近年来,氧化沟、序批式活性污泥法(SBR)等不设初沉池的污水处理工艺逐渐普及,而设置了初沉池的A2/O等工艺,也常为保证除磷脱氮具有足够的碳源,采用了超越初沉池的运行模式,使得无机颗粒的去除只能依靠除砂系统完成。在这种情况下,如何保证沉砂池能稳定去除大于200μm无机颗粒,同时还能强化细微无机颗粒的去除就显得尤为重要。旋流沉砂池是我国最常见的除砂工艺,大量运行实践经验表明旋流沉砂池的沉砂效果差、气提提砂时频繁出现供气管和提砂管堵塞、砂水分离器溢流液中无机颗粒含量很高,导致旋流除砂系统的除砂效果差。为解决以上问题,国内污水厂偶有出现旋流沉砂池及提砂方式的改造,对结构单一的砂水分离器则鲜有重视。论文在详尽调研重庆地区污水厂旋流除砂系统运行现状的基础上,结合国内外相关除砂设备的研究成果,根据旋流沉沙池沉砂、提砂、砂水分离过程,分析了除砂系统存在的问题,并以重庆某污水厂除砂系统为依托,对除砂系统进行技术改造研究,依据研究情况,进一步提出除砂系统稳定高效运行及调控措施。研究结果表明:(1)调研污水厂沉砂池对进入池内的200μm以上无机颗粒能够实现稳定去除,未进入池内的大颗粒易累积在管网或提升泵站内;对粒径小于200μm无机颗粒去除效果不佳,可能归咎于进水无机颗粒粒径偏小、实际处理水量大于设计规模、部分结构功能在设计中被取消。采用气提排砂时,供气管和提砂管频繁堵塞,无法排出沉砂;气提时间和砂水分离器运行时间不合理,气提砂水混合液对砂水分离器冲击较大,导致砂水分离器排渣量小和溢流液无机颗粒浓度高。(2)对旋流沉砂池进行技术改造,改变了原有提砂气源和提砂管长度,增加了沉砂池放空管,优化了内部结构和流场。改造后,除砂系统日均除砂量较改造前提升10余倍;对进水无机颗粒的整体去除率由14.6%提高至21.05%;排砂中100~200μm颗粒较改造前提高15.59%~32.61%,强化了沉砂池对细微无机颗粒的去除;对COD的去除率由30.2%降为19%,为后续生物处理系统截留了部分碳源。(3)通过对气提提砂、砂水分离器的运行周期调整和排砂自动化控制改造,提砂混合液小时平均悬浮物浓度从3.1583g/L提升到了5.2625g/L,无机颗粒浓度从1.4023g/L提高到2.4278g/L,系统旱季日均除砂效率较优化前提升56.2%,与去年同期相比提高37.8%,砂水分离器溢流液中悬浮物浓度和无机颗粒浓度有效降低且降低后浓度变化趋于一致。因此,除砂系统的运行效率,与气提提砂的工作周期、砂水分离器的运行周期二者有密切关系。(4)砂水分离器射流水和搅拌流化叶片的设计可用于洗脱无机颗粒表面的有机物;斜板和导流路径设置将内部分为导流区和沉淀区,对除砂量的提升有积极影响。