工业废水处理中调节池的设置原则及其重要性

工业废水处理中调节池的设置原则及其重要性

在工业废水处理中，调节池（又称均质池、均衡池） 是一个至关重要的预处理单元。其核心功能是克服工业废水在水质（污染物浓度、成分） 和水量上的波动性，为后续处理工艺提供相对稳定、均一的进水条件。以下是其设置原则及其重要性的详细说明：

一、 设置原则

1.位置前置：

调节池通常设置在废水处理工艺流程的最前端，位于格栅、沉砂池之后，其他物理、化学或生物处理单元之前。这样能最大限度地收集和混合来自不同车间、不同时段、不同生产工序产生的废水。

2.容量充足：

（1）核心原则： 调节池的容积必须足够大，能够容纳预期的废水流量和浓度的波动。

（2）设计依据： 需要根据工厂的实际生产周期（如班次、日、周、季节）、废水排放规律（流量变化曲线、浓度变化曲线）、事故排放量等进行详细的水量平衡计算。

（3）目标停留时间： 设计停留时间通常需要覆盖一个完整的波动周期（例如一个生产班次、一天或更长），常见的停留时间范围为4-24小时或更长，具体取决于波动程度和后续处理工艺的要求。对于波动剧烈的废水，停留时间可能需要更长。

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3.有效混合：

（1）目的： 防止悬浮物沉降、避免池内出现死角或短流、确保池内水质均匀（均质）。

（2）方式： 常用混合方式包括：

*空气搅拌： 最常用，通过鼓风机和穿孔曝气管或曝气器实现。优点：简单有效，兼具预曝气（去除部分易挥发有机物、氧化还原性物质、防止厌氧发臭）功能。

*机械搅拌： 使用搅拌器（桨式、推进式等）。

*水泵强制循环： 用泵将池水抽出再打回池内不同位置。

*特殊设计： 如折流式设计增加水流路径。

（3）选择： 搅拌方式的选择需考虑废水特性（含固量、腐蚀性、挥发性）、能耗、维护等因素。

4.必要的附属设施：

（1）液位控制： 设置高低液位报警、溢流管（事故时保护后续构筑物）、泵的启停控制（根据液位控制提升泵）。

（2）监测仪表： 安装流量计、pH计、温度计、在线水质分析仪（如COD、TOC探头）等，实时监控进出水情况。

（3）事故排放口/超越管： 在极端情况下（如池满或设备故障），应有安全排放或超越后续敏感单元的通道（需符合法规要求）。

（4）清淤设施： 考虑设置排泥泵或排空阀，便于定期清理沉积物。

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（5）覆盖与除臭： 对于易产生挥发性有机物或恶臭气体的废水，需考虑加盖并连接废气处理系统。

5.考虑特殊水质：

（1）酸性/碱性废水： 调节池是进行初步中和的理想场所（通过在线pH控制自动加酸/碱）。

（2）含油废水： 可在调节池设置撇油装置进行初步除油。

（3）高浓度有机废水： 可考虑在调节池进行厌氧酸化预处理（水解酸化），提高后续可生化性。

（4）含毒性/抑制性物质废水： 大容量调节池可以稀释瞬时高浓度冲击负荷，保护后续生物处理单元。

 

二、 重要性

1.稳定水质水量 (均质均量)：

（1）核心作用： 这是调节池最根本、最重要的功能。它将波动剧烈的进水转化为流量和污染物浓度相对平稳的出水。

（2）对后续工艺的保护： 后续的物理处理（如沉淀、气浮）、化学处理（如混凝、氧化还原）和尤其关键的是生物处理（如活性污泥法、生物滤池），都需要相对稳定的进水条件才能高效、可靠地运行。剧烈的波动会导致：

（3）生物处理崩溃： 微生物无法适应浓度冲击（毒性抑制或营养不足），处理效率急剧下降甚至失效（污泥膨胀、上浮、流失）。

（4）化学药剂投加失控： 难以精确控制加药量，造成浪费或处理效果不佳。

（5）物理分离效率降低： 流量或SS负荷突变影响沉淀/气浮效果。

（6）设备过载或空转： 流量过大冲击设备，流量过小则设备效率低下。

2.减小处理构筑物容积和降低投资成本：

由于调节池“削峰填谷”的作用，后续处理单元（尤其是生物反应池、沉淀池）可以按照平均流量和平均负荷进行设计，而不是按照峰值流量和峰值负荷设计。这显著减小了后续构筑物的规模，降低了土建和设备投资成本。

3.优化化学药剂投加，降低运行成本：

水质稳定后，化学药剂（如酸、碱、混凝剂、氧化剂）的投加量更容易精确控制，避免了因应对瞬时高峰而过度投药造成的浪费，也避免了因浓度过低而投药不足导致的处理不达标。

4.提高处理系统的可靠性和稳定性：

调节池的存在大大增强了整个处理系统抵抗水力冲击负荷和有机/有毒冲击负荷的能力，减少了系统故障、出水超标的风险，保障了处理设施的连续、稳定运行。

5.提供事故缓冲与应对能力：

在发生生产事故（如物料泄漏、设备故障导致高浓度废水排放）或车间设备检修冲洗时，调节池可以容纳这部分异常废水，防止其直接冲击并摧毁后续处理单元，为事故处理和工艺调整赢得时间。

6.改善沉降性能 (预沉淀/预混合)：

一定的停留时间加上混合作用，可以使部分较重的悬浮物在池内初步沉降（虽然主要沉淀发生在后续的初沉池），同时使胶体物质和可沉物质充分混合接触，有时能改善其后续的沉降或气浮特性。空气搅拌还能吹脱部分挥发性物质。

7.便于实现自动化控制：

相对稳定的进水条件使得整个处理系统的自动化控制（如DO控制、回流比控制、加药控制）更容易实现和更有效。

总结

调节池是工业废水处理系统中不可或缺的“稳定器”和“缓冲器”。遵循合理的位置、充足容量、有效混合等原则设置调节池，对于保障后续处理工艺（特别是生物处理）的高效稳定运行、降低整体投资和运行成本、提高系统抗冲击能力和处理可靠性、最终确保废水处理达标排放具有至关重要的作用。忽视调节池或设计不当，往往会导致整个处理系统效率低下、运行不稳定、成本高昂甚至频繁失败。因此，在工业废水处理站的设计和运行中，必须给予调节池充分的重视。