攪拌用途，可分為低黏流體用攪拌器、高黏流體用攪拌器；按安裝形式，可分為頂進式、側入式以及潛水攪拌器。

常用機械攪拌設備有槳式、推進式、渦流式、雙曲面式等。

①槳式攪拌器。槳式攪拌機結構最簡單，葉片常由扁鋼制成，用焊接或螺栓固定在輪轂上，葉片數通常為2～4片，葉片形式可分為平直葉和折葉式兩種，即根據葉片的形狀特點的不同可分為平槳式攪拌器和斜槳式攪拌器。平槳式攪拌器產生的是徑向力，斜槳式攪拌器產生的是軸向力，槳式攪拌器的轉速相對較低，一般為20～80r/min，適用于低黏度的液體、懸浮液及溶解液攪拌。其示意圖如圖2.14所示。

②推進式攪拌器。推進式攪拌器的特征是排出液體的能力強，葉輪在旋轉時液體向前方成軸向流排出，使之循環流動，流體以容積循環形式流動，所受的剪切作用較小，上下翻騰效果良好。推進式攪拌器常用于液液混合、使溫度均一化、防止淤漿沉降等。轉速常為300～600r/min，常被用于大容積的攪拌。其示意圖如圖2.15所示。

③渦流式攪拌器。其常常由水平圓盤和2～4片葉片構成，能有效地完成攪拌操作，并能處理黏度范圍很廣的流體，是應用較廣的一種攪拌器。按照葉輪又可分為平直葉和彎曲葉。渦流攪拌器速度較大，一般為300～600r/min。其主要優點是當能量消耗不大時，攪拌效率較高，攪拌產生很強的徑向流。其示意圖如圖2.16所示。

④雙曲面攪拌器。雙曲面葉輪體上表面為雙曲線母線繞葉輪體軸線旋轉形成的雙曲面結構，其獨特的葉輪結構設計，最大限度地將流體特性與機械運動相結合。為了迎合水體流動，設計從葉輪的中心進水，這一方面減少了進水紊流，另一方面保證了液體對葉輪表面的壓力均勻，從而保證整機在運動狀態下的平衡。在漸開雙弧面上均布有八條導流葉片，借助液體自重壓力作補充進水獲得的勢能與葉輪旋轉時產生的離心力形成動能，液體在重力加速度的作用下經雙曲面結構過渡，沿葉輪圓周方向作切線運動，在池壁的反射作用下，形成自上而下地循環水流，故可獲得在軸向（y）和徑向（x）方向的交叉水流（如圖2.17所示）。正是由于立式波輪攪拌機葉輪的結構特性和接近池底安裝的特點，其工作位置決定了它對懸浮物的防沉降作用是直接的，在工作中可獲得理想的攪拌效果，能有效地消除攪拌死角。大比表面積可獲得大面積的水體交換。

攪拌器的選擇總結出相關內容，如表2.2所示。

注：有◆者為可用，空白者不詳或不可用。

2.2.3　調節池設計

調節池的設計主要是確定調節池的容積。垃圾焚燒廠調節池的設計容量相比垃圾填埋場要小很多，主要是由于垃圾填埋場滲濾液水量受氣象條件影響較大，特別是暴雨會大大提高垃圾填埋場滲濾液產生量，其調節池池容設計需要考慮滿足十年一遇或三十年一遇暴雨下產生的滲濾液，而垃圾焚燒廠滲濾液來源于垃圾焚燒廠的垃圾儲倉中，其產量大小與垃圾進場量、滲濾液產生率和垃圾停留時間、當地氣候、生活水平、生活習慣、垃圾分類水平等因素有關系，池容通常比垃圾填埋場滲濾液調節池池容要小很多。

不同的垃圾焚燒工藝使垃圾滲濾液的產量存在一定的差異。比如使用循環流化床處理工藝的焚燒廠，原生垃圾經過預處理后直接進入鍋爐焚燒，一般不對垃圾進行堆酵和儲存，所以其產生的滲濾液會相對較少，基本是日產日清。此外，隨著季節和垃圾庫存量的不同，其垃圾滲濾液產量會有波動。而對于使用機械爐排的焚燒廠，生活垃圾一般先進行5～7d的堆酵預處理后再進入爐內進行焚燒處理。

有研究發現，垃圾堆酵48h析出的滲濾液量為可析出全量的99%。深圳市政環衛綜合處理廠在2001年與清華大學合作進行生活垃圾堆酵實驗，實測數據表明，進廠初測低位熱值為4000kJ/kg，含水率為50%～65%的生活垃圾，在堆酵48～72h，脫水失重比大致為10%～12%。由此可以看出，爐排爐垃圾焚燒廠與循環流化床鍋爐垃圾焚燒廠的垃圾滲濾液產量區別較大。另外，調節池還需考慮雨天導致的垃圾水分含量的增加，從而導致的垃圾滲濾液產量的大幅度增加所帶來的儲存風險，因此，調節池的容積應盡可能設置大些。

在垃圾焚燒廠滲濾液處理工藝中，調節池一般采用鋼筋混凝土結構。為減少對環境的污染，其上部設頂板和人孔蓋板進行密封，安裝除臭系統抽取調節池產生的臭氣送到垃圾焚燒爐進行焚燒。池體采取防腐防滲措施，避免池內液體滲漏。為方便調節池的維護及檢修，調節池設2個，交替運行。調節池一般設計的水力停留時間為7～8d左右，池內設液下攪拌器以保持整池的內部循環流動，避免池體內部產生死角而導致固體顆粒的沉淀、沉積等。同時調節池的營養底物、微生物和溫度條件具備產生厭氧發酵的條件，會產生沼氣和臭氣，因此，需要設置抽負壓，防止爆炸。

以下將介紹垃圾焚燒廠滲濾液處理站調節池設計，當垃圾滲濾液的處理規模為400t/d時，調節池的設計說明與設計要點如下。

（1）設計說明

垃圾焚燒廠滲濾液處理站調節池設計遵循以下原則，首先需要確定垃圾焚燒廠滲濾液處理規模Q，再根據項目總平面圖等進行初步設計，合理安排調節池的尺寸，使得調節池既有良好的均質均量作用，同時也可以承擔滲濾液處理系統事故池的作用，給予特殊情況下系統充分的恢復時間，根據實踐經驗，一般設計調節池理論水力停留時間處于7～8d。此外，設計調節池的超高1m，計算理論水力停留時間時使用的是調節池的有效容積，即V有效進行計算。

（2）主要構筑物

處理規模：Q=400m3/d；

構筑物尺寸：L×B×H=21m×10m×8.0m，數量：2座；

取有效水深：H有效=7.0m；

取超高1m，則H=8.0m；

則有效容積：V有效=21m×10m×7m×2=2940m3；

理論水力停留時間：HRT=V有效/Q=2940/400=7.35d；

結構型式：半地下式鋼筋混凝土結構。

（3）主要設備

潛水攪拌機：N=5kW，數量6臺；

過濾器：過濾精度2mm，Q=40m3/h，數量2臺；

自吸式排污泵：Q=15m3/h，H=30m，N=3.0kW，數量4臺（2用2備）；

袋式過濾器：Q=25m3/h，過濾精度2mm，數量1臺。