沉砂池、初沉池

1、平流沉砂池

污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥性，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续构筑物的正常运行。

沉砂池的工作原理是以重力分离或离心分离为基础，即以控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮物颗粒则随水流带走。在污水处理系统中，沉砂池一般设在生物处理池前，从污水中分离密度较大的无机颗粒，以保护后续处理构筑物中的设备免受磨损、堵塞。按池内水流的方向不同，沉砂池可分为平流式、竖流式和旋流式三种，按池形可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。

a)平流式沉淀池

由流入装置、流出装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成；

流入装置由配水槽、挡流板组成，流出装置由流出槽与挡板组成，缓冲层的作用时避免已沉污泥被水流搅起以及缓解冲击负荷，污泥区起贮存、浓缩和排泥作用，排泥方式有静水压力法、机械排泥法。平流式沉砂池是常用的沉淀池形式，具有构造简单、处理效果较好、工作稳定的优点。

b)辐流式沉淀池

池型呈圆形或正方形，直径（或边长）6-60m，池周水深1.5-3.0m，用机械排泥，池底坡度不宜小于0.05。可用作初沉池或二沉池。

c)竖流沉式淀池

池型可用圆形或正方形。为了池内水流分布均匀，池径不宜太大，一般采用4-7m。沉淀区呈柱形，污泥斗呈截头倒锥体。

故在初沉池采用平流式沉淀池，而二沉池采用辐流式沉淀池。

2、平流式沉砂池

主要参数：

①污水在池内的流速v取为0.25m/s（0.15~0.3m/s）；

②最高时流量时，污水在池内的停留时间t取为50s（30~60s）；

③有效水深2h 不应大于1.2m ，取为1.0m （0.25~1.0m ），每格宽度取为1.0m

（≥0.6m ）；

④池底坡度一般为（0.01~0.02），当设置除沉砂设备时，可根据除砂设备的

要求，确定池底的形状。

1. 设计参数

设计流量：Q max =3000m 3/d=0.035m 3/s

设计流速：v=0.25m/s

水力停留时间：t=40s

2. 设计计算

（1）沉砂池长度：L=vt=0.25*40=10.0m

（2）水流断面积：A=Q max /v=0.035/0.25=0.14m 2

（3）令有效水深h 2 =0.8m ，有：B=A/h 2=0.14/0.8=0.18m,取B=0.2m,

（4）设计n=1格，每格宽度b=0.2m

（5）贮砂斗所需容积V ：设计T=2d ，即考虑排泥间隔天数为2天，则V:

3max 15.035

.1100003.02035.086400100086400m K X T Q V z =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= （每格沉砂池设两个沉砂斗，四格共有八个沉砂斗）

其中V ：沉砂斗容积，m 3

X ：污水沉砂量0.03L/m 3(污水)

K z ：污水流量总变化系数1.35

Q max ：最大设计流量，m 3/s

则每个沉沙斗所需容积为V 1 =0.159m 3

（6）贮砂斗各部分尺寸及容积：

设计斗底宽a 1=0.8m ，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高h d =1.0m ，

则贮砂斗上口宽：

m a h a d 95.18.060tan 0.1260tan 21=+︒

⨯=+︒=

贮砂斗体积： 3222

112'59.16)8.028.095.1295.12(0.16)222(m a aa a h V d =⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=

（略大于V 1=1.49m 3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为

m a L L 05.32

95.120.10222=⨯-=-= 则沉泥区高度为

h 3=h d +0.06L 2 =1.0+0.06×3.05=1.183m

池总高度H ：设超高h 1=0.3m ，

H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.8+1.183=2.283m

2.5 平流式初沉池

沉淀池设计参数选取中需要注意的：

①沉淀池不得少于2座；

②沉淀池的超高不应小于0.3m ；

③排泥管的直径应按计算确定，但一般不宜小于200mm ，污泥斗壁与水平面

的倾角不应小于45°，对二沉池，则不能小于55°；

④沉淀区的有效水深宜采用2.0——4.0m ；

⑤平流式沉淀池设计中，控制沉淀池设计的主要因素是对污水经处理后应达

水质的要求；

⑥池子长宽比不小于4，以4-5为宜。

（1）沉淀区的表面积

设表面水力负荷取)322.0q m m h =， 2max 630

.23600035.03600m q Q A =⨯=⨯= （2）沉淀区有效水深

m qt h 42*22=== (停留时间 2.0t h =)

（3）沉淀区有效容积

32252463m Ah V =⨯==

（4）沉淀池的长度

设最大设计流量时的水平流速s mm v /5=，初沉池一般取5mm/s 。

m vt L 360.256.36.3=⨯⨯==

（5）沉淀区的总宽度

m L A B 75.136

63=== （6）沉淀池总高度

m h h h h H 95.735.33.00.43.04321=+++=+++= 式中： H ——沉淀池总高度（m ）；

h 1——污泥池超高（m ），取0.3-0.5m ，本设计采用0.3；

h 2——沉淀池有效水深（m ）；

h 3——缓冲层高度（m ），一般采用0.3m ；

h 4——污泥部分高度，一般采用污泥斗高度与池底坡度i=1%的坡度和。本设计中

m h 35.3)436(01.060tan 2

5.044=-⨯+︒⨯-=