徐文剛， 胡春萍
(中國市政工程華北設計研究院，天津300074)

　　摘 要： 結合合肥市王小郢污水處理廠旋流沉砂池的排砂系統設計，介紹了其工作原理、運行控制及維護等方面的經驗。
　　關鍵詞： 旋流沉砂池； 設計； 維護
　　中圖分類號：TU992.02
　　文獻標識碼：C
　　文章編號 ：1000-4602(2002)01-0074-02

　　目前，城市污水處理廠的沉砂池基本上采用兩種類型：一種是應用比較廣泛的曝氣沉砂池，通過池中一側的空氣管控制曝氣，使污水形成具有一定速度的前進旋流(垂直于水流方向)，這種池型具有穩定的除砂效果；另一種是利用水力渦流除砂的旋流沉砂池(其旋流與水流方向基本一致)，具有池型簡單、占地省、運行費用低、除砂效果好等優點，已越來越受到人們的重視。旋流沉砂池的排砂目前采用兩種形式，一種是靠砂泵排砂，其優勢 在于設備少、操作簡便，但砂泵的磨損問題也越來越受到用戶的關注；另一種是氣提排砂，其優勢在于系統可靠、耐用，但設備相對較多。
　　合肥市王小郢污水處理廠是安徽省第一座大型城市污水處理廠，一期工程規模為15×10 ⁴m³/d，已于1998年投產運行，運行效果良好；二期工程又增加15×10⁴m³/d，已在2001年的下半年投入使用，一、二期工程均采用氣提排砂的旋流沉砂池。

1 概況

　　該工程設旋流沉砂池2座、砂水分離器2臺，由奧地利NEVHOLD提供成套設備，其中空壓機(2臺)采用德國Aerzen的產品。
　　具體設備參數如下：
　　① 旋流沉砂池直徑為5480 mm，池深為4 750 mm，單池處理量為4100m³/h，槳葉直徑(可調試)為(1500±150) mm，轉速為n=12 r/min。
　?、?空壓機型號為GM3S，Q=109m³/h，H=8 m。
　　③ 砂水分離器型號為SAK—250，Q=30m³/h，安裝閉度為30°，固體負荷為1m³/h。
　?、?空氣提升泵(Q=50m³/h)2臺。
　　其工藝布置見圖1。

　　

2 工作原理

　　通過細格柵的進水以切線方向流入沉砂池，出水則沿徑向流出，槳葉以12 r/min的速度均勻轉動以保持池體內水流具有0.3～0.4 m/s的平均流速。由于水力原因將使砂粒沉入沉砂池的料斗底部，經氣提排出并進入砂水分離器，進一步固液分離后的污水將進入廠區污水管道。

3 運行控制

　沉砂池的系統控制可以分成手動和自動，自動控制由現場的控制箱和PLC進行。沉砂池攪拌系統基本上為24h連續自動操作，若需要保養或手動操作時，系統可以切換。
　　沉砂池的空氣提升泵、空氣沖洗裝置及砂水分離器的操作由電控柜自動執行，必要時自動控制可以由操作人員解除而完全以人工控制方式運作?？諝馓嵘貌僮髑氨仨毚_認鼓風機操 作正常、氣壓達到預設值。
　　氣洗過程：空氣管上的電磁閥開啟，排砂管上的電動刀閥處于關閉狀態，壓縮空氣自空氣噴頭噴出打松沉于池底的沉砂以利于下一步提升泵將沉砂抽出，并使上清液返回水處理流程作 下一步處理。電磁閥的開啟時間可以調節。
　一期工程采用的是水洗，該過程與氣洗過程類似，但要增設相應的電磁閥和采用具有一定壓力的自來水沖洗沉砂池池底?？梢钥闯鰵庀幢人锤奖恪⒑唵?，同時也可節約一定量的自來水。
　　排砂過程：啟動砂水分離器，開啟排砂管上電動刀閥，空氣提升泵把沉砂抽送至砂水分離器，經過一預設時間后系統自動關閉。預設時間可以根據系統運行后的經驗而設定，也可隨著污水中的含砂量的變化作適當調節。
　　經過以上兩個過程后，電動刀閥、電磁閥、空壓機自行關閉，即完成一個工作周期。

4 氣提排砂的計算

　　氣提排砂系統主要包括空氣提升泵和空壓機及其配套設備，由空壓機提供氣源，空氣提升泵將砂水混合液由低處提升到高處，其工作原理是通過自下而上吹入空氣，使污水、砂、空氣形成氣液混合體且降低了密度，從而實現砂水混合液的提升。
　?、?空氣量計算

　　QL=QS·6·H/T　　　　(1)
　　式中　QL——所需空氣量，m³/h
　　　　　QS——砂水混合液量，m³/h
　　　　　H——水面以上提升高度，m
　　　　　T——水面以下空氣注入深度，m
　?、?風壓計算

　　P≥T+2　　　　(2)

　　舉例：
　　已知H=2 m、T=4.2 m(則P=62 kPa)、砂量=1.8m³/d，按含水率3%計，則QS=60m³/d(若空氣提升泵按工作48次/d、3 min/次計，則QS=25 m3/h)， QL=71.4m³/h(取安全系數為1.2～1.3，則該值為92.9m³/h)。
　　空氣量也可參考德國PASSVANT公司沉砂池的提升參數，見表1。

表1 沉砂池的提升參數 深度比：H/T 0.2～1.2 0.2～1.2 0.2～1.2 0.2～1.2 空氣量(m³/h) 15～150 20～250 30～280 50～440 提砂量(L/s) 6～14 10～24 15～35 23～58 沖洗水量(m³/h) 18 18 22 30 沖洗水壓(kPa) 200 200 200 200

5 排砂系統的維護

　　該系統中存在的主要問題是排砂管道易堵塞，可通過在設計中預留沖洗水孔及清通孔加以解決。對電動刀閥之前的輸砂管道堵塞可用空氣進行沖洗，也可用壓力為200kPa的自來水沖洗，如仍不能解決問題，可以用細直硬桿從預留清通孔清通。對電動刀閥之后的輸砂管道堵塞，可采用自來水沖洗。
　　2臺鼓風機及2臺砂水分離器都可互為備用，檢修檢驗時可通過手動閥門調節。

---

　　電　　話：(022)23342168×2115
　　收稿日期：2001-07-04