【分析】沉砂池在污水处理中的作用以及各种沉砂池的对比

沉砂池一般是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离的设施。分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，无机成分高，含水量低。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。***主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至***污水处理工艺过程。

一、适用对象

沉砂池去除污水中泥砂等粗大颗粒。

二、沉砂池在污水处理中的作用

池在污水处理厂的***、占地等方面所占的比例很小，但其作用却不可忽视。若取消沉砂池，大量砂粒将进入后续各处理单元，给污水厂的正常运行带来诸多隐患：

(1) 砂粒进入初沉池会加速污泥刮板的磨损，缩短使用寿命。

(2) 排泥管道中砂粒的沉积易导致管道的堵塞，进入污泥泵后会加剧叶轮磨损。

(3) 对于不设初沉池的处理工艺(如氧化沟、CASS 等) 或实际运行中由于进水负荷过低而超越初沉池运行的工艺，大量砂粒将直接进入生化池沉积，导致生化池有效容积的减少，同时还会对曝气器产生不利影响。

(4) 砂粒进入污泥消化池中，将减少有效容积，缩短清理周期。

(5) 污泥中含砂量的增加会大大影响污泥脱水设备的运行。砂粒进入带式脱水机会加剧滤布的磨损，缩短更换周期，同时会影响絮凝效果，降低污泥成饼率。近年来卧螺式离心机在城市污水处理厂中的应用日益广泛，由于该设备采用高速离心分离的方式，砂粒会大大加剧转筒、螺旋等处的磨损。

三、沉砂池一般规定

(1) 城市污水处理厂一般均应设置沉砂池。

(2) 沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计。

(3) 污水流量应按分期建设考虑;当污水自留入厂时，按每期***大设计流量计算;用污水泵提升入场时，按每期工作泵的***大组合流量计算;在合流制处理系统中，按降雨时的设计流量计算。

(4) 沉砂池个数或分格数不应少于2个(格)，并按并联系列设计。

(5) 城市污水的沉砂量按(15-30)/(106m3/m3)计算，其含水率为60%，容重为1500kg/m3，合流制污水按实际情况确定。

(6) 砂斗容积按2日的沉砂量计算，斗壁与水平面夹角不小于55°。

(7) 一般应采用机械除砂，并设置贮砂池。排砂管直径不应小于20mm。

(8) 重力排砂时，沉砂池与贮砂池应尽可能靠近。

四、平流沉砂池的设计，应符合下列要求：

(1) ***大流速应为0.3m/s，***小流速应为0.15m/s;

(2) ***高时流量的停留时间不应小于30s;

(3) 有效水深不应大于1.2m，每格宽度不宜小于0.6m。

五、曝气沉砂池的设计，应符合下列要求：

(1) 水平流速宜为0.1m/s;

(2) ***高时流量的停留时间应大于2min;

(3) 有效水深宜为2.0~3.0m，宽深比宜为1~1.5：

(4) 处理每立方米污水的曝气量宜为0.1~0.2m3空气;

(5) 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。

六、各种沉砂池的比较

平流沉砂池是一个狭长的矩形池，废水经消能或整流后进入池中，沿水平方向流至末端经堰板流出。结构简单，处理效果较好。曝气沉砂池在池侧设置一排空器扩散器，曝气产生三个作用：

(1) 水力旋流使砂粒与有机物分离，沉渣不易***;

(2) 气浮油脂并吹脱2物质;

(3) 经曝气充氮、氧化部分有机物。优点是除砂效果稳定，受流量变化影响小。

七、平流沉淀池

运行操作主要是控制污水在池中水平流速v和停留时间t。污水中砂的粒径大，则可增加水平流速，反之则应减小v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随之流走。反之，有机物将沉淀下来。

八、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相关，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相关，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旋转速递，在池中至少旋转3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加时，水平流速也将加快，此时应增大曝气强度。

编辑：李姝乐