改进型水力旋流沉砂池设计

如何在排水规划中充分利用现状管网,避免重复投资,节约成本,体现其指导性、科学性、合理性,

越来越受到广泛重视。

The Exploration of Drainage System in the Area of South T ricyclic of Xi ’an

ZH U Jie

(Environment &Equipment Engineering Department ,The Fir st Survey &

Designing Institute o f China Railway ,Xi ’an 710043,China )

Abstract :The paper shows that the very im portant function of drainage pipe netw ork in drainage project constructions ,exposits concretely that how to plan the city drainage project under the existing pipe condition and stands out the using existing pipe is the key link on cost saving and overlapping investment av oiding with in the all project constructions.Storm Sewer System based on terrain features and the distribution of river water ,according to the distribution and the nearest switch 2on s outh tricyclic main rain pipe and a main focus of the principle of emissions planning lay out ,and make full use of rainwater and upgrading existing facilities and building new water facilities with active extension.Sewage pipes adopt parallel lay out of the drainage system ,in order to effective control of the depth of all the sections of the trunk without considering installing liftpum p station ,cutting of the sewage and parting the rain and sewage ,to protect the environment.

K eyw ords :drainage system ;gravity flow automatically ;connection

文章编号:1003-1197(2006)05-0259-03

改进型水力旋流沉砂池设计

翟计红

(铁道第三勘察设计院,天津　300251)

收稿日期:2006209212;修订日期:2006209225

作者简介:翟计红(1971-),男,山西昔阳人,高级工程师,从事给排水设计工作。

摘要:　沉砂池作为污水预处理设施,虽然投资较少,但在污水处理工艺中起到非常重要的作用。铁路给排水领域目前采用较多的沉砂池池形包括平流式沉砂池、曝气沉砂池。机械旋流沉砂池作为一种新型技术,在市政污水领域应用较广。水力旋流沉砂池是在机械旋流沉砂池的基础上,结合铁路污水排放的特点进行的工艺改进,同其他池形相比具有能耗较低,占地面积小,除砂

效率高的特点。本文主要对水力旋流沉砂池的技术特点和技术参数做了详细介绍。为了结合铁路污水量较小的特点,特地增加了导流桶的设计。

关键词:　旋流沉砂池;设计参数;导流筒 中图分类号:X 703　文献标识码:B

由于排水检查井井盖密封不严,部分雨水进

入污水管,一般情况下污水中含有相当数量的砂粒等杂质。沉砂池作为预处理设施,通常设置在细格栅后以去除进水中的砂粒,保证后续处理构

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筑物及设备的正常运行,减少在渠道、管道和处理构筑物产生大量沉积,避免重力排泥困难,防止对生物处理系统、污泥处理构筑物运行的干扰。对于不设初沉池的工艺(如S BR),如果沉砂池处理效果较差,大量的砂粒直接进入生化池沉积,导致生化池有效容积减少,对曝气设备也有不利影响。

1　水力旋流沉砂技术

目前广泛采用的旋流沉砂池,在形成旋流和排砂等方面大量采用机械设备,由于小型污水处理站缺乏专业的管理人员,运行费用也比较短缺,要保证污水处理系统的连续稳定运转,设计中必须在降低电耗和减少设备维护量等方面做文章。如果采用水力旋流代替机械旋流,重力排砂代替气提排砂,可以比较好地解决以上问题。

在池内形成水力向下旋流的关键有以下几点:(1)必须保证一定的进水流速;(2)池内设计导流设施(导流筒和池子进口处的导向挡板);(3)砂水分离区和沉砂区采用斜坡连接,使得沉降的砂粒依靠重力,通过斜坡自然滑入集砂坑。

2　工程实例

胶州至新沂线新建铁路工程中,某生活污水处理站设计处理能力Q=400m3Πd。设计进水水质C OD≤250mgΠL,BOD

5≤150mgΠL,SS≤220 mgΠL;设计出水水质C OD≤60mgΠL,BOD5≤20 mgΠL,SS≤20mgΠL。

污水处理工艺流程为:生活污水→格栅井→污水泵站→沉砂池→S BR生化反应池→排放。

由于平流式沉砂池、曝气沉砂池具有占地面积大,运行费用相对较高的缺点,因此本工程采用水力旋流沉砂池作为本工程沉砂池池型。

如何控制好旋流沉砂池的流态和流速,加速砂粒的沉淀,成为小型旋流沉砂池设计参数选择的关键。

2.1　主要设计参数

21111　最大设计流量Q max=01012m3Πs。21112　水力表面负荷取值范围为40～73m3Π(m2・h),本工程取q=40m3Π(m2・h)。[1]

21113　最大流量水力停留时间t=40s[1]。21114　参考平流式沉砂池的设计要求,设计流速取v=0115～0120mΠs。

212工艺尺寸确定

21211　沉砂池直径

D=

4Q max

πq=

4×01012×3600

40π

=1117m,

取D=112m。

21212　有效水深

H2=

4Q max t

πD2

=

4×01012×40

1122π

=0142m,

取H=0140m。

21213　池总高度H=H1(超高)+H2+H3(沉砂室高度)=0140+0140+0170=1150m。

213　导流筒设计

对于不同池型的沉砂池,流速的控制都是非常重要的。流速过快会导致小粒径砂粒被带出,流速过慢又可能导致水中有机物的沉降。区别于其他旋流沉砂池,本次设计取消了机械搅拌装置,池内设计流速依靠水力控制,因此,池内水流断面的控制成为设计的关键。

设计考虑采用与沉砂池为同心圆的导流筒作为水流流向和流速控制的主要措施。

池内有效水深为014m,如果按流速0115～0120mΠs计算,水流宽度约为B=0115～012m。根据以上计算,池内设置Φ018～019m圆形导流筒。为了保证较好的除砂效果,确定导流筒直径为018m。

为避免出现短流现象,在进水口附近,导流筒和沉砂池内壁间设置螺旋型的导流板(与水平面成45°角);为保证筒内外污水的有效交换,在导流筒壁4个方向上设置8个进、出水孔,孔尺寸50 mm×50mm。

214　其他

考虑运行稳定,管理简单的原则,沉砂池选择采用重力排砂系统。砂水分离区和沉砂区间斜坡采用53°角,每天定时开启提拔式排泥阀,依靠水的静压将沉砂排入贮砂池。

沉砂池的平面及立面尺寸详见图1,2。

3　总结

沉砂池作为污水预处理设施,虽然投资较少,

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