折回式平流沉砂池技术探讨

张佳

本文通过对新型沉砂池的研究，并对常用的平流式沉砂池的不足进行了简要分析，提出了改进方案，并通过实践应用，彻底解决了平流式沉砂池沉砂不良，清砂困难的问题。

一、沉砂池在水利工程中作用

沉砂池的作用是从水中分离出泥沙。它一般设在水处理厂前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小处理构筑物容积，提高泥砂有机组分的含率，提高供水水质。

二、水利建设所用沉砂池的分类及优缺点

沉砂池按流态分为平流沉砂池、竖流沉砂池、旋流沉砂池等。其中平流沉砂池构造简单，工作稳定，造价小，但沉砂不良，处理效果不好。竖流沉砂池通常用于去除较粗（粒径在0.6mm以上）的砂粒，结构较复杂，目前生产中采用较少。旋流沉砂池结构复杂，通过旋流作用可有效将有机物与砂粒和水分离，产生较洁净的水质，但是造价较高，且排泥管容易淤积。

三、平流沉砂池改进方案及工作原理

（一）改进方案

把平流沉砂池进行改进，改为折回式平流沉砂池将很好地改变沉砂池的不足。折回式平流沉砂池就是将矩形平流沉砂池改为2（或N）个小池，平行布置，中间设有比池壁低50cm的隔墙，两池的尾端是连通的，并且设有沉砂坑和冲砂闸，是一个狭长的池子。

（二）工作原理

正常工作时，水流经消能或整流后流入第一个池子，顺坡流向池尾沉砂坑，经沉淀后折回从第二个池子池尾进入，然后逆坡向上流，在第二个池子（或最后一个矩形）池首流出。池尾的沉砂坑设有2个闸门，正常工作时第一个闸门开启，让水流进入沉砂坑进行沉淀，第二个闸门关闭;清理泥砂时，关闭第1个闸门，截断水流进沉砂坑，开启第2个闸门，从闸室进入清理泥砂。所以把平流沉砂池进行改进，改为折回式平流沉砂池，设计先进，方案选择合理。

主要确定因素是水在池内的水平流速、停留的时间、池底坡度、逆坡折回次数，逆坡折回次数和坡比决定所除砂砾的粒径大小和效果。逆坡折回次数越多，流速越低、停留的时间越长，砂粒的去除效果越好。

四、应用实例

折回式沉砂池在庄浪县红崖湾水厂工程得到应用，该工程设计沉砂池为矩形，总长为35.5m（其中沉砂池段净长27m，沉砂坑及闸室段净长6.5m），总宽3.4m，池内分成2个矩形池，每个池宽b=1.6m，两个小池平行布置，中间设有比池壁低50cm的隔墙，两池尾端是连通的，并且设有沉砂坑和冲砂闸，是一个狭长的池子。池首净深2.2m，池尾净深3.55m，水在顺坡流速为0.25m/s，逆坡流速为0.10m/s。最大流量时，水在池内的停留时间为108s。池首有效水深为1.7m，池尾有效水深为3.05m。第一个池子池底坡度为1/10，第二个池子池底坡度为1/20。

五、技术创新

（一）由于水和泥砂先经过顺坡快速流进沉砂坑，然后以极低的速度逆坡向上流，大的砂砾在沉砂坑中会沉淀下来，而细小的砂粒在逆坡向上流时也会沉淀下来，这样可以有效将泥沙从水中分离出来，与以往沉砂池相比沉砂效果更好，提高了供水水质。

（二）采用双闸门设计，不仅除砂容易，而且清理泥砂时不会造成停水的现象，提高了供水效益。

六、结束语

折回式平流沉砂池是对以往工程建设中的沉砂池的改进，实践证明该项沉砂处理技术是成功的，可以推广到同类工程中使用。

参考文獻

[1]  庄浪县红崖湾水厂工程. 甘肃：平凉市水利水电勘测设计院，2011.

[2] 给水排水设计手册.  中国建筑工业出版社

（作者单位：庄浪县水务局）