废水处理中的沉砂池是什么
1.定义与功能
沉砂池是废水处理工艺中的一种预处理设施。其主要功能是去除废水中相对密度较大、粒径较大的无机颗粒,如砂粒、砾石、煤渣、炉渣等。这些颗粒物质如果不预先去除,会在后续的处理设备(如水泵、管道、曝气设备等)中造成磨损,还可能会在沉淀池等设施中沉积,影响处理效果。
2.工作原理
重力沉降原理:根据斯托克斯定律,颗粒在静止流体中的沉降速度与颗粒的粒径、密度以及流体的密度和黏度有关。在沉砂池中,废水以一定的流速缓慢流动,使无机颗粒在重力作用下逐渐沉降到池底。当颗粒的沉降速度大于废水的水平流速时,颗粒就能被有效地沉淀下来。
例如,对于砂粒这种相对密度较大、粒径较大的颗粒,在适当的水力条件下,其沉降速度可以保证它在沉砂池中沉淀。而有机颗粒(如食物残渣等)相对密度较小,在沉砂池设定的水力条件下,通常不会沉淀或者沉淀速度很慢,会随着水流流出沉砂池进入后续处理单元。
3.类型及特点
平流式沉砂池
结构特点:平流式沉砂池是最常见的一种类型,它的形状一般为长方形,废水在池内沿水平方向流动。池的一端设有进水口,另一端为出水口,底部设有排砂装置。
工作过程:废水从进水口进入沉砂池后,以较低的流速(一般在 0.15 - 0.3m/s)水平流动,砂粒等无机颗粒在重力作用下沉淀到池底,沉淀后的水从出水口流出。这种沉砂池的优点是构造简单、造价较低、处理效果稳定;缺点是占地面积相对较大,排砂设备容易堵塞。
竖流式沉砂池
结构特点:竖流式沉砂池的平面形状一般为圆形,废水从中心管进入池内,由上而下流动,然后再从池的周边流出。
工作过程:污水在池中竖向流动,由于流速在不同高度上有所变化,使得砂粒在垂直方向沉降。这种沉砂池的优点是占地面积小,排砂较方便;缺点是构造相对复杂,处理效果受流量变化影响较大。
曝气沉砂池
结构特点:曝气沉砂池是在池的一侧设置曝气装置,通过曝气使废水产生竖向旋流。池体一般为长方形,在底部一侧有曝气器,废水从一端进入,另一端流出。
工作过程:曝气产生的旋流使砂粒与有机物分离开来。砂粒在离心力和重力的作用下沉淀到池底,而有机物则由于曝气的搅动作用,不易沉淀,随水流流出沉砂池。这种沉砂池的优点是能够有效分离砂粒和有机物,有利于后续处理;缺点是需要消耗一定的能量用于曝气,设备维护相对复杂。
4.运行管理要点
流速控制:要确保沉砂池内的水流速度合适。如果流速过快,砂粒等颗粒来不及沉淀就会被水流带出沉砂池;如果流速过慢,会导致沉砂池的处理能力下降,还可能使有机物沉淀过多。例如,在平流式沉砂池中,需要通过调节进水闸门等方式来控制流速。
排砂操作:定期进行排砂是保证沉砂池正常运行的关键。排砂频率根据进水中砂粒的含量而定。如果排砂不及时,砂粒堆积过多会影响沉砂池的沉淀效果。对于不同类型的沉砂池,排砂方式有所不同,如平流式沉砂池可以采用机械刮砂或气提排砂等方式。
设备维护:对于曝气沉砂池等带有曝气设备的沉砂池,需要定期检查和维护曝气设备,保证曝气均匀、强度合适。同时,要检查池体的密封性,防止废水泄漏。