旋流式沉砂池说明书.docx

1. 沉砂池1.1简介沉砂池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等），沉砂池 一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设 置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式平流式沉砂池具有结 构简单，处理效果较好的优点；缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续 处理难度增加竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒藉 重力沉于池底，处理效果一般较差曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上 使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由 于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去，若按生 物除磷设计的污水厂，为保证除磷效果，一般不采用采用曝气沉砂池近年来日 益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力来控制流态和流速，主要优点是占地面 积小，沉砂效果受水量变化影响很小，砂水分离效果好，分离出的含水率低率， 有机物含量少，便于运输鉴于本次设计中设计水量较小，流量波动对平流式沉砂池的影响较大，故不 采用，而又不足以满足曝气沉砂池最小的水深要求，因此采用旋流式沉砂池。

但 应当注意，细格栅的栅距应当尽量的小，以防止布条等物体的带入对叶轮以及提 砂泵等装置造成影响旋流式沉砂池为一种涡流式沉砂池，由进水口、出水口、沉砂分选区、集砂 区、砂提升管、排砂管、电动机和变速箱等组成污水由流入口沿切线方向流入 沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片旋转，在离心力的作用下， 污水中密度大的砂砾被甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被留在无水肿调整转速， 可达到最佳沉砂效果沉砂用压缩空气经提升管、排砂管清洗后排除清洗水回 流至沉砂区1.2工艺设计沉砂池：污水进入沉砂池前先经过细格栅处理，设两座沉砂池，一用一备 污水经过沉砂池处理去除的砂质，用砂泵（两台互为备用）送入砂水分离器，脱 水后的沙子装进储砂箱2•沉砂池设计中，必需按照下列原则：(1) 城市污水厂一般应设置沉沙池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并 联运行原则考虑2) 设计流量应按分期建设考虑：a) 当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；b) 当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；c) 合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算3) 沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65吨/立方米，粒径为0.2mm以上的 颗粒为主。

4) 城市污水的沉砂量可按每10万立方米污水沉砂量为30立方米计算，其含 水率为60%，容量为1500kg/立方米5) 贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于 55°排砂管直径应不小于0.3m6) 沉砂池的超高不宜小于0. 3m7) 除砂一般宜采用机械方法当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠 近，以缩短排砂管的长度3.旋流式沉砂池设计3.1 设计要点(1) 水力表面负荷约q为150~200m3/ (m2・h)(2) 最大设计流量的停留时间不小于30s(3) 有效水深1~2m，池径与池深比为2.0~2.5(4) 进水渠道流速：在最大流量的40%~80%的情况下为0.6~0.9m/s，在最小流 量时大于0.15m/s，在最大流量时不大于1.2m/s(5) 进水渠道直段长度应为渠宽的 7 倍，并不小于 4.5m(6) 出水渠道与进水渠道的夹角大于 270°，以最大限度地延长水流在沉砂池 内的停留时间，达到除砂的目的3.2 设计参数1)沉砂池座数：2座(2) 设计流量：Q = 5000m3/d = 0.058 ms/SQmax=0.10092 ms/s ~0.101 ms/s(3) 进水流速：v二0.7 m/s1(4) 表面负荷：q=200 ms/ (m2 • h)(5) 水力停留时间:t=35s(6) 排砂时间间隔T=2d(7) 城市污水含砂量：X=30 ms / 106 ms3.3设计计算s.s.1 沉砂池的直径=|f4Qmaxx3600q兀式中：D——沉砂池的直径，mQmax 设计最大水量，ms/sq 水力表面负荷，ms/ (m2 • h)1.52m ，设计中取 2.14m门：4 x 0.101 x 3600D= 20^—s.s.2 沉砂池有效水深h= 4Q t2 D2兀式中：h 沉砂池有效水深，m2t —— 水力停留时间 ， s则 h 4 x 0.101 x 35 0 98则 h = =0.98 m2 2.142 xks.s.s 沉砂室的沉沙量v = QXT106式中：V——沉沙量，msQ 设计流量 ，ms/dX —— 城市污水含砂量 ， m3排砂时间间隔 ，则 V 30 x 5000 x 2 0 3贝 q V = = 0.3 ms1063.3.4 沉砂斗容积m3、—1 1 ( ) V 二一d 2 兀h —一 兀h u 2 一 dr — r 2 丿 4 4 12 5式中：V'——沉砂斗容积，h —— 沉砂池缓冲层高度 ，0.33m3h —— 沉砂斗圆柱体高度 ，1.2 m4h —— 沉砂池圆台体高度 ，0.50 m5d —— 沉砂斗上口径 ， 1.0mr —— 沉砂斗下口径 ， 0.3m其中, h -(D — d)tan30。

0.5 (2.14-1.0) tan30o = 0.33m 3= 2 =h (d — r)tan55° 0.5 ( 1.0-0.3) tan55° =0.50m5= 2 =M V= -x 1XKX 1.2-丄XKX0.5C1X0.3-0.32)=0.86 m3 > 0.6 m3 4 12大于两日尘沙量 ，故 合格3.3.5 沉砂池总高H = h h h h h1 + 2 + 3 + 4 + 5式中：H 沉砂池总高，mh —— 超高 ，一般采用 0.3~0.5m ， 取 0.3m 1M H = 0.3+0.98+ 0.33+1.2+0.5=3.31m3.3.6 进水渠道进水渠与旋流式沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度渠宽 ：B = 2 1 v1h式中：B 渠宽，m10.6m （有效水深，渠道深0.8）h—— 进水渠深 v —— 进水流速 ，0.7m/s1贝y B = 0.058 =0.138 m 取0.2m （因为渠道加宽，故超高0.2够用）1 0.6 x 0.7校核：当最大流量时v = 0.101 = 0.72 m/sV1.2 m/s符合流速要求1 0.7 x 0.2进水渠道长度（最小为4 B ）： L1 = 7 B = 7X0.2 = 1.4m 113.3.7 出水渠道 出水渠与进水渠夹角360度，最大限度延长沉砂池内的水力停留时间。

渠宽：B = 2 B = 2 X0.20二 0.40m213.3.8 备注沉砂池部分尺寸参考“旋流式沉砂池型号及尺寸”（见《给排水设计手册- 城市排水》）沉砂池对应技术参数：叶轮转速12~20r/min，砂水排量为34 ms/h ,电机 功率0.75kW泵开启数：4次（每次10min），去除砂砾属性：相对密度>2.65, 粒径 >0.1mm鼓风机：风量2ms/min，气压39.2kPa,功率2.2kW3.4其他主要设备选型3.4.1砂泵的选型根据工艺设计，旋流沉砂器的泥砂去除量为34m3/h，可 选取离心式潜污泵沙泥排量为60 m3/h，故选取80QW60-13-4，符合工艺设计泥 砂的去除量40 m3/h砂泵的技术参数为：流量60 m3/h，扬程13m,电机功率4kW. 砂泵选取离心式潜污泵，在与设备厂家订货时，说明使用在旋流沉砂器的 泥砂输送应对砂泵的腔体以及叶轮做耐磨处理3.4.2 砂水分离器的选型砂水分离器污水厂沉砂池的配套设备，是将沉砂池 排除的砂水混合液进行砂水分离根据设计工艺，旋流沉砂器的泥砂排出量为 34 m3/h ，选取有轴螺旋砂水 分离器，其规格型号为SF-260，处理量为18~43m3/h，电机功率0.37W，转速 5r/min。

机体最大长度3840mm，最大宽度1250mm，最大高度1550mm，螺旋外径 220mm进水管道DN100，出水管道DN150.4 操作管理中的注意事项（1）随着季节的变化，原水的进水管中的含沙量会有显著地区别，所以采用这 种设计时要经常调节底阀的开启频率例如，在暴雨季节的时候，由于涞水中 的含沙量有很大增加，应适当提高底阀开启频率，相应的也要增加排沙次数， 以达到更好的初砂效果2) 为了节约投资费用，对于处理水量为 400~27000 小型污水处理厂的沉砂池， 建议采用钢制池体，而对于处理水量为 45000 以上的污水处理厂，一般为混凝 土结构池体3) 及时排沙，排净砂子的砂水分离机水分离的效果最好，当砂子积满锥形体 后，如果不及时排沙，从溢流管中流出的水中含沙量就会显著增多有时候因 不能及时地排沙而造成排沙管堵塞，可以用敲击排沙管的方式来解决如果这 种堵塞的情况经常出现，可以用增大排砂管管径的方法来解决4) 注意解决源头问题，将污水处理工艺中在沉砂池前面的构筑物功能很好的 发挥出来，尽量减小细格栅的栅条间距，防止纤维、硬毛和布条的带入对叶轮 的影响5) 在冬季的北方，若是除砂机间歇式运行，应在每次机停以后，将砂水分离 机的排砂管中的砂子和水排空，防止机器冻结或排砂管的破裂。

这种情况尤其 是在夜间容易发生，排出的砂子也应及时清运，避免冻结。