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    1. 沉砂的作用与种类
      管理员于2018-8-9发布

      沉砂的作用于种类

      作用与设置

      因城市污水的下水道系统会带入较多的砂粒等大颗粒物,城市污水处理在初次沉淀池前必须设置沉砂池。含沙粒较少的工业废水处理可以不设置沉砂池。

      城市污水处理中沉砂池所去除的颗粒物包括砂粒、煤渣、果核等。沉砂池的设置要求是对砂粒(密度2.65g/cm3)的去除粒径为0.2mm,并要求外运沉砂中尽量少含附着与夹带的有机物,以免在沉砂池废渣的处置过程中产生砂渣的过度腐败问题。

      沉砂池设置与设计计算的一般规定有:

      1.沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计。

      2.污水流量应按分期建设考虑:当污水自流入厂时,按每期最大设计流量计算;用污水泵提升入厂时,按每期工作泵的最大组合流量计算;在合流制处理系统中,应按降雨时的设计流量计算。

      3.沉砂池的个数或分格数不应少于2个,并列设置,在污水量较少时可以只运行1个池

      4.城市污水的沉砂量可按0.03L/m3(污水)计算,砂渣的含水率为60%,密度为1500kg/m3;合流制污水的沉砂量需根据实际情况确定。

      5.砂斗容积按2d的沉砂量计算,斗壁与水平面夹角不小于55

      6.一般采用机械除砂,并设置贮砂池。排沙管直径不应小于200mm

      7.重力排砂时,沉砂池与贮砂池应尽可能靠近

      8.砂渣外运处置前宜用洗砂机处理,洗去砂上黏附的有机物 

      沉砂池的形式可分为平流式、曝气和旋流式沉砂池三大类。

      沉砂池种类

      一. 平流式沉砂池

      平流式沉砂池属于早期使用的沉砂池形式,池型采用渠道式,废水经消或整流后进入池中,沿水平方向流至末端经堰板流出,砂粒沉在池底。在池的底部设有砂斗,定期排砂。

      平流式沉砂池的主要设计要求是:

      最大流速0.3/s,最小流速0.15m/s

      水力停留时间为30~60s,最大流量停留时间不小于30s

      有效水深不应大于1.2m,每格宽度不宜小于0.6m

      砂斗间歇排砂,排砂周期小于2d

      平流式沉砂池结构简单,处理效果好,但沉砂效果不稳定,往往不适应城市污水水量较大的特性。水量大时,流速过快,许多砂粒未及时沉下;水量小时,流速过慢,有机悬浮物也沉下来了,沉砂易腐败。平流式沉砂池目前只在个别小厂或老厂使用。

      国外污水处理厂曾用过多尔式沉砂池,它是一种方形平流式沉淀池,典型尺寸为10m ×10m×0.8m,中心设旋转刮砂机,连续排砂。该池型因占地大,不能适用水量变化,在新设计中已极少采用。

      二. 曝气沉砂池

      曝气沉砂池采用柜型长池型,在沿池长一侧的底部设置一排空气扩散器,即曝气管,通过曝气产生三个作用;在池的过水断面上产生旋流,水呈螺旋状通过沉砂池,

      水力旋流使砂粒与有机物分离,沉渣不易腐败

      气浮油脂并吹脱挥发性物质;预曝气充氧、氧化部分有机物。重颗粒沉到底,并在旋流和重力的作用下流进集砂槽,再定期用排砂机械(刮板或螺旋推进器、移动吸砂泵等)排出池外:较轻的有机颗粒则随旋流流出沉砂池。

      主要设计要求:

      水力停留时间3~5min,最大流量时的停留时间应大于2min

      水平流速为0.06~0.12m/s

      有效水深2~3m,宽深比宜为1~1.5,比宽比在5左右,并按此比例进行分格;

      采用中孔或大孔曝气穿孔管曝气,曝气量约为0.2m3/m3污水),或3~5m3空气/m2.h)使水的旋流流速保持在0.25~0.30m/s以上;

      进水方向应与池中旋流方向一致,出水方向应与进水方向垂直,并宜设置挡板。

      曝气沉砂池的主要优点是:可在水力负荷较大的情况下保持稳定的砂粒去除效果、沉砂中附着的有机物少,沉砂的性能稳定;有对污水预曝气的作用,改善了原污水的厌氧状态、还可被用于化学药剂的投加、混合、絮凝等。

      旋流式沉砂池

      旋流式沉砂池采用圆形浅池形,池壁上开有较大的进出水口,池底为平底【列如“比式(PISTA)沉砂池‘美国smithloveness公司专利】或向中心倾斜的斜底【列如”钟式(JETA)沉砂池“英国jenesattwood公司专利】底部中心的下部是一个较大的砂斗,沉砂池中心设有搅拌与排砂设备。

      旋流式沉砂池的构造,进水从切线方向流进池中,在池中形成旋流,池中心的机械搅拌叶片进一步促进水的旋流。在水流涡流和机械叶片的作用下,较重的砂粒从靠近池心的环形孔口落入下部的砂斗,再经排砂泵或空气提升器排出池外。

      旋流式沉砂池的气味小,沉砂中夹带的有机物含量低,可在一定范围内适应水量变化,是当前的流行设计,有多种规格的定型设计可供选用。

      主要设计要求:

      最高流量时的水力停留时间不应小于30s

      设计水力表面负荷为150~200m3/m2.h

      有效水深宜为1.0~2.0m,池径与池深比宜为2.0~2.5

      池中应设立式浆叶分离机。

      一. 操作管理

      1平流式沉砂池

      运行操作主要是控制污水在池中的水平流速,和停留时间。污水中砂的粒径大,则可增加水平流速,反之应减小 才能使砂粒充分沉淀下来。控制要点是:当流量变化时首先应调整溢流堰高度来改变有效水深,而后考虑改变运行池数。水力停留时间影响沉砂效率,如停留时间不足,则本应沉淀下来的砂粒也会随水流走。反之,有机物将沉淀下来。

      2曝气沉砂池

      运行操作主要是控制污水在池中的旋流速度和旋转圈数。旋流速度与砂粒粒径有关,粒径越小,需要的旋流速度越大;旋流速度也不能太大,否则沉下的砂粒会重新泛起。旋流速度与沉砂池的几何尺寸、扩散器的安装位置和曝气强度等因素有关。旋转圈数则与除砂效率有关,旋转圈数越多,除砂效率越高。要去除直径为0.2mm的砂粒,需要维持0.3m/s的旋转速度在池中至少旋转三圈。在运行中可通过调整曝气强度,改变旋流速度和旋转圈数,保证稳定的除砂效率。当进入沉砂池的污水量增大时,水平流速也将加快,此时应增大曝气强度。

      3及时排砂除渣

      沉砂量取决于进水水质,运转时应认真摸索总结砂量的变化规律,及时排砂。排砂间隙过长会堵塞排砂管、砂泵,堵卡刮砂机械;如排砂间隙太短又会使排砂量增大,含水率高,增加后续处理的难度。沉砂池上的浮渣也应定期清除。

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