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钟式沉砂池相关设计
1．引言
污水处理的任务是将排放的废水中所含有的各种污染物与水分离或加以分解，使其净化的过程。污水处理系统需要一系列行之有效的治理技术，除了加强污染源的控制和管理，采用不排或少排废水的先进工艺外，还应开发多种污水处理的新工艺、新设备、新材料，并利用当代先进技术，将计算机技术引入到污水处理系统中，并把现代先进的控制策略应用于污水处理系统中，使污水处理日益精确化、快速化，并不断连续化、自动化及网络化，从而从局部到全局提高污水处理效率，降低污水处理成本。
2.概述
沉砂池的作用是为了去除比重相对较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）。沉沙池一般设于初沉前，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件；也可以设于泵前倒虹管前，以便于减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损，常见的沉砂池有钟式和平流沉砂池等几种。
钟式沉砂池效果较好，广泛应用于城市大、中、小型污水处理厂工程中前置预处理工序及厂矿企业单位，它有以下几个优点：
结构紧凑，占地面积小，设备投资少；
结构合理，维修率低，能耗小，运行管理和维护方便
设备耐腐蚀性强，使用寿命长；
工艺布置灵活方便，易于配套组合，适应工程不同时期分段建设需要。
但是在实际的工程应用中，如果格栅运行不正常，由污水处理厂的进水总管带来的一些悬浮物和漂浮物可以直接进入沉沙池，从而可能导致搅拌桨的损坏，尤其是能造成排沙设备及管路的堵塞，导致设备无法正常运行。

3.设备结构及工作原理：

该套设备由叶轮、转动轴、电动机、减速器和吸砂系统等部分组成；另外在排沙管与砂泵之间安装一个闸阀，砂泵出口处用管道链接至砂水分离器上部进水口。
其工艺布置见图1：由于叶轮旋转时将使池中污水做旋转运动，加上因污水切向进入产生与叶轮一致的旋流，池中的污水形成涡流形态，在适当的叶浆倾角和线速度的条件下，污水中的沙粒将受到冲刷并仍最佳的沉淀效果而原来附着在沙粒上的有机物质及重量不同的物质随污水一同流出，另外由于叶轮的旋转，减少了旋流沉砂池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉沙池效果的稳定，出沙的有机成分。
4.设计参数和要点

水力表面负荷： 200m3/(m2.h)
HRTmax >30s
有效水深1～2m，池径与池深比为2.0～2.5m
进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为0.6～0.9m/s,在最小流量时大于0.15m/s，在最大流量时不大于1.2m/s
进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5m
出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。
（5）出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽度。

6.操作管理中注意的有关问题

（1）随着季节的变化，原水进水管中的含沙量会有显著的区别，所以采用这种设备的污水处理厂应注意要经常调节池底阀的开启频率。例如，在暴雨季节的时候，由于水中的含沙量有很大的增加，应适当提高池底阀的开启频率，相应的也要增加排沙次数，以达到更好的排沙效果；
（2）为了节约投资费用，对于处理水量为4000---27000m3/d小型污水处理厂的沉砂池，建议采用钢制的池体，而对于处理水量为45000m3/d以上的污水处理厂，一般为混凝土结构池体；
（3）及时排砂，排净沙子的沙水分离机的效果最好，当沙子积满锥形体后，如不及时排沙，从溢流管中流出的水中含沙量就会显著增多，有时候因为不能及时的排沙而造成排沙管的阻塞，可以敲击排沙管的方式来解决，如果这种堵塞的情况经常出现，可以用增大排沙管的管径的方法来解决
（4）注意解决源头问题，将污水处理工艺中在沉砂池前面的构筑物功能很好的发挥出来，尽量减少细格删的删条间距，防止纤维，硬毛和布条的带入对叶轮的影响；
（5）在冬季的北方，若是除砂机间歇式运行，应在每次停机之后，将沙水分离机的排沙管中的沙子和水排空，防止机器冻结或排沙管的破裂，这种情况下尤其是在夜间容易发生，排除的沙子也应该及时清运，避免冻结。

钟式沉砂池的设计计算：
处理水量的确定：Q=2.78
1.1.沉砂池的直径

式中：Q—设计流量，；
—表面负荷，；
则D=,设计中取D=8m
2.沉砂池有效水深

式中：t—水力停留时间，设计中取t=36
则=1.66(m)
3.沉砂室所需容积

式中:—平均流量，；
X—城市污水沉砂量，,污水一般采用30污水；

T—清触沉砂的时间,间隔设计中取T=1d。

4.沉砂斗容积

式中：d—沉砂斗上口直径，m，设计中取d=1.4m；
—沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取=1.2m；

—沉砂斗圆台体的高度，m；