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沉砂池

2019-11-13 02:54:43 来源:污水预处理设施 标签:沉砂池

一、什么是沉砂池?

    污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除,则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网,干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度大于2.65t/立方米的砂粒,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础,故应控制沉砂池的进水流速,使得比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒能够随水流带走。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。现代设计的主要有旋流沉砂池。

    沉砂池有平流式、曝气式、旋流式和多尔四种形式。由于曝气沉砂池有占地小,能耗低,土建费用低的优点,故多采用曝气沉砂池。曝气沉砂池是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散器。使污水产生横向流动。形成螺旋形的旋转状态。其构造特点在于进水装置、出水装置、沉淀区、曝气系统和排泥装置组成。曝气沉砂池的水流部分是一个长形渠道,在池壁一侧的整个长度距池底0.6~0.9m 高度处设有空气扩散装置,并设有集砂槽,池底设有i=01~0.5 的坡度,以保证砂砾能够滑入。曝气沉砂池可以克服平流沉砂池中沉砂夹杂15%有机物,使沉砂后续处理难度增加的缺点。多尔沉砂池上部为方形,底部为圆形,其沉砂机理与平流式沉砂池类似。通常以表面水力负荷为设计参数,采用的池深很浅,通常池深<0.9 m。进水经过整流器均匀分配进入沉砂池,然后通过溢流堰出水。砂粒在中心驱动的刮砂机作用下刮入集砂坑,由螺旋洗砂机排出同时被分离的有机物。

二、按池内水流方向的不同,可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池和多尔沉砂池。

1.平流式沉砂池
平流式沉砂池是常用的型式,污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流堰、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。

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2.竖流式沉砂池
污水由中心管进入池内后自下而上流动,无机物颗粒借重力沉于池底处。处理效果一般较差。

3.曝气沉砂池
曝气沉砂池从五十年代开始试用,目前已推广使用。曝气沉砂池是一个长型渠道,沿渠道壁一侧的整个长度上,距池底约60—90mm处设置曝气装置,在池底设置沉砂斗,池底有i=0.1—0.5的坡度,以保证砂粒滑人砂槽。为了使曝气能起到池内回流作用,在必要时可在设置曝气装置的一侧装设挡板。
污水在池中存在着两种运动形式,其一为水平流动(流速一般取0.1m/s,不得超过0.3m/s),同时,由于在池的一侧有曝气作用,因而在池的横断面上产生旋转运动,整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。旋转速度在过水断面的中心处最小,而在池的周边则为最大。空气的供给量应保证在池中污水的旋流速度达到0.25—0.4m/s之间,一般取0.4m/s。
由于曝气以及水流的螺旋旋转作用,污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用,使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除,沉于池底的砂粒较为纯净。有机物含量只有5%左右的砂粒,长期搁置也不至于腐化。

4.沉砂池的设计
沉砂池设计要考虑砂粒的粒径 、沉砂池的表面积、流速、油脂的去除、有机物的分离、是否预曝气、集水管网的情况、除砂设备的可靠性等因素。在工程设计中,可参考下列设计原则与主要参数:
(1)城市污水厂一般均应设置沉砂池,工业污水是否要设置沉砂池,应根据水质情况而定。城市污水厂的沉砂池的只数或分格数应不少于2,并按并联运行原则考虑。
(2)设计流量应按分期建设考虑。①当污水自流进入时,应按每期的最大设计流量计算;②当污水为提升进入时,应按每期工作水泵的最大组合流量计算;③在合流制处理系统中,应按降雨时的设计流量计算。
(3)沉砂池去除的砂粒比重为2.65、粒径为0.2mm以上。
(4)城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算,其含水率约60%,容重约1500kg/m3。
(5)贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算,贮砂斗壁的倾角不应小于55°排砂管直径不应小于200mm。
(6)沉砂池的超高不宜小于0.3m。

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