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第一章 物理法污水处理设备 第一节 预处理设备 主要内容及要求 格栅 沉砂池 调节池 除油池 以了解为主 掌握各预处理单元的设计要点 2. 沉砂池 沉砂池的作用是去除污水中密度较大的无机颗粒，如泥砂、煤渣等。 一般设在泵站、倒虹管、沉淀池前，以减轻水泵和管道的磨损，防止后续处理构筑物管道的堵塞，缩小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。 常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。 2.1 平流式沉砂池 平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。 它具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。 设计要点 (1) 平流式沉砂池的设计要求及参数平流式沉砂池的设计参数按去除相对密度2.65，粒径大于0.2mm的砂粒确定。主要参数有以下几个。 ① 沉砂池的座数或分格数不得少于两个，并宜按并联系列设计。当污水量较小时，可考虑单格工作，一格备用；当污水流量大时，则两格同时工作。 ② 设计流量的确定 当污水以自流方式流入沉砂池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽送进入池内时，应按工作水泵的最大可能组合流量计算；当用于合流制处理系统时，应按降雨时的设计流量计算。 ③ 最大设计流量时，污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。这样的流速范围可基本保证无机颗粒沉降去除，而有机物不能下沉。 设计要点 ④ 最大设计流量时，污水在池内停留时间不少于30s，一般为30～60s。 ⑤ 设计有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25～1.0m，每格池宽不宜小于0.6m，超高不宜小于0.3m。 ⑥ 沉砂量的确定 生活污水的沉砂量按每人每天0.01～0.02L；城市污水按103m3污水产生沉砂30m3计；沉砂含水率约为60%，容重1500kg/m3，贮砂斗的容积按两日以内的沉砂量考虑，斗壁与水平面倾角为55°～60°。 ⑦ 池底坡度一般为0.01～0.02，并可根据除砂设备要求，考虑池底的形状。 2.2 曝气沉砂池 普通平流式沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，对被有机物包覆的砂粒，截留效果也不佳，沉砂易于腐化发臭，增加了沉砂后续处理的难度。 曝气沉砂池的水流部分是一个矩形渠道，在沿池壁一侧的整个长度距池底0.6～0.9m处安设曝气装置，曝气沉砂池的下部设置集砂槽，池底有i=0.1～0.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽，以保证砂粒滑入。 曝气沉砂池的设计参数 ① 污水在曝气沉砂池过水断面周边的最大旋转速度为0.25～0.30m/s，在池内的水平前进流速为0.08～0.12m/s。如考虑预曝气的作用，可将曝气沉砂池过水断面增大3～4倍。 ② 最大设计流量时，污水在池内的停留时间为1~3min。如考虑预曝气，则可延长池身，使停留时间为10～30min。 ③ 有效水深取2～3m，宽深比取1.0～1.5，长宽比取5。若池长比池宽大得多，则应考虑设置横向挡板，池的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近安装纵向挡板。 ④ 曝气装置安装在池的一侧，距池底约0.6～0.9m，空气管上应设置调节空气的阀门，曝气穿孔管孔径为2.5～6.0mm，曝气量为0.2m3/m3污水或3～5m3/(m2.h)。 ⑤ 曝气沉砂池的进水口应与水在沉砂池内的旋转方向一致，出水口常用淹没式，出水方向与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。 2.3 多尔沉砂池 多尔沉砂池是一个浅的方形水池。在池的一边设有与池壁平行的进水槽，并在整个池壁上设有整流器，以调节和保持水流的均匀分布，污水经沉砂池使砂粒沉淀，在另一侧的出水堰溢流排出。沉砂池底的砂粒由刮砂机刮入排砂坑。 砂粒用往复式刮砂机械或螺旋式输送器进行淘洗，以去除有机物。刮砂机上装有桨板，用以产生一股反方向的水流，将从砂上洗下来的有机物带走，回流到沉砂池中，而淘净的砂粒及其他无机杂粒，由排砂机排出。 多尔沉砂池的面积根据要求去除的砂粒直径和污水温度确定，最大设计流速为0.3m/s。 2.4 钟式沉砂池 钟式沉砂池是一种利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒沉淀，并使有机物随水流带走的沉砂装置。 污水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力的不同，把砂粒甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被送回污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。 沉砂用压缩夺气经砂提升管、排砂管清洗后排出，清洗水回流至沉砂区。 3. 调节池 无论是工业污水还是城市污水，其水量和水质随时都有变化。工业污水的波动比城市污水大，水量和水质的变化将严重影响水处理设施的正常工作。为解决这一矛盾，在水处理系统前一般都要设调节池，以调节水量和水质。此外，酸性污水和碱性污水还可以在调节池内中和；短期排出的高温污水也可利用调节池