旋流除砂器工作原理与选型设计要点解析

旋流除砂器在污水处理领域中也常被称为旋流沉砂器，属于污水处理厂（站）预处理环节的常用设备，通常设置在初沉池之前、格栅之后，主要作用是去除污水中较大的无机颗粒。

工作原理

旋流除砂器的组成包括减速机、叶轮、空气提升泵、管路、工作桥以及沉砂池等部分。设备运行时，水流在特定压力下从除砂进水口沿切向进入，随即产生较强的旋转运动。由于砂与水的密度存在差异，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，密度较低的水向上运动并从出水口排出，而密度较大的砂粒则沉向设备底部，由排污口排出，从而实现除砂。

旋流沉砂器的工作方式则主要依靠机械叶轮的旋转来控制进入水流的流速与流态，使砂粒在离心力与重力作用下沿池壁呈螺旋线加速沉降；与此同时，有机物随水流漂走。沉入池底的砂经空气提升后，与少量污水一起进入池外砂水分离器进行分离并排出，清洗水则回流至格栅井，最终达到除砂目的。

设备类型与适用场景

旋流除砂器主要应用于污水处理厂（站）的预处理阶段，布置在初沉池前、格栅后，用于去除污水中较大的无机颗粒。旋流沉砂器可分为平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。

污水在迁移、流动和汇集过程中难免混入泥砂。如果这些砂粒不预先沉降分离去除，就会对后续处理设备造成影响，主要表现为磨损机泵、堵塞管网，甚至干扰或破坏生化处理工艺过程。旋流除砂器主要用于去除污水中粒径大于0.2mm、密度为2.65t/m³的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理以重力分离为基础，因此需要将沉砂池的进水流速控制在只使比重大的无机颗粒下沉、而有机悬浮颗粒随水流带走的范围内。沉砂池形式包括平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等，现代设计中以旋流沉砂池为主。

设计原则

旋流除砂器设计需要遵循以下原则：

1. 城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数不应少于2座（格），并按并联运行原则考虑。
2. 设计流量应按分期建设考虑：当污水自流进入时，按每期设计流量计算；当污水由提升泵送入时，按每期工作水泵的组合流量计算；合流制处理系统中，按降雨时的设计流量计算。
3. 沉砂池去除的砂粒杂质以比重为2.65、粒径为0.2mm以上的颗粒为主。
4. 城市污水的沉砂量可按每10m³污水沉砂量为30m³计算，含水率为60%，容量为1500kg/m³。
5. 贮砂斗容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°，排砂管直径应不小于0.3m。
6. 沉砂池的超高不宜小于0.3m。
7. 除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。

性能参数

订货说明

1. 订货时请注明配套设备的项目。
2. 注明设备主体所用的材质（碳钢或不锈钢）。
3. 本系统不包括管道、阀门及流量计，需要时请注明。
4. 本设备法兰按GB/T9119-2000，PN0.6制造。
5. 旋流除砂器可做成钢制池整体供货，也可按混凝土池。若需要非标流量的沉砂池请提供土建图，可根据用户要求另行设计生产。

设备特点

旋流除砂器系统包括旋流沉砂池、砂水分离器、鼓风机或吸砂泵等，其主要特点如下：

• 占地面积小。
• 沉砂效果受水量变化影响很小。
• 砂水分离效果好，分离出的砂子含水率低，有机物含量少，便于运输。
• 系统采用PLC自动控制洗砂、排砂周期，运行安全、可靠。
• 操作方便，维护简单，寿命长。
• 鼓风机采用国内名牌产品，噪音低。
• 对周围环境影响很小，卫生条件好。