污水(shuǐ)處理用沉砂池的四種形式

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沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。

1.平流式沉砂池

平流式沉砂池是污水(shuǐ)處理工(gōng)藝中物(wù)理方法沉砂池的一(yī)種，其主要目的是去除污水(shuǐ)中粒徑大于0.2mm、相(xiàng)對密度為(wèi)2.65的砂粒，以保護管道、閥門(mén)等設施免受磨損和阻塞。它的工(gōng)作原理主要基于重力分離。從(cóng)結構上(shàng)看(kàn)，平流式沉砂池是平面為(wèi)長(cháng)方形的沉砂池，主體部分實際上(shàng)是一(yī)個(gè)加寬、加深了的明渠，由入流渠、沉砂區、出流渠、沉砂鬥等部分組成，兩端設有閘闆以控制水(shuǐ)流。在池底，通(tōng)常設置1~2個(gè)貯砂鬥，下(xià)接排砂管，用于存儲和排出沉積的砂粒。

平流式沉砂池廣泛應用于多(duō)種場合。在工(gōng)業(yè)生(shēng)産中，如鋼鐵廠、冶金廠、制藥廠、食品加工(gōng)廠等，其生(shēng)産過程中會(huì)産生(shēng)大量含懸浮物(wù)和顆粒物(wù)的廢水(shuǐ)，平流式沉砂池可以有效地處理這些廢水(shuǐ)。此外，在建築施工(gōng)和農業(yè)生(shēng)産中，平流式沉砂池同樣發揮著(zhe)重要作用，幫助改善水(shuǐ)質，保障用水(shuǐ)安全。

平流沉砂池在污水(shuǐ)處理過程中雖然有一(yī)定的優點，如結構簡單、工(gōng)作穩定等，但也存在一(yī)些缺點，這些缺點可能(néng)會(huì)影響到(dào)其處理效果和使用效率。

平流沉砂池對被少量有機(jī)物(wù)包覆的砂粒截留效果不高(gāo)。這會(huì)導緻沉砂中夾雜(zá)有約15%的有機(jī)物(wù)，使沉砂的後續處理難度增加。有機(jī)物(wù)在沉砂中的存在不僅可能(néng)引發腐化發臭的問題，還(hái)可能(néng)對後續處理工(gōng)藝造成不利影響。

平流沉砂池的處理效果受多(duō)種因素影響，如進水(shuǐ)流量、進水(shuǐ)質量、砂層深度、池體高(gāo)度、水(shuǐ)溫等。特别是當池體高(gāo)度較大時，底部的水(shuǐ)流量會(huì)變小(xiǎo)，砂層裡(lǐ)的污泥會(huì)大量積累，導緻砂層滲透性降低(dī)，從(cóng)而影響污水(shuǐ)的處理效果。

平流沉砂池的維護成本相(xiàng)對較高(gāo)。砂層的排放(fàng)難度較大，需要采取專門(mén)的方法對砂層進行清洗和更換，這增加了人力物(wù)力和設備的投入。同時，由于底部水(shuǐ)流量小(xiǎo)，容易滞留污泥等雜(zá)質，長(cháng)期使用後需要定期清理維護，這也增加了運營成本。

平流沉砂池對有效水(shuǐ)深的要求較高(gāo)。如果水(shuǐ)深過小(xiǎo)，水(shuǐ)溫、流量等因素的影響會(huì)更集中，從(cóng)而影響水(shuǐ)質處理效果。而對于水(shuǐ)深過大的池體，不僅增加了清理維護的難度，也會(huì)提高(gāo)處理成本。

2.豎流式沉砂池

豎流式沉沙池，又(yòu)稱立式沉沙池，是一(yī)種特殊的沉澱構築物(wù)，主要用于去除廢水(shuǐ)中密度較大的無機(jī)顆粒，特别是粒徑大于0.2mm的砂粒。它的工(gōng)作原理基于水(shuǐ)流在池内豎向流動，使廢水(shuǐ)中的懸浮物(wù)在重力作用下(xià)沉降。

豎流式沉沙池通(tōng)常具有圓形或方形的平面圖形，廢水(shuǐ)通(tōng)過設在池中心的進水(shuǐ)管自(zì)上(shàng)而下(xià)進入池内。在進水(shuǐ)管下(xià)方設有傘形擋闆，确保廢水(shuǐ)在池中均勻分布，并沿整個(gè)過水(shuǐ)斷面緩慢(màn)上(shàng)升。在此過程中，懸浮物(wù)逐漸沉降到(dào)池底，而澄清水(shuǐ)則從(cóng)池四周沿周邊溢流堰流出。

豎流式沉沙池在污水(shuǐ)處理中具有一(yī)定的應用，但同樣存在一(yī)些明顯的缺點：

施工(gōng)困難：由于豎流式沉沙池的深度較大，其施工(gōng)難度相(xiàng)對較高(gāo)。深池的挖掘、建造以及設備的安裝都需要特殊的技(jì)術(shù)和工(gōng)藝，這增加了建設的難度和成本。

造價高(gāo)：豎流式沉沙池由于其特殊的設計和施工(gōng)要求，其造價往往比傳統的沉沙池要高(gāo)。這對于一(yī)些預算(suàn)有限的污水(shuǐ)處理廠來說，可能(néng)是一(yī)個(gè)不小(xiǎo)的負擔。

運行維護困難：豎流式沉沙池内部結構相(xiàng)對複雜(zá)，需要定期清理和維護。由于深度大，清理工(gōng)作較為(wèi)困難，而且如果運行和維護不當，可能(néng)會(huì)影響其處理效果和使用壽命。

對沖擊負荷和溫度變化的适應能(néng)力差：豎流式沉沙池對于水(shuǐ)質和水(shuǐ)量變化的适應能(néng)力相(xiàng)對較弱。當水(shuǐ)質變化大或水(shuǐ)量沖擊大時，其處理效果可能(néng)會(huì)受到(dào)影響，需要更頻繁地進行調整和維護。

池徑限制：豎流式沉沙池的池徑不宜過大，否則布水(shuǐ)可能(néng)不均勻，影響處理效果。這在一(yī)定程度上(shàng)限制了其處理規模和應用範圍。

3.曝氣式沉砂池

曝氣式沉沙池，也稱為(wèi)曝氣沉砂池，是一(yī)種利用曝氣作用促進廢水(shuǐ)中懸浮物(wù)沉降的長(cháng)形渠道。它的工(gōng)作原理主要是基于曝氣系統與廢水(shuǐ)中的物(wù)質之間的物(wù)理和化學作用。

曝氣沉砂池的主要結構包括池體、曝氣系統和排沙系統。池體通(tōng)常由鋼筋混凝土(tǔ)制成，形狀為(wèi)長(cháng)方形或梯形。廢水(shuǐ)從(cóng)池的一(yī)端流入，經過一(yī)系列物(wù)理和化學作用後，從(cóng)另一(yī)端流出。曝氣系統則包括曝氣頭、曝氣管道和曝氣控制器(qì)等部件(jiàn)，其主要作用是将空氣中的氧氣溶解在污水(shuǐ)中，并促使污水(shuǐ)充分攪拌和循環。這樣可以使污水(shuǐ)中的有機(jī)物(wù)質得到(dào)氧化分解，同時使無機(jī)物(wù)質和沙子等顆粒物(wù)在池内沉澱下(xià)來。

在曝氣沉砂池中，曝氣裝置通(tōng)常安設在距池底60~90cm處。由于曝氣作用，廢水(shuǐ)中的有機(jī)顆粒經常處于懸浮狀态，砂粒互相(xiàng)摩擦并承受曝氣的剪切力，砂粒上(shàng)附著(zhe)的有機(jī)污染物(wù)能(néng)夠去除，有利于取得較為(wèi)純淨的砂粒。曝氣還(hái)使水(shuǐ)中的懸浮物(wù)和有機(jī)物(wù)随氣泡上(shàng)浮到(dào)水(shuǐ)面，形成浮渣，随後被氣泡破裂和水(shuǐ)流的沖擊作用擊碎，使其更容易沉澱。

排沙系統則負責将沉澱在池底部的沙子排出池外。通(tōng)過污泥回流系統，部分污泥還(hái)可以回流到(dào)曝氣沉砂池中，進行進一(yī)步的處理。

曝氣沉沙池在廢水(shuǐ)處理過程中雖然具有一(yī)些明顯的優點，但同時也存在一(yī)些不可忽視的缺點：

能(néng)耗較高(gāo)：曝氣沉沙池需要通(tōng)過空氣泵或增壓泵進行氧氣供給，以維持曝氣系統的正常運行。這一(yī)過程中會(huì)消耗大量的電(diàn)力，增加了整個(gè)廢水(shuǐ)處理過程的能(néng)耗成本。

維護成本高(gāo)：曝氣設備需要定期檢查和維修，以确保其正常運行。此外，由于曝氣作用會(huì)使一(yī)些物(wù)質在池内形成浮渣，這些浮渣需要定期清理，這也增加了維護工(gōng)作的複雜(zá)性和成本。

對生(shēng)物(wù)脫氮除磷系統的影響：曝氣作用雖然有助于去除廢水(shuǐ)中的有機(jī)物(wù)質，但也可能(néng)對生(shēng)物(wù)脫氮除磷系統的厭(yàn)氧段或缺氧段的運行産生(shēng)不利影響。這可能(néng)會(huì)影響整個(gè)生(shēng)物(wù)處理過程的效率和穩定性。

對水(shuǐ)質變化的适應性有限：當進水(shuǐ)水(shuǐ)質發生(shēng)較大變化時，曝氣沉沙池的處理效果可能(néng)會(huì)受到(dào)影響。特别是當進水(shuǐ)中含有大量難以降解的有機(jī)物(wù)質時，曝氣沉沙池的處理效果可能(néng)會(huì)下(xià)降。

占地面積大：由于曝氣沉沙池需要足夠的空間來設置曝氣設備和排沙系統，因此其占地面積相(xiàng)對較大。這對于一(yī)些空間有限的處理廠來說可能(néng)是一(yī)個(gè)問題。

4.曝氣式沉砂池

也稱渦流沉砂池,一(yī)般設計為(wèi)圓形，池中心設有1 台可調節的旋轉漿闆，進水(shuǐ)渠道在圓池的切向位置，出水(shuǐ)渠道對應圓池中心，中心旋轉漿闆下(xià)設有砂鬥。它可以通(tōng)過合理地調節旋轉漿闆的轉速，控制水(shuǐ)流流态與流速，加速沙粒沉澱并使有機(jī)物(wù)随水(shuǐ)流帶走，可以有效地去除其它形式沉砂池難于去除的細砂（0.1mm 以下(xià)的砂粒）。主要由流入口、流出口、沉砂區、砂鬥、渦輪驅動裝置以及排沙系統等組成。

當污水(shuǐ)從(cóng)切線方向流入沉砂區時，進水(shuǐ)渠道中的跌水(shuǐ)堰設計使得可能(néng)沉積在渠道底部的沙子向下(xià)滑入沉砂池。同時，擋闆的設計使水(shuǐ)流及砂子進入沉砂池時向池底流行，加強了附壁效應。在沉砂池中間，設有可調速的槳闆，使池内的水(shuǐ)流保持環流。槳闆、擋闆和進水(shuǐ)水(shuǐ)流組合在一(yī)起，旋轉的渦輪葉片使砂粒呈螺旋形流動，從(cóng)而促進了有機(jī)物(wù)和砂粒的分離。

由于所受離心力不同，相(xiàng)對密度較大的砂粒被甩向池壁，在重力作用下(xià)沉入砂鬥；而較輕的有機(jī)物(wù)則在沉砂池中間部分與砂子分離，随出水(shuǐ)旋流帶出池外。通(tōng)過調整轉速，可以達到(dào)最佳的沉砂效果。砂鬥内沉砂可以通(tōng)過空氣提升、排沙泵排沙等方式排除，再經過砂水(shuǐ)分離達到(dào)清潔排沙的标準。

旋流式沉沙池具有占地面積小(xiǎo)、沉砂效果受水(shuǐ)量變化影響小(xiǎo)、砂水(shuǐ)分離效果好、分離出的含水(shuǐ)率低(dī)、有機(jī)物(wù)含量少、便于運輸等優點。

旋流沉沙池的缺點主要體現在以下(xià)幾個(gè)方面：

成本相(xiàng)對較高(gāo)：旋流沉沙池的建設和運營成本相(xiàng)對較高(gāo)，主要是由于其複雜(zá)的結構和精細的制造工(gōng)藝造成的。這增加了污水(shuǐ)處理的初始投資，并且在長(cháng)期運營過程中也可能(néng)需要更多(duō)的維護費(fèi)用。

對進水(shuǐ)水(shuǐ)質要求較高(gāo)：旋流沉沙池對進入其中的污水(shuǐ)流量、濃度和粘度等參數有較為(wèi)嚴格的要求。如果進水(shuǐ)水(shuǐ)質波動較大，可能(néng)會(huì)影響到(dào)沉沙效果，甚至可能(néng)導緻設備的堵塞或損壞。因此，使用旋流沉沙池時，需要對進水(shuǐ)水(shuǐ)質進行嚴格的控制和管理。

維護管理難度：旋流沉沙池需要定期清理和維護，以保持其良好的運行狀态和沉沙效果。然而，由于其内部結構的複雜(zá)性，維護管理可能(néng)相(xiàng)對困難，需要專業(yè)人員(yuán)進行操作。

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