折回式平流沉砂池技術探討

張佳

本文通過對新型沉砂池的研究，并對常用的平流式沉砂池的不足進行了簡要分析，提出了改進方案，并通過實踐應用，徹底解決了平流式沉砂池沉砂不良，清砂困難的問題。

一、沉砂池在水利工程中作用

沉砂池的作用是從水中分離出泥沙。它一般設在水處理廠前端，保護水泵和管道免受磨損，縮小處理構筑物容積，提高泥砂有機組分的含率，提高供水水質。

二、水利建設所用沉砂池的分類及優缺點

沉砂池按流態分為平流沉砂池、豎流沉砂池、旋流沉砂池等。其中平流沉砂池構造簡單，工作穩定，造價小，但沉砂不良，處理效果不好。豎流沉砂池通常用于去除較粗（粒徑在0.6mm以上）的砂粒，結構較復雜，目前生產中采用較少。旋流沉砂池結構復雜，通過旋流作用可有效將有機物與砂粒和水分離，產生較潔凈的水質，但是造價較高，且排泥管容易淤積。

三、平流沉砂池改進方案及工作原理

（一）改進方案

把平流沉砂池進行改進，改為折回式平流沉砂池將很好地改變沉砂池的不足。折回式平流沉砂池就是將矩形平流沉砂池改為2（或N）個小池，平行布置，中間設有比池壁低50cm的隔墻，兩池的尾端是連通的，并且設有沉砂坑和沖砂閘，是一個狹長的池子。

（二）工作原理

正常工作時，水流經消能或整流后流入第一個池子，順坡流向池尾沉砂坑，經沉淀后折回從第二個池子池尾進入，然后逆坡向上流，在第二個池子（或最后一個矩形）池首流出。池尾的沉砂坑設有2個閘門，正常工作時第一個閘門開啟，讓水流進入沉砂坑進行沉淀，第二個閘門關閉;清理泥砂時，關閉第1個閘門，截斷水流進沉砂坑，開啟第2個閘門，從閘室進入清理泥砂。所以把平流沉砂池進行改進，改為折回式平流沉砂池，設計先進，方案選擇合理。

主要確定因素是水在池內的水平流速、停留的時間、池底坡度、逆坡折回次數，逆坡折回次數和坡比決定所除砂礫的粒徑大小和效果。逆坡折回次數越多，流速越低、停留的時間越長，砂粒的去除效果越好。

四、應用實例

折回式沉砂池在莊浪縣紅崖灣水廠工程得到應用，該工程設計沉砂池為矩形，總長為35.5m（其中沉砂池段凈長27m，沉砂坑及閘室段凈長6.5m），總寬3.4m，池內分成2個矩形池，每個池寬b=1.6m，兩個小池平行布置，中間設有比池壁低50cm的隔墻，兩池尾端是連通的，并且設有沉砂坑和沖砂閘，是一個狹長的池子。池首凈深2.2m，池尾凈深3.55m，水在順坡流速為0.25m/s，逆坡流速為0.10m/s。最大流量時，水在池內的停留時間為108s。池首有效水深為1.7m，池尾有效水深為3.05m。第一個池子池底坡度為1/10，第二個池子池底坡度為1/20。

五、技術創新

（一）由于水和泥砂先經過順坡快速流進沉砂坑，然后以極低的速度逆坡向上流，大的砂礫在沉砂坑中會沉淀下來，而細小的砂粒在逆坡向上流時也會沉淀下來，這樣可以有效將泥沙從水中分離出來，與以往沉砂池相比沉砂效果更好，提高了供水水質。

（二）采用雙閘門設計，不僅除砂容易，而且清理泥砂時不會造成停水的現象，提高了供水效益。

六、結束語

折回式平流沉砂池是對以往工程建設中的沉砂池的改進，實踐證明該項沉砂處理技術是成功的，可以推廣到同類工程中使用。

參考文獻

[1] ?莊浪縣紅崖灣水廠工程. 甘肅：平涼市水利水電勘測設計院，2011.

[2] 給水排水設計手冊. ?中國建筑工業出版社

（作者單位：莊浪縣水務局）