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水处理中沉砂池的作用是什么?

点击次数:255  发布时间:2020-07-01

沉砂池的作用是去除废水中比重较大的无机颗粒,如泥砂、煤渣等。一般设在泵站、倒虹管、沉淀池前,以减轻水泵和管道的磨损,防止后续处理构筑物管道的堵塞,缩小污泥处理构筑物的容积,提高污泥有机组分的含量,提高污泥作为肥料的价值。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。

一、平流式沉砂池

平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成,见图2-1。它具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。

 

                          图2-1  平流式沉砂池

(一)平流式沉砂池的设计要求及参数

平流式沉砂池的设计参数按去除相对密度2.65,粒径大于0.2mm的砂粒确定。主要参数有:

1.沉砂池的座数或分格数不得少于两个,并宜按并联系列设计。当废水量较小时,可考虑单格工作,一格备用;当废水流量大时,则两格同时工作。

2.设计流量的确定  当废水以自流方式流入沉砂池时,应按最大设计流量计算;

当废水用水泵抽送进入池内时,应按工作水泵的最大可能组合流量计算;

当用于合流制处理系统时,应按降雨时的设计流量计算。

3.最大设计流量时,废水在池内的最大流速为0.3m/s.最小流速为0.15m/s。这样的流速范围,可基本保证无机颗粒沉降去除,而有机物不能下沉。

4.最大设计流量时,废水在池内停留时间不少于30s,一般为30-60s。

5.设计有效水深应不大于1.2m,一般采用0.25-1.0m,每格池宽不宜小于0.6m,超高不宜小于0.3m。

6.沉砂量的确定  生活污水的沉砂量按每人每天0.01-0.02L;城市废水按lO6m3废水产生沉砂30m3计;沉砂含水率约为60%,容重1500kg/m3,贮砂斗的容积按2日以内的沉砂量考虑,斗壁与水平面倾角为55°-60°。

7.池底坡度一般为0.01-0.02,并可根据除砂设备要求,考虑池底的形状。

 

图2-2  平流式沉砂池重力排砂法

1-贮砂罐;2、3-手动或电动碟阀;4-旁通管;5-运砂小车

(二)平流式沉砂池的排砂装置

平流式沉砂池常用的排砂方式与装置主要有重力排砂与机械排砂两类。

图2-1为砂斗加底闸,进行重力排砂,排砂管直径200mm。图2-2为砂斗加贮砂罐及底闸,进行重力排砂。砂斗中的沉砂经碟阀2进入钢制贮砂罐,贮砂罐中的上清液经旁通水管流回沉砂池,最后,沉砂经碟阀3入运砂车。这种排砂方法的优点是排砂的含水率低,排砂量容易计算,缺点是沉砂池需要高架或挖小车通道。

 

图2-3 单口泵吸式排砂机

1-桁架;2-砂泵;3-桁架行走装置;4-回转装置;5-真空泵;

6-旋流分离器;7-吸砂管;8-齿轮;9-操作台

 

图2-3为机械排砂法的一种单口泵吸式排砂机。沉砂池为平底,砂泵2、真空泵5、吸砂管7、

 

旋流分离器6,均安装在行走桁架1上。桁架沿池长方向往返行走排砂。经旋流分离器分离的水分回流到沉砂池,沉砂可用小车、皮带运送器等运至晒砂场或贮砂池。这种排砂方法自动化程度高,排砂含水率低,工作条件好,池高较低口机械排砂法还有链板刮砂法、抓斗排砂法等。中、大型污水处理厂应采用机械排砂。

二、曝气沉砂池

(一)曝气沉砂池的结构

普通平流式沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物,对被有机物包覆的砂粒,截留效果也不佳,沉砂易于腐化发臭,增加了沉砂后续处理的难度。日益广泛使用的曝气沉砂池。则可以在一定程度上克服这些缺点。图2-4为曝气沉砂池的断面图。曝气沉砂池的水流部分是一个矩形渠道,在沿池壁一侧的整个长度距池底0.6-0.9m处安设曝气装置,曝气沉砂池的下部设置集砂槽,池底有i=0.1-0.5的坡度,坡向另一侧的集砂槽,以保证砂粒滑入。

 

图2-4 曝气沉砂池剖面图

1-压缩空气管;2-空气扩散板

 

(二)曝气沉砂池的设计参数

1.废水在曝气沉砂池过水断面周边的最大旋转速度为0.25-0.30m/s,在池内的水平前进流速为0.08-0.12m/s。如考虑预曝气的作用,可将曝气沉砂池过水断面增大3-4倍。

2.最大设计流量时,废水在池内的停留时间为1-3min。如考虑预曝气,则可延长池身,使停留时间为10-30min。

3.有效水深取2-3m,宽深比取1.0-1.5,长宽比取5。若池长比池宽大得多时,则应考虑设置横向挡板,池的形状应尽可能不产生偏流或死角,在集砂槽附近安装纵向挡板。

4.曝气装置安装在池的一侧,距池底约 0.6-0.9m,空气管上应设置调节空气的阀门,曝气穿孔管孔径为2.5-6.Omm ,曝气量为0.2m3/m3废水或3-5m3/(m2·h)。

5.曝气沉砂池的进水口应与水在沉砂池内的旋转方向一致,出水口常用淹没式,出水方向与进水方向垂直,并宜考虑设置挡板。

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