2021年平流式沉砂池设计参数.docx

精品word学习资料可编辑名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.平流式沉砂池设计参数为了削减城市污水处理系统中水泵与其它机械设备的磨损 ,保证沉淀池，曝气池等处理构筑物功 能的正常发挥 ,沉砂池就是城市污水处理厂必不行少的预处理构筑物； 按污水在沉砂池中的流态 ,沉砂池分为 4 种:竖流式沉砂池 ,涡流式沉砂池 ,平流式沉砂池与曝气式沉砂池；竖流式沉砂池除砂效率差 ,运行治理不便 ,因而在国内外城市污水处理厂很少接受；涡流式沉砂池尽管有占地小 ,除砂效率高等优点 ,在发达国家得到较广泛的应用 ,然而 ,与这种池型配套的除砂设备均为国外专利 ,因此 ,涡流式沉砂池在国内的普及为时尚早；平流式沉砂池因构造简洁 ,除砂成效好 ,加之除砂设备国产化率高 ,已成为我国城市污水处理厂沉砂池的主要池型；曝气沉砂池具有除砂效率高 ,特别就是有机物与砂分别成效好等优点大有取代平流式沉砂池之势,但在南方城市污水厂水质浓度较低的条件下 ,曝气沉砂池并不能充分发挥其优势；况且 ,曝气沉砂池的基本池型仍就是平流式沉砂池； 毫无疑义 ,平流式沉砂池在今后城市污水厂的建设中 ,仍将有一席之地；因此 ,应充分重视平流式沉砂池的设计； 【1】1. 影响平流式沉砂池效率的因素① 排水体制合流制排水系统接纳的城市污水不同于分流制排水系统；前者由于暴雨对屋面，街道的冲刷,使得进入城市污水厂平流式沉砂池的合流制污水夹带大量来自建筑工地， 燃烧小煤炉的泥沙 煤屑等杂质； 假如设计的平流式沉砂池内水平流速过快， 停留时间不足 ,就许多杂质来不及沉淀 , 过快的水流将杂质带入后续处理构筑物 ,从而影响后续处理构筑物的运行 ,甚至危及整个污水厂 的正常运行； 与此相反 ,分流制排水系统接纳的城市污水 ,水量稳固 ,所含杂质质量少 ,所以,实行较大的水平流速与较短的停留时间 ,往往能获得理想的除砂成效；② 初沉池初沉池就是城市污水厂一种预处理构筑物 ,通常设在沉砂池之后；其作用就是降低城市污水中的悬浮固体浓度；依据城市污水二级处理工艺要求 ,有需要设置与不需要设置初沉池两种情形；通常 ,实行一般活性污泥法二级生物处理的城市污水厂必需设置初沉池； 由于较长时间停留((1，0~2，0)h) 的初沉池补偿了现行规范设计的平流式沉砂池内水平流速过快， 停留时间过短的不足 ,大量来不及在平流式沉砂池沉淀的小粒径杂质在初沉池得到有效地沉淀 ,从而保证曝气池，二沉池等处理构筑物的正常运行；这也就是为什么设置在平流式沉砂池之后的沉淀池拍您中有机物所占比例较大的缘由；在不需要设置初沉池的城市污水厂 ,假如按现行规范设计平流式沉砂池 ,运行中显现排沙管 堵塞的问题；平流式沉砂池 (在设计水平流速 0，3m∕ s,停留时间 30s 的情形下 )尽管对 0，2mm 以上的杂质去除率达到了 90%,但对 0，1mm 粒径的杂质 ,去除率仅为 35%左右；【2】③ 除砂设备除砂设备用于沉砂池 ,取出池底截留下来的密度大于水的砂，石等无机颗粒；随着处理工艺的进展 ,除砂设备的型式构造多种多样；其集砂方式有两种 :即刮砂型与吸砂型；刮砂型就是将沉积在池底的砂粒刮集至池心 (边) 坑(沟 )内,再清洗提升 ,砂水分别后输送至池外盛砂容器内 ,待外运处置；吸砂型就用砂泵将池底层的砂水混合液抽至池外 ,经砂水分别后的砂粒输送至盛砂容器 内待外运处置；排砂设备按排砂方式又分为重力排砂与机械排砂两类；重力排砂方式通过在砂斗上加排砂管与双向密封无凹槽刀闸阀进行排砂 ,配套使用贮砂池进行砂水分别； 【5】机械除砂设备一般有链条式刮砂机与行车式砂泵除沙机；这两种除砂设备除砂成效如表 2 所示；表 2 链条式刮砂机与行车式砂泵除砂机除砂效率名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑平流式沉砂池 (链条式刮砂机 )设计参数 :池内水平流速 0，3m∕s,停留时间 30s，曝气沉砂池 (行车式砂泵除砂机 )设计参数 : 池内水平流速 0，1m∕ s,停留时间 150s，名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑砂粒粒径∕ mm 除砂效率∕ % 砂粒粒径∕ mm 除 砂 效 率名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.∕ %( 停止曝气 )0，1 31 0， 1 790，15 70 0， 15 880，20 89 0， 20 950，25 93 0， 25 98在表 2 中,设置的沉砂池型及其设计参数不一样 ,接受的除砂设备也不一样 ,根本无法比较两种不同除砂设备的优劣； 有一点就是确定的 ,即停止曝气状态下的曝气沉砂池由于停留时间比平流式沉砂池长 ,池内水平流速比平流式沉砂池慢 ,虽然对 0，20mm 以上的砂粒去除率相差不大 ,但对细小砂粒去除率比平流式沉砂池高得多；在缺乏可比资料情形下 ,仍然可以从行车式砂泵除砂机与链条式刮砂机的结构与除砂原理两方面进行分析；行车式砂泵除砂机接受砂泵吸砂 ,帮忙砂水分别器的有效分别 ,使得该设备对细小砂粒的去除率具有特别的优势； 而链条式刮砂机的刮板刮砂动作与池内水流相反 ,由于刮板刮砂时的搅动与水流的裹携作用 ,沉淀在沉砂池末端的细小砂粒在被刮至砂斗前极易泛起 ,并被水流带入后续处理构筑物；换言之 ,同一池型的沉砂池 ,接受链条式刮砂机除砂效率远不如接受行车式砂泵除砂机除砂效率高；尽管上述因素会影响平流式沉砂池的除砂效率 ,但准备平流式沉砂池的尘沙效率的应当首推水力停留时间与池内水平流速；2. 沉砂池的改进平流式沉砂池的功能就是除去城市污水中的砂粒，煤渣，果核等 .以提高后续沉淀池中污泥的利用与输送 .减轻沉淀池负荷与改善污泥处理构筑物的处理条件；平流式沉砂池在设计时要考虑的关键性问题就就是如何通过合理的水力设计 ,使尽可能多的砂粒得以沉降并以牢靠便利的方式排出池外 ,以及如何使溢出的水含砂量尽可能的少；平流式沉砂池接受分散性颗粒的沉淀理论设计 ,只有当污水在沉砂池中的运行时间等于或大一涉及的砂粒沉降时间时 ,才能够实现砂粒的截留 ,因此池长依据水平流速与污水的停留时间来确定；按污水的水平流速与停留时间设计平流式沉砂池池长见 (1)式L=VT (1)式中 :L —沉砂池长度 ,m;T—污水在沉砂池中的停留时间 ,s;V —沉砂池内水流的平均水平流速 ,m∕s，由式 (1)可知 ,沉砂池内水流的平均流速 V 越大 ,就沉砂池的长度 L 就越长 ;污水在沉砂池中的停留时间 T 越长,即所要沉降的泥砂颗粒粒径越小 ,沉砂池的长度就越长； 水平流速越小 ,流速分布越均匀 ,就越有利于泥砂的沉降 ,相应沉砂池的长度也就越小；而平流式沉砂池污水的停留时间比较短 (一般为 30 ~60s),在这么短的停留时间内大部分细颗粒泥砂都会越过溢流堰进入下级处理系统 , 所以细颗粒泥砂的沉淀效率一般都很低 ,如想要加大细颗粒泥砂的沉淀效率就势必要增大沉砂池的长度 ,而仅靠加大沉砂池的长度来增大细颗粒泥砂的沉淀效率就是不经济的；实际运行中 ,由于进水的水量及含砂量的情形就是不断变化的 ,甚至变化幅度很大 ,因此当进水波动较大时 ,即使沉砂池各种尺寸都中意设计要求 ,平流式沉砂池的去除成效也仍就是很难保证；为此 ,对传统的平流式沉砂池进行了改进 ,设计提出了一种新型的平流式 沉砂池；该沉砂池可以削减沉砂池内水流的波动 ,使得沉砂池内的流速分布比较均匀 ,使之在不加大沉砂池长度的前提下提高细颗粒泥砂的沉淀效率；① 增设调流墙 沉砂池的进水装置要求水流均匀地分布在整个池子的横断面上 , 以免造成股流 ,削减紊流对沉淀产生的影响 ,削减死水区 ,提高沉砂池的容积利用系数；沉砂池的进水装置较多接受的就是在沉砂池进口处设一穿孔墙 ,靠增大阻力的方法使进水均匀； 但实际观测显示 ,穿孔墙虽然对水流的调剂具有确定的作用 ,但成效并不就是很明显 ,对较小粒径的泥名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.沙颗粒仍就是不能使其沉降在沉砂池内 ,依据国外所做的现场测定 ,当砂粒 D<0 ，6mm 时,砂粒很简洁被水流带走；为此 ,对穿孔墙进行了改进 ,即在沉砂池进水处 ,原先穿孔墙位置设置了调 流墙；调流墙的目的就是在来水流后 ,在很短的时间内调整沉砂池内的水流结构 ,使水流流速分布均匀 ,在沉砂池总体长度不增加的情形下最大限度地增加有效沉砂长度 ,提高沉砂池的沉 砂效率；同时由于流速分布变得比较均匀 ,紊动影响较弱 ,这样污水的停留时间就会相应加长 , 从而细颗粒泥砂的沉淀效率就会加大；从水力学角度瞧 ,调流墙的主要作用就就是消能 ,把由入流渠流入的具有较大动能与紊动强 度的污水调剂成具有较小动能与紊动强度 ,同时使水流流速减小 ,并且要均匀分布；因此调流墙的设计原就就就是使沉砂池内的水流流速分布均匀 ,水流流速小；在沉砂池进水处设置调流墙后 ,主要将直接顶冲在调流墙上 ,然后对称地向两侧扩散；通过试验与水利分析 ,准备在调流墙上布设不 同孔径的孔洞作为出水口 ,来调剂水量沿横向与垂向的支配 ,就是水流经过调流墙后在整个沉砂池内形成均匀的流态；调流墙孔径沿垂向可布设成几排 ,并且每排的孔径大小应不同 ,一般流速大的位置孔径应当小 ,流速小的位置应当大 ; 沿横向同一排孔的孔径也应当不同 ,中间流速大相应孔径应当小一些 ,两侧流速小相应孔径应当大一些 ,并且两侧要对成分布 ,最下一排孔应高于积泥区0，5m,以免冲起积泥；此外设计调流墙孔洞就是仍要考虑过水才能的问题 ,即要中意来水流量的要求 ,不能使调流墙上下游的水位差过大 ,也就就是要考虑强度问题这就要求调流墙孔洞的种类数量不宜过多；② 增设溢流槽 含砂水经过沉砂池沉淀处理后 ,一般由溢流堰流出进入后续沉淀处理系统 ,由溢流堰流出的水虽然含砂量明显削减 ,但仍然仍就是含有确定数量的泥砂；我们可以在溢流堰上沿水流方向增设几道溢流槽来解决这一问题 ,通过增设溢流槽可以有效地增加溢流长度 ,进而可以充分降低溢流堰的堰上水头 ,这样就可以只让表层含砂量很低的水溢出 ,从而大大提高沉砂池的沉淀质量 ,特别就是对细颗粒泥砂的沉淀具有很好的成效；由于沉砂池的进水处水流紊动较大 ,如在进水处也布设溢流堰 ,就会在溢流槽内形成回流 ,使进水处含沙量较大的水进入溢流槽 ,这对取得表层含沙量小的水反而不利 ; 同时再考虑到施工与强度等方面的缘由 ,可只在沉砂池末端确定距离内布设溢流槽 ,这样既有利于取得表层含沙量小的水 ,也简洁中意施工与强度等方面的要求； 溢流槽的截面形状可依据需要与施工便利 设计成矩形或半圆形；③ 排砂装置改进以及设置帮忙冲砂设施 平流式沉砂池常用重力。