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旋流沉砂池設計方法
閱讀：7705發布時間：2019-10-10
旋流沉砂池設計接口條件和主要參數
設計旋流沉砂池前要確認的接口條件和信息包括：
?地質、氣候等基本設計條件；
?可用地尺寸及在總圖的位置坐標；
?地坪標高，上下游水位或范圍，凍土層高度，管道覆土小深度要求；
?設計水量，峰值系數，單池設計流量，水質及特點；
?除臭和保溫等相關要求；
?接口管道的數量、位置、標高、管徑和材質等；進水管、出水管、砂水分離器出水
管、回用水沖洗管、空氣管、生物除臭用補充水管和取樣管等。
根據接口條件，單體設計師提出自己的設計方案和平面草圖，與設計負責人溝通和確認
如下主要設計參數：
?沉砂池的型式、數量和單池直徑，表面負荷，水力停留時間，進水流速；
?沉砂量，配套砂水分離器處理量，氣提提砂風機風量，運行時間；
?出水流量分配要求，下游工藝單體的分組和配水方式，是否需要同時設計出水配水
和計量設施。
基本設計思路
旋流沉砂池宜至少設2組，可按流量范圍參考設計手冊先選擇2個不同直徑尺寸，計算進水渠寬、進水渠水深、進水渠長度、出水渠寬和出水渠水深，設計水量應與上游細格柵各期、各階段設計水量一致，并考慮峰值流量。進水渠澎急長應不小于4倍進水渠道寬。進水渠道直段長度宜為渠道寬的7倍并且不小于4. 5m，以創造平穩的進水條件。出水渠道的直線段要相當于出水渠道的寬度。沉砂池有效水深宜為1. 0~2. 0m，校核徑深比宜為2.0~2.5；單池80％水量時的停留時間為20~30s，高流量時的停留時間不小于30s；水力表面負荷宜為150~200m3 /(m2?h)，大表面負荷（200m2/(m2?h)；較高流量時進水渠流速不大于1. 2m/s，小流量時進水渠流速大于0. 15m/s，大水量的40%-80％時，進水渠流速為0.6~0.9m/s。校核后選取各參數符合要求的沉砂池直徑作為終設計值，旋流沉砂池豎向各部分工藝尺寸應滿足手冊計算的值，并對設備供貨商給的旋流除砂器安裝圖上的工藝尺寸進行校核。
沉砂量計算時，干砂重量應按照容重法和相對密度法計算，后取相對稍大的值作為沉砂量。干砂量體積按照30m3 /106 m3污水計算。根據沉砂池泥斗容積計算每次排砂時間，選擇砂水分離器，并計算氣提鼓風機風量。常見砂水分離器的小型號的處理量為5~ 12L/s, 設計中應根據沉砂量計算值校核設備供應商提供的設備參數，不能照搬供貨商提供的設備參數和圖紙。如果砂水分離器放在房間里，應設置集水溝收集溢流水，上蓋蓖子，接管道排入廠內污水管網。
平面布置圖應考慮每座沉砂池的均勻布水和占地限制情況，兩座沉砂池的常用布置方式，如下圖所示，就根據用地空間大小和上下游單體的平面布局與總圖專業協商選擇。
旋流沉砂池布置示意
各組沉砂池出水端設置非淹沒堰，匯人出水井，堰的設置目的是保持沉砂池內所需的水位。出流堰的設計計算根據《給水排水設計手冊》計算。堰上水頭宜不高于0. 2m，以減少水頭損失。堰的計算應按照峰值流量計算。沉砂池出流堰的水匯人出水井。井底接出水管 （預埋剛性防水翼環），出水管的理深要滿足小覆土要求，還應考慮凍土、過路和下游構筑物高程限制等其他要求。
旋流沉砂池水頭損失取值不小于0. 05m（僅指沉砂池本身水頭損失，不含進出水閘門和堰等沿程水頭損失）。過閘門流速不超過0.3~0.5m/s，閘門處水頭損失宜小于0. 005m. 如果算人進出水閘門的水頭損失，旋流沉砂池總水頭損失值不宜超過0. im.
進水渠道和出水渠道上應設閘門方便檢修，但應考慮一組關閉不運行時閘門承受力的方向和大小，設備表中宜標明。閘門安裝部分需預留人工行走平臺，便于安裝和檢修。項參見4. 1節及4. 3節。
旋流沉砂器安裝用的橋架寬度首先應滿足安裝要求，其次，橋架與圓形池壁間的空隙要能滿足沉砂器葉輪的通過，方便維修。小規模的旋流沉砂池可選用活動蓋板，方便維修。
對于腐蝕性小的污水，配管管道多采用Q23 5材質，管道、管件、閥門、附件等的壓力等級均為0. 6MPa。但砂水分離器進料管路上法蘭、鼓風機提砂管路上法蘭以及超越溢流管上法蘭壓力等級選1. OMPa.
建議旋流沉砂池設放空管方便維護。放空管的管徑應大于150mm，由于有嚴密防水要求，出池處管道應預埋A型柔性防水套管，下游設置雙法蘭伸縮接頭和閘閥。閥門井設集水坑，接人管道排水到廠區管網。
提砂用鼓風機出口裝對夾式蝶閥或閘閥、旋啟式止回閥和壓力表，法蘭1. 0MPa。風管距墻距離應符合規范，并方便安裝支架。風管水平安裝高度不應影響通道上的通行。
排砂管要滿足流速要求，排砂管直徑不應小于200mm，并考慮防堵塞措施。安裝坡度 i=0. 01，在過墻處標出按照坡度和長度計算出來的標高，在與管道平行位置標流態方向箭頭，文字標注管徑和坡度，參考圖集02S402設水平和立管支架。
如果有除臭要求，則需要對沉砂池進行封閉，池頂預留設備孔和檢修孔。
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