污水的物理处理沉砂池工程设计教学讲义

池底坡度一般为0.01~0.02,当设置除砂设备时，可 根据除砂设备的要求，考虑池底形状。
平流式沉砂池的计算公式
1.长度L
3.池总宽度b
L vt
b A/ h2
式中：v-最大设计流量时的
式中： h2-设计有效水深，m。 4.贮砂斗所需容积V
速度，m/s;
t-最大设计流量时的停留时 间，s。 2.水流断面面积A
PISTA沉砂池池型特点
沉砂池的超高不宜小于0.3m。
平流式沉砂池
平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简 单，工作稳定。
平流式沉砂池的系统参数
污水在池内的最大流速为0.3m/s,最小流速为 0.15m/s;
最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s,一 般为30~60s;
有效水深应不大于1.2m,一般采用0.25~1.0m,池宽 不小于0.6m；
V
qvmax X T 86400 kz 10 6
式中：X-城市污水的沉砂
A qvmax / v
量，一般采用30m3/106m3 （污水）；
式中： qvmax-最大设计流量，m3/s。
T-排砂时间的间隔，d；
kz –生活污水流量的总变化 系数。
平流式沉砂池的计算公式
5.贮砂斗各部分尺寸计算
设贮砂斗底宽b1=0.5m； 斗壁与水平面的倾角为60º；
工作流态：
Pista360°旋流沉砂池不同于其它旋流沉砂池，进水渠道改进成为 一条封闭的充满流倾斜进水渠，进水直接进入沉砂池底部，由于射 流的作用，在池内形成旋流，同时在中心轴向桨板的定速旋转驱动 下于中部形成一个向上的推动力，使水流在垂直面亦形成环流。在 垂面环流和射流的共同作用下，水流在沉砂池中以螺旋状前进，砂 粒在离心力作用下撞向池壁沿水流滑入池底。积于池底的砂粒由于 垂面环流的水平推动作用向池中心汇集跌入积砂斗，部分较轻的有 机物则在中部上升水流的作用下重新进入水中。水流在分选区内回 转一周(360°)后，进入与进水渠同流向但位于分选区上部的出水 渠道。去除的沉砂跌入砂斗盖板中心的开孔并存于砂斗内，为防止 砂粒板结，桨板驱动轴下端的叶片砂粒流化器不停搅动，砂粒便定 时由砂泵抽出池外。
曝气沉砂池的特点：
沉砂中含有机物的量低于5% 由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱 臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水 中油类的分离等作用。
曝气沉砂池的构造：
曝气沉砂池是一个长型渠道，沿渠道壁一侧的 整个长度上，距池底约60~90cm处设置曝气装 置； 在池底设置沉砂斗，池底有i=0.1~0.5的 坡度， 以保证砂粒滑入砂槽。 为了使曝气能起到池内回流作用，在必要时可 在设置曝气装置的一侧装设挡板。
式中：
6.贮砂室的高度h3
qvmin-设计最小流量，m3/s；
设采用重力排砂，池底坡度
n1-最小流量时工作的沉砂池数目
i=6%，坡向砂斗，则
Amin-最小流量时沉砂池中的水
h3 h'30.06 l2 h'30.06(L 2b2 b') / 2 流断面面积，m2。
平流式沉砂池设计总结
平流式沉砂池设计计算时，可根据最大设计流量， 选定最大水平流速、最大水力停留时间和有效水深， 计算出沉砂池池长和池宽，然后按最小流量验算最小 流速是否满足≥0.15m/s要求，如不满足，需迭代计算。 最后，按设计人口数、每人每日沉砂量和储砂时间， 计算泥斗容积，再根据泥斗高度，选定超高（ ≥ 0.3m） 和有效水深，计算出沉砂池总高。也可根据表面流量 负荷和除砂效率进行设计计算。
上海嘉定水质净化厂
上海曲阳水质净化厂
曝气沉砂池的设计参数：
水平流速一般取0.08~0.12m/s；
污水在池内的停留时间为4~6min；当雨天最大流量时为 1~3min。如作为预曝气，停留时间为10~30min；
池的有效水深为2~3m，池宽与池深比为1~1.5，池的长宽比可 达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板；
沉砂池 的作用
沉砂池的 工作原理
沉砂池的 几种型式
从污水中去除砂子、煤渣等比重较 大的无机颗粒，以免这些杂质影响 后续处理构筑物的正常运行。
以重力或离心力分离为基础，即将 进入沉砂池的污水流速控制在只能 使比重大的无机颗粒下沉，而有机 悬浮颗粒则随水流带走。
平流式、竖流式、曝气沉砂池 旋流式沉砂池、Doer沉砂池等
则贮砂斗的上口宽b2为：
b2
2h'3 tg60
b1
7.池总高度h
h h1 h2 h3
式中：h1-超高，m； h3-贮砂斗高度，m。
贮砂斗的容积V1：
8.核算最小流速vmin
V1
1 3
h'3
(S1
S2
S1 S2 )
式中：h’3-贮砂斗高度，m； S1，S2-贮砂斗上口和下口的面积。
vmin qvmin / n1 Amin
曝气沉砂池剖面示意
曝气沉砂池的工作原理
污水在池中存在着两种运动形式， 其一为水平流动（一般流速0.1m/s）， 同时在池的横断面上产生旋转流动 （旋转流速0.4m/s ），整个池内水流 产生螺旋状前进的流动形式、摩擦、并 受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附 在砂粒上的有机污染物得以去除，沉 于池底的砂粒较为纯净，有机物含量 只有5%左右，长期搁置也不至于腐 化。
曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5~6.0mm，距池底约 为0.6~0.9m，并应有调节阀门；
供气量可参照表10~6。
曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，在砂槽上方宜 安装纵向挡板，进出口布置，应防止产生短流。
平流式水力旋流沉砂池
上海石洞口污水处理厂
上海石洞口污水处理厂
PISTA沉砂池
沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数：
城市污水厂一般均设置沉砂池，并且沉砂池的只数或分格数应不 小于2；工业污水是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定。 设计流量应按分期建设考虑。 最大时流量、最大组合流量、合流制流量 沉砂池去除的砂粒比重为2.65、粒径为0.2mm以上。
城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算，其含水率约 为60%，容重约1500kg/m3。 贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55º。 排砂管直径不应小于200mm。