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沉砂池的作用是去除廢水中比重較大的無(wú)機(jī)顆粒，如泥砂、煤渣等。一般設(shè)在泵站、倒虹管、沉淀池前，以減輕水泵和管道的磨損，防止后續(xù)處理構(gòu)筑物管道的堵塞，縮小污泥處理構(gòu)筑物的容積，提高污泥有機(jī)組分的含量，提高污泥作為肥料的價(jià)值。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等。

一、平流式沉砂池

平流式沉砂池由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成，見(jiàn)圖2-1。它具有截留無(wú)機(jī)顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單、排沉砂較方便等優(yōu)點(diǎn)。

                          圖2-1  平流式沉砂池

（一）平流式沉砂池的設(shè)計(jì)要求及參數(shù)

平流式沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)按去除相對(duì)密度2.65，粒徑大于0.2mm的砂粒確定。主要參數(shù)有：

１.沉砂池的座數(shù)或分格數(shù)不得少于兩個(gè)，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計(jì)。當(dāng)廢水量較小時(shí)，可考慮單格工作，一格備用；當(dāng)廢水流量大時(shí)，則兩格同時(shí)工作。

２.設(shè)計(jì)流量的確定  當(dāng)廢水以自流方式流入沉砂池時(shí)，應(yīng)按大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；

當(dāng)廢水用水泵抽送進(jìn)入池內(nèi)時(shí)，應(yīng)按工作水泵的大可能組合流量計(jì)算；

當(dāng)用于合流制處理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。

３.大設(shè)計(jì)流量時(shí)，廢水在池內(nèi)的大流速為0.3m/s.小流速為0.15m/s。這樣的流速范圍，可基本保證無(wú)機(jī)顆粒沉降去除，而有機(jī)物不能下沉。

４.大設(shè)計(jì)流量時(shí)，廢水在池內(nèi)停留時(shí)間不少于30s，一般為30-60s。

５.設(shè)計(jì)有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格池寬不宜小于0.6m，超高不宜小于0.3m。

６.沉砂量的確定  生活污水的沉砂量按每人每天0.01-0.02L；城市廢水按lO⁶m³廢水產(chǎn)生沉砂30m³計(jì)；沉砂含水率約為60%，容重1500kg/m³，貯砂斗的容積按2日以內(nèi)的沉砂量考慮，斗壁與水平面傾角為55°-60°。

７.池底坡度一般為0.01-0.02，并可根據(jù)除砂設(shè)備要求，考慮池底的形狀。

圖2-2  平流式沉砂池重力排砂法

1-貯砂罐；2、3-手動(dòng)或電動(dòng)碟閥；4-旁通管；5-運(yùn)砂小車

（二）平流式沉砂池的排砂裝置

平流式沉砂池常用的排砂方式與裝置主要有重力排砂與機(jī)械排砂兩類。

圖2-1為砂斗加底閘，進(jìn)行重力排砂，排砂管直徑200mm。圖2-2為砂斗加貯砂罐及底閘，進(jìn)行重力排砂。砂斗中的沉砂經(jīng)碟閥2進(jìn)入鋼制貯砂罐，貯砂罐中的上清液經(jīng)旁通水管流回沉砂池，后，沉砂經(jīng)碟閥3入運(yùn)砂車。這種排砂方法的優(yōu)點(diǎn)是排砂的含水率低，排砂量容易計(jì)算，缺點(diǎn)是沉砂池需要高架或挖小車通道。

圖2-3 單口泵吸式排砂機(jī)

1-桁架；2-砂泵；3-桁架行走裝置；4-回轉(zhuǎn)裝置；5-真空泵；

6-旋流分離器；7-吸砂管；8-齒輪；9-操作臺(tái)

圖2-3為機(jī)械排砂法的一種單口泵吸式排砂機(jī)。沉砂池為平底，砂泵2、真空泵5、吸砂管7、

旋流分離器6，均安裝在行走桁架1上。桁架沿池長(zhǎng)方向往返行走排砂。經(jīng)旋流分離器分離的水分回流到沉砂池，沉砂可用小車、皮帶運(yùn)送器等運(yùn)至?xí)裆皥?chǎng)或貯砂池。這種排砂方法自動(dòng)化程度高，排砂含水率低，工作條件好，池高較低口機(jī)械排砂法還有鏈板刮砂法、抓斗排砂法等。中、大型污水處理廠應(yīng)采用機(jī)械排砂。

二、曝氣沉砂池

（一）曝氣沉砂池的結(jié)構(gòu)

普通平流式沉砂池的主要缺點(diǎn)是沉砂中約夾雜有15%的有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包覆的砂粒，截留效果也不佳，沉砂易于腐化發(fā)臭，增加了沉砂后續(xù)處理的難度。日益廣泛使用的曝氣沉砂池。則可以在一定程度上克服這些缺點(diǎn)。圖2-4為曝氣沉砂池的斷面圖。曝氣沉砂池的水流部分是一個(gè)矩形渠道，在沿池壁一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度距池底0.6-0.9m處安設(shè)曝氣裝置，曝氣沉砂池的下部設(shè)置集砂槽，池底有i=0.1-0.5的坡度，坡向另一側(cè)的集砂槽，以保證砂粒滑入。

圖2-4 曝氣沉砂池剖面圖

1-壓縮空氣管；2-空氣擴(kuò)散板

（二）曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)

１．廢水在曝氣沉砂池過(guò)水?dāng)嗝嬷苓叺拇笮D(zhuǎn)速度為0.25-0.30m/s，在池內(nèi)的水平前進(jìn)流速為0.08-0.12m/s。如考慮預(yù)曝氣的作用，可將曝氣沉砂池過(guò)水?dāng)嗝嬖龃?-4倍。

２．大設(shè)計(jì)流量時(shí)，廢水在池內(nèi)的停留時(shí)間為1-3min。如考慮預(yù)曝氣，則可延長(zhǎng)池身，使停留時(shí)間為10-30min。

３．有效水深取2-3m，寬深比取1.0-1.5，長(zhǎng)寬比取5。若池長(zhǎng)比池寬大得多時(shí)，則應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板，池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近安裝縱向擋板。

４．曝氣裝置安裝在池的一側(cè)，距池底約 0.6-0.9m，空氣管上應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)空氣的閥門(mén)，曝氣穿孔管孔徑為2.5-6.Omm ,曝氣量為0.2m³/m³廢水或3-5m³/(m²·h)。

５．曝氣沉砂池的進(jìn)水口應(yīng)與水在沉砂池內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向一致，出水口常用淹沒(méi)式，出水方向與進(jìn)水方向垂直，并宜考慮設(shè)置擋板。