沉砂池是城市污水处理厂预处理设施中的重要组成部分,其主要作用是去除污水中的砂粒,以保证后续处理构筑物及设备的正常运行。要实现砂粒的干净分离,沉砂池需要采取一系列有效的设计和操作措施。以下是一些关键方面:

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1、合理设计水流速度:
控制沉砂池的进水流速,使比重大的无机颗粒(如砂粒)能够下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走。这是基于重力分离的原理,通过调整水流速度来实现不同物质的分离。
2、选择合适的沉砂池类型:
平流式沉砂池:利用自然沉降原理,使砂粒在流动过程中逐渐下沉。其特点是构造简单、运行稳定,但占地面积较大。
曝气沉砂池:通过曝气使污水产生横向流动,形成螺旋形旋转状态,有利于砂粒与有机物的分离。该类型的沉砂池占地小、能耗低,且能克服平流沉砂池中沉砂夹杂有机物的缺点。

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旋流沉砂池:利用离心力的作用,使砂粒在水流旋转过程中被甩向池壁并沉入集砂斗。其特点是分离效率高,适用于负荷较高的水质。
3、设置合理的排砂系统:
机械排砂:采用机械设备将沉积在沉砂池底部的砂粒排出。这种方式排砂效果好,但设备投资和运行成本较高。
重力排砂:利用重力作用,使砂粒沿倾斜的排砂管滑入贮砂斗。为提高排砂效果,可适当增大排砂管直径,并在排砂管末端设置冲洗水。

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4、优化沉砂池结构:
对于平流式沉砂池,可在进水端设置挡板或导流装置,以减少水流对砂粒沉降的干扰。
对于曝气沉砂池,应合理布置空气扩散器的位置和数量,以确保污水在整个池宽断面上均匀曝气。
对于旋流沉砂池,应精确计算进水管切线方向与水平线的夹角(一般为20°~25°),以保证水流在沉砂池内形成稳定的旋转状态。
5、使用辅助设备:
在一些情况下,可以使用砂水分离器等辅助设备来进一步提高砂粒的分离效率。砂水分离器能够将沉淀池排出的砂水混合液进行有效分离,分离效率可达96%~98%。