余承烈
（山西鋁廠機動處，山西 河津 043300）

　　摘 要：結合排水管網的運行、檢修工作實踐，指出了在排水管網中增設沉渣井的必要性和設計方法。
　　關鍵詞：排水管道；檢查井；沉渣井；旋流沉淀池
　　中圖分類號：TU992.24
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009－2455（2001）01－0052－02

　　在循環回水、合流制排水管網的運行管理過程中，發現檢查井由于井下體積和井筒的關系，使許多問題得不到處理。例如刮管器直徑大于φ800時，進出井很不方便；很多從檢查井口掉進井內的大塊雜物很快進入管內，給清掏帶來難度；有些循環回水管網經常有水，且充滿度比較高，想下去觀察回水管內水流和堵塞情況，在井內找一個站立的地方很困難，不能及時掌握回水管網運送狀態。為此，筆者認為在上述排水管網中設計旁流沉渣（淀）井很有必要。

1 沉渣井設置的必要性及其功能

　　通過沉渣并將排水管網中漂流的一些大塊雜物在此停留時，被打撈上來。
1.1 及時排走污水或雨水
　　在緊急情況下，可利用此井裝泵將污水或雨水及時排走。排水管網經常有被堵塞或被腐蝕后塌落的，在這種情況下，如果在上游有沉渣井，則可以臨時裝泵將水提前排出走短路，或者走別的途徑，有了這種手段就可以使下游的事故或故障得到迅速地解決。
1.2 觀察管道中流態
　　沉渣井建在90°角拐彎處，三通處，可方便地在井內觀察排水管道中的水流狀態、結垢厚度和雜物堵塞情況。
1.3 作為檢修時的工作站
　　在檢修過程中，可利用此并作為一個“工作站”。標準圖中的檢查并，井內體積小，有些檢修工具在井內不能展開，例如有些樹根在排水管道中生長，人只有下到井內后，并室足夠大才好使用工具，且能觀察到狀態，使問題及時得到解決，方便檢修。
1.4 打撈落入井中的物品
　　必要時，可將沉渣井隔離，將沉在井內的物品徹底打撈上來，避免或減少一些不必要的損失。
1.5 為回收雨水提供方便
　　沉渣井可作為雨排水收集的一個方便的取水口或集水池。在降雨中期和后期，排水管道中的雨水水質是不錯的。這幾年，缺水的城市越來越多，許多人士已認識到利用城市雨排水的意義和價值，可以說利用雨水是一個發展趨勢。如果在排水管道中適當位置修建沉渣井，就可為雨排水收集提供一個方便的取水口，避免過大的工程量，還可縮短工期。若能準確地預測暴雨量，采取相應的取水設施，則能充分利用自然資源，產生具大的經濟效益和社會效益，也許還會對下游排水口的防洪也起到減輕災害的作用。
1.6 為排水管道的改造擴建提供方便。
　　隨著排水面積的擴大和污水量的增加，排水管道的擴建和改造勢在必行。有了沉渣井就為新建的管道合流，改建管道的分流，都提供了方便，沉渣井就可以保證排水管道不影響正常通水的同時，改造、擴建工程正常開展。

2 沉渣井的設計

2.1 沉渣井的形式如下：

2.2 沉渣井的設計
　　工程實踐中，筆者曾測算了一些旁流井，這些井當初并沒有按沉渣井設計，所以功能上要差一些，即使這樣，也起到了一定的沉渣作用。
　　由于沉渣井建于地面以下，所以不可能采用面積大，表面負荷率低的沉淀池，所以筆者建議可按兩種池型考慮；一種是平流沉砂池，一種是旋流沉淀池，這兩種池型只按正常時最大流量設計，不考慮耐最大負荷的沖擊，不設備用池。
2.2.1 按平流沉砂池設計
　　沉渣井一般布置在地面以下，可按城市污水處理廠中的平流沉砂池型設計，兩端進出水可設計成閘板，或者采用啟閉機，作為沉渣井和排水管渠的在線切換手段。不設備用槽。貯砂斗不設排砂閘閥，而設抓斗抓砂。抓斗梁和抓斗根據管道埋深采取靈活、簡便的形式，定期清理雜物。污水在平流沉砂池流速介于0.3－0.15m/s之間，而且最大流量停留時間大于30s，池的座數一般只設一座，分成兩格，不設備用格。
2.2.2 按重力式旋流沉淀池設計
　　重力式旋流沉淀池，又稱水力旋流沉淀池，池型基本結構見圖2。

　　廢水以切線進入池內，并靠進出水的壓力差在池內做旋流運動。顆粒的分離基本是重力決定的，因此，把它稱為旋流沉淀池更為確切。旋流沉淀池有兩種沉淀形式，即周邊配水式和中心筒配水式，作為沉渣井用時，建議采用周邊旋流配水式。由排水管來的廢水經進水管切向進人旋流池中部，以螺旋形式上升，在重力和離心力的作用下，水中的粗顆粒、體積大的物質或被拋向池壁沉入池底，或向上浮出水面，沉入池底的由抓斗定期抓出，浮出水面的用刮渣機或簡易工具打捕，清水由低于水面下300左右的高度流向水泵吸口或直接排往下游管渠。
　　周邊配水源沉淀池的計算有兩種辦法：
　　①按經驗公式水流上升速度υ（m/h）為：
　　υ=β(30.5－5log0.134Q)(1+12△η)
　　式中：Q—排水量，m³/h；
　　　　　β—水量分配不均勻系數，取0.9；
　　　　　η—要求的去除率；
　　　　　△η=0.95-η
　　求得υ值后，再按A=Q/υ，計算沉淀池的水平面積A。
　　②按表面負荷計算：
　　水力旋流沉淀池的表面負荷q值一般采用25-30m³/(m²·h)，去除率低時，取高值；去除率高時，取低值，本文建議取高值。選定q值后，再按A=Q/q計算A值。
　　旋流沉淀池的有效水深H₀（即進水軸線至溢流堰頂的高程）通常按15－20min計算，也可按H₀(0.7－1.2)D（D僅為沉淀池直徑，m）計算。D值較大時，采用H₀大值，沉淀池的保護高度（即進水管與沉渣面的距離）采用0.8－1.0m，以防水流將沉渣沖起，進水管咀向下傾斜1°－3°，管咀流速υ=0.9－1.1m/s，所需水頭接下式計算：^[1]

　　式中：α—為系數，根據經驗，取4.5；
　　　　　υ—為管咀處水流速度，m/s；
　　　　　υ₁—為進水管內流速，采用0.8－1.0m/s；
　　　　　ξ—為局部阻力系數；
　　　　　ι—為進水管長度，m；
　　　　　i—為進水管單位長度的水頭損失；
　　　　　h—控制在0.35m以內。
　　目前，重力旋流沉淀池已廣泛應用于回收軋鋼廢水中的氧化鐵皮，回收率可達90％－95％，出水可供循環使用。用來做沉渣井回收率肯定要低許多，但只要回收率能達到60％（指懸浮物占總懸浮物總重），也就可以解決排水管網中的問題，也可以用在氧化鋁企業的循環回水管道中。旋流沉淀池具有占地面積小，基建運行費用低，沒有轉動設備，管理方便的特點，缺點是埋深比較大，施工難度大。旋流沉淀池進出水與在線排水管渠的切換，也可以采用閘板或啟閉機。

3 結論

　　沉渣井的設計，要經過全面綜合的比較后確定。沉渣井要完成上述功能，甚至有意在沉渣井內搞一些簡易的格柵和沉淀，沉渣井的數量、具體位置、形式等等，要經過技術、經濟比較，還要考慮安全、地面交通、地面環境、社會效益等影響因素，權衡利弊，才能確定。
　　總之，沉渣井是筆者在長期的排水管網運行管理中經過多次教訓和成功經驗而總結出來的，供從事排水方面的設計、運行、管理部門的人員參考。

參考文獻：
　　[1]黃明明，等．給水排水標準規定實施手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社，1993．

作者簡介：
　　余承烈（1963－），男，學士，高級工程師。