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【摘 要】基于污水处理厂建设及运行管理经验，运用沉降理论对除沙工艺进行分析，总结了典型沉沙池的特点，为合理选择除沙工艺提供了重要参考依据。
【关键词】除沙工艺；沉沙池特点；方法
1.城市生活污水的现状与特点城市生活污水主要是指城市居住区、服务行业及其他企业事单位在生活、工作中用水而产生的污水，如餐饮用水，洗涤用水，冲厕用水等。这些用水量大，成分复杂，具有源多，面广，杂散，乱的特点，不易于处理，而且生活污水排放与城市污水排放共用下水管道系统，没有统筹规划，经过预处理和未经处理就直接由城市下水管道排人江河，严重污染水体。基于水体污染的严重性与难度，城市生活污水的防治也就越来越引起重视。按照国家的要求， “十五”期间，所有城市必须建设污水处理厂，使城市污水处理达标排放或资源化，这就需要一方面要规划建设污水处理设施，另外城市还要建设污水回用设施，开展污水深度治理，提高污水回用率与资源化水平。
2.城市生活污水的防治技术我国有设市城市640多个，建制镇1.6万多个，市政污水年排放量达189亿立方米，城市污水如果不经处理排放势必会严重污染水体，恶化生态环境，对此国家提倡城市污水首先要集中处理，建立污水处理厂，将生活污水集中后通过一定的处理工艺，去除污水中高浓度的氨、磷等化学物质及有机物，色度，悬浮物，目前城市污水厂普遍采用的技术工艺为SBR法，IC法，AB法，氧化沟，物化一生化工艺，水解一好氧工艺，中负荷的好氧工艺和厌氧，好氧处理工艺，相比较而言，IC法以其投资少，占地面积小，技术成熟而得到普遍采用。
3.除沙原理及方法目前，城市污水处理厂基本采用重力沉降原理，利用沉沙池通过沉降完成集沙和沙水分离器替代过滤操作进行固一液分离。3.1重力沉降与污水处理除沙操作城市污水预处理的除沙过程一般由三步组成，首先是污水进入沉沙池停留一段时间后，排出沉沙池，在流进一停留一流出的过程中，固体颗粒完成了沉降过程，然后用重力排沙或肖沙方法，以沙水混合物的形式将沙子或吸沙方法，以沙水混合物的形式将沙子等固体颗粒排到池外，实现沙子等固体颗粒与系统的分离，最后排出池外的沙水混合物在重力沉降式沙水分离器中完成真正意义上的固液分离，整个除沙过程两次运用重力沉降，第一次完成了系统中的集沙过程，第二次在系统外实现了同液分离，把沙子等固体颗粒分离出来，在城市污水预处理的除沙工艺中重力沉降法，以平流沉沙沧作为典型最早就被广泛使用，后来开发应用的旋沉沙池减少了占地面积，减少了沉沙中固体颗粒有机物含量，钟氏沉沙池作为代表已成功应用多年，关于暴气沉沙池因兼有气浮功能，近年来在国内具有流行趋势。3.2离心沉降与污水处理除沙操作利用惯性离心力而实现沉降过程，离心沉降所用的典型设备为旋液分离器，在旋液分离器圆形的器壁处，液体向下快速旋转，固体颗粒轴向向下的分力远大于颗粒向下的重力，因此离心沉降速度要远远大于重力沉降速度，同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值：物理意义为在该位置上的惯性离心力场强度与重力场强度之比。旋液分离器没有运动部件，结构简单，分离效能高，体积较小，旋液分离器在运行过程中通过调整底流速度和悬浮液进料速度可以使其分离效果达到最佳状态。
4.几种典型除沙工艺特点的分析4.1平流式沉沙池平流式沉沙池是常见的形式，污水在长条形池中沿水平方向流动，最大流量时停留时间不小于30S，一般采用30—60S。底部有平底和带有集沙槽的不平底之分，占地面积大，其特点是在无机颗粒沉降的同时，部分有机悬浮颗粒也同时沉到池底，普遍平流沉沙池的沉沙中含有15%的有机物，有人认为这是平流沉沙池的一个缺点，这种说法有的情况下不够准确，应该把它看成一个特点。4.2钟式沉沙池钟式沉沙池是有外力作用的一种旋流式沉沙池，与平流沉沙池相比，具有占地面积小，土建费用少的特点，水的旋流作用会使钟式沉沙池的沉沙中的有机物含量明显低于普通的平流沉沙池，由于进水流速低，需用电机带动桨板以一定速度转动，维持污水以一定速度在池内旋转，相比之下，要增加能耗，增加运行成本。4.3暴气沉沙池暴气沉沙池是兼具有气浮作用的沉沙池，由于暴气沉沙池的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去，运用离心沉降理论分析暴气池中固体颗粒受力情况后会发现，暴气沉沙池中污水的流动和固体颗粒的运动不具备离心力场条件，因此池中的“旋流”作用不能提高沉降效率。
5.关于城市污水处理除沙工艺的选择城市污水处理除沙工艺的区别主要在沉沙池的类型不同，除沙工艺的选择关键在于沉沙池类型的选择，具体选用哪一类型主要还应从以下四点进行考虑：(1)除沙过程所得的沉沙怎样进行处置，沉沙不进行综合利用时，选择平充沉沙池运行费用是最低的，如果沉沙有价值，有必要进行综合利用，选择旋流沉沙池比较合适。(2)通过气浮实验确定是否选用暴气沉沙池，为了准确、合理，应对污水进行沉沙池实验，决定是否选用暴气沉沙池，一旦选用暴气沉沙池运行也是一种明智之举。(3)建设投资与运行成本；在进行沉沙池选型时应充分考虑建设投资与运行成本，尤其应着重考虑运行成本。(4)对于中、小型城市污水处理项目，可以考虑利用旋液分离器替代沉沙池。
6.城市生活污水的再生利用城市生活污水具有水量大、水质稳定、来源可靠、是一种潜在的水资源，再生利用是节水减污，保持健康水循环不可缺少的措施，是处理达标污水的一种出路，污水再生利用，可达到节约水源减少污染物排放量的双重目的。经过处理的生活污水可直接进入水体或运用到工农业生产中去灌溉农田，经济效益，社会效益，环境效益显著。资源再生是环保产业中的一个大的行业，采取分质供水的方式，可以对城市生活污水进行多层次处理综合利用，如直接用于或用消毒除菌法净化提高水质类别档次，分离的固体废弃物经过提炼可成为肥料和饲料，用于园林绿化和家畜养殖。可开放式的将处理过的污水还原到地面水体，间接作为水资源利用，也可封闭式的将处理过的污水回用，作为工业冷却水，绿化，消除，洗车，建筑，渔业用水等。污水的再生利用可以作为污水集中处理的一项补充措施，适用于排水管网不健全的小城镇，城市郊区，欠发达城市生活污水的处理，具有投资少，运行费用低，不耗能，不占地，见效快等优点，可减轻供排水稳定压力和集中处理的负担，减少水污染。
7.结束语城市污水排泄不当，已成为水体污染的主要污染源，如果不加以重视，不采取合适的处理措施，势必影响到城市水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展，政府应根据城市生活污水防治的原则，统筹安排，合理规划，结合实际，因地制宜的综合治理与利用，使城市生活污水达标排放，并结合各地发展总体规划，产业布局，水环境容量，水功能区和水污染特征等，采用科学的污水处理技术，建设污水处理设施，对污水进行深度处理，并利用生态净化工程合理排放，达到对水质水体的保护及水资源的可持续利用，改善城市环境质量与居民生态环境，促进社会的可持续发展具有十分重要的意义。
【关键词】除沙工艺；沉沙池特点；方法
1.城市生活污水的现状与特点城市生活污水主要是指城市居住区、服务行业及其他企业事单位在生活、工作中用水而产生的污水，如餐饮用水，洗涤用水，冲厕用水等。这些用水量大，成分复杂，具有源多，面广，杂散，乱的特点，不易于处理，而且生活污水排放与城市污水排放共用下水管道系统，没有统筹规划，经过预处理和未经处理就直接由城市下水管道排人江河，严重污染水体。基于水体污染的严重性与难度，城市生活污水的防治也就越来越引起重视。按照国家的要求， “十五”期间，所有城市必须建设污水处理厂，使城市污水处理达标排放或资源化，这就需要一方面要规划建设污水处理设施，另外城市还要建设污水回用设施，开展污水深度治理，提高污水回用率与资源化水平。
2.城市生活污水的防治技术我国有设市城市640多个，建制镇1.6万多个，市政污水年排放量达189亿立方米，城市污水如果不经处理排放势必会严重污染水体，恶化生态环境，对此国家提倡城市污水首先要集中处理，建立污水处理厂，将生活污水集中后通过一定的处理工艺，去除污水中高浓度的氨、磷等化学物质及有机物，色度，悬浮物，目前城市污水厂普遍采用的技术工艺为SBR法，IC法，AB法，氧化沟，物化一生化工艺，水解一好氧工艺，中负荷的好氧工艺和厌氧，好氧处理工艺，相比较而言，IC法以其投资少，占地面积小，技术成熟而得到普遍采用。
3.除沙原理及方法目前，城市污水处理厂基本采用重力沉降原理，利用沉沙池通过沉降完成集沙和沙水分离器替代过滤操作进行固一液分离。3.1重力沉降与污水处理除沙操作城市污水预处理的除沙过程一般由三步组成，首先是污水进入沉沙池停留一段时间后，排出沉沙池，在流进一停留一流出的过程中，固体颗粒完成了沉降过程，然后用重力排沙或肖沙方法，以沙水混合物的形式将沙子或吸沙方法，以沙水混合物的形式将沙子等固体颗粒排到池外，实现沙子等固体颗粒与系统的分离，最后排出池外的沙水混合物在重力沉降式沙水分离器中完成真正意义上的固液分离，整个除沙过程两次运用重力沉降，第一次完成了系统中的集沙过程，第二次在系统外实现了同液分离，把沙子等固体颗粒分离出来，在城市污水预处理的除沙工艺中重力沉降法，以平流沉沙沧作为典型最早就被广泛使用，后来开发应用的旋沉沙池减少了占地面积，减少了沉沙中固体颗粒有机物含量，钟氏沉沙池作为代表已成功应用多年，关于暴气沉沙池因兼有气浮功能，近年来在国内具有流行趋势。3.2离心沉降与污水处理除沙操作利用惯性离心力而实现沉降过程，离心沉降所用的典型设备为旋液分离器，在旋液分离器圆形的器壁处，液体向下快速旋转，固体颗粒轴向向下的分力远大于颗粒向下的重力，因此离心沉降速度要远远大于重力沉降速度，同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值：物理意义为在该位置上的惯性离心力场强度与重力场强度之比。旋液分离器没有运动部件，结构简单，分离效能高，体积较小，旋液分离器在运行过程中通过调整底流速度和悬浮液进料速度可以使其分离效果达到最佳状态。
4.几种典型除沙工艺特点的分析4.1平流式沉沙池平流式沉沙池是常见的形式，污水在长条形池中沿水平方向流动，最大流量时停留时间不小于30S，一般采用30—60S。底部有平底和带有集沙槽的不平底之分，占地面积大，其特点是在无机颗粒沉降的同时，部分有机悬浮颗粒也同时沉到池底，普遍平流沉沙池的沉沙中含有15%的有机物，有人认为这是平流沉沙池的一个缺点，这种说法有的情况下不够准确，应该把它看成一个特点。4.2钟式沉沙池钟式沉沙池是有外力作用的一种旋流式沉沙池，与平流沉沙池相比，具有占地面积小，土建费用少的特点，水的旋流作用会使钟式沉沙池的沉沙中的有机物含量明显低于普通的平流沉沙池，由于进水流速低，需用电机带动桨板以一定速度转动，维持污水以一定速度在池内旋转，相比之下，要增加能耗，增加运行成本。4.3暴气沉沙池暴气沉沙池是兼具有气浮作用的沉沙池，由于暴气沉沙池的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去，运用离心沉降理论分析暴气池中固体颗粒受力情况后会发现，暴气沉沙池中污水的流动和固体颗粒的运动不具备离心力场条件，因此池中的“旋流”作用不能提高沉降效率。
5.关于城市污水处理除沙工艺的选择城市污水处理除沙工艺的区别主要在沉沙池的类型不同，除沙工艺的选择关键在于沉沙池类型的选择，具体选用哪一类型主要还应从以下四点进行考虑：(1)除沙过程所得的沉沙怎样进行处置，沉沙不进行综合利用时，选择平充沉沙池运行费用是最低的，如果沉沙有价值，有必要进行综合利用，选择旋流沉沙池比较合适。(2)通过气浮实验确定是否选用暴气沉沙池，为了准确、合理，应对污水进行沉沙池实验，决定是否选用暴气沉沙池，一旦选用暴气沉沙池运行也是一种明智之举。(3)建设投资与运行成本；在进行沉沙池选型时应充分考虑建设投资与运行成本，尤其应着重考虑运行成本。(4)对于中、小型城市污水处理项目，可以考虑利用旋液分离器替代沉沙池。
6.城市生活污水的再生利用城市生活污水具有水量大、水质稳定、来源可靠、是一种潜在的水资源，再生利用是节水减污，保持健康水循环不可缺少的措施，是处理达标污水的一种出路，污水再生利用，可达到节约水源减少污染物排放量的双重目的。经过处理的生活污水可直接进入水体或运用到工农业生产中去灌溉农田，经济效益，社会效益，环境效益显著。资源再生是环保产业中的一个大的行业，采取分质供水的方式，可以对城市生活污水进行多层次处理综合利用，如直接用于或用消毒除菌法净化提高水质类别档次，分离的固体废弃物经过提炼可成为肥料和饲料，用于园林绿化和家畜养殖。可开放式的将处理过的污水还原到地面水体，间接作为水资源利用，也可封闭式的将处理过的污水回用，作为工业冷却水，绿化，消除，洗车，建筑，渔业用水等。污水的再生利用可以作为污水集中处理的一项补充措施，适用于排水管网不健全的小城镇，城市郊区，欠发达城市生活污水的处理，具有投资少，运行费用低，不耗能，不占地，见效快等优点，可减轻供排水稳定压力和集中处理的负担，减少水污染。
7.结束语城市污水排泄不当，已成为水体污染的主要污染源，如果不加以重视，不采取合适的处理措施，势必影响到城市水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展，政府应根据城市生活污水防治的原则，统筹安排，合理规划，结合实际，因地制宜的综合治理与利用，使城市生活污水达标排放，并结合各地发展总体规划，产业布局，水环境容量，水功能区和水污染特征等，采用科学的污水处理技术，建设污水处理设施，对污水进行深度处理，并利用生态净化工程合理排放，达到对水质水体的保护及水资源的可持续利用，改善城市环境质量与居民生态环境，促进社会的可持续发展具有十分重要的意义。