余承烈
（山西鋁廠機動處，山西 河津 043300）

　　摘 要：結(jié)合排水管網(wǎng)的運行、檢修工作實踐，指出了在排水管網(wǎng)中增設沉渣井的必要性和設計方法。
　　關(guān)鍵詞：排水管道；檢查井；沉渣井；旋流沉淀池
　　中圖分類號：TU992.24
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009－2455（2001）01－0052－02

　　在循環(huán)回水、合流制排水管網(wǎng)的運行管理過程中，發(fā)現(xiàn)檢查井由于井下體積和井筒的關(guān)系，使許多問題得不到處理。例如刮管器直徑大于φ800時，進出井很不方便；很多從檢查井口掉進井內(nèi)的大塊雜物很快進入管內(nèi)，給清掏帶來難度；有些循環(huán)回水管網(wǎng)經(jīng)常有水，且充滿度比較高，想下去觀察回水管內(nèi)水流和堵塞情況，在井內(nèi)找一個站立的地方很困難，不能及時掌握回水管網(wǎng)運送狀態(tài)。為此，筆者認為在上述排水管網(wǎng)中設計旁流沉渣（淀）井很有必要。

1 沉渣井設置的必要性及其功能

　　通過沉渣并將排水管網(wǎng)中漂流的一些大塊雜物在此停留時，被打撈上來。
1.1 及時排走污水或雨水
　　在緊急情況下，可利用此井裝泵將污水或雨水及時排走。排水管網(wǎng)經(jīng)常有被堵塞或被腐蝕后塌落的，在這種情況下，如果在上游有沉渣井，則可以臨時裝泵將水提前排出走短路，或者走別的途徑，有了這種手段就可以使下游的事故或故障得到迅速地解決。
1.2 觀察管道中流態(tài)
　　沉渣井建在90°角拐彎處，三通處，可方便地在井內(nèi)觀察排水管道中的水流狀態(tài)、結(jié)垢厚度和雜物堵塞情況。
1.3 作為檢修時的工作站
　　在檢修過程中，可利用此并作為一個“工作站”。標準圖中的檢查并，井內(nèi)體積小，有些檢修工具在井內(nèi)不能展開，例如有些樹根在排水管道中生長，人只有下到井內(nèi)后，并室足夠大才好使用工具，且能觀察到狀態(tài)，使問題及時得到解決，方便檢修。
1.4 打撈落入井中的物品
　　必要時，可將沉渣井隔離，將沉在井內(nèi)的物品徹底打撈上來，避免或減少一些不必要的損失。
1.5 為回收雨水提供方便
　　沉渣井可作為雨排水收集的一個方便的取水口或集水池。在降雨中期和后期，排水管道中的雨水水質(zhì)是不錯的。這幾年，缺水的城市越來越多，許多人士已認識到利用城市雨排水的意義和價值，可以說利用雨水是一個發(fā)展趨勢。如果在排水管道中適當位置修建沉渣井，就可為雨排水收集提供一個方便的取水口，避免過大的工程量，還可縮短工期。若能準確地預測暴雨量，采取相應的取水設施，則能充分利用自然資源，產(chǎn)生具大的經(jīng)濟效益和社會效益，也許還會對下游排水口的防洪也起到減輕災害的作用。
1.6 為排水管道的改造擴建提供方便。
　　隨著排水面積的擴大和污水量的增加，排水管道的擴建和改造勢在必行。有了沉渣井就為新建的管道合流，改建管道的分流，都提供了方便，沉渣井就可以保證排水管道不影響正常通水的同時，改造、擴建工程正常開展。

2 沉渣井的設計

2.1 沉渣井的形式如下：

2.2 沉渣井的設計
　　工程實踐中，筆者曾測算了一些旁流井，這些井當初并沒有按沉渣井設計，所以功能上要差一些，即使這樣，也起到了一定的沉渣作用。
　　由于沉渣井建于地面以下，所以不可能采用面積大，表面負荷率低的沉淀池，所以筆者建議可按兩種池型考慮；一種是平流沉砂池，一種是旋流沉淀池，這兩種池型只按正常時最大流量設計，不考慮耐最大負荷的沖擊，不設備用池。
2.2.1 按平流沉砂池設計
　　沉渣井一般布置在地面以下，可按城市污水處理廠中的平流沉砂池型設計，兩端進出水可設計成閘板，或者采用啟閉機，作為沉渣井和排水管渠的在線切換手段。不設備用槽。貯砂斗不設排砂閘閥，而設抓斗抓砂。抓斗梁和抓斗根據(jù)管道埋深采取靈活、簡便的形式，定期清理雜物。污水在平流沉砂池流速介于0.3－0.15m/s之間，而且最大流量停留時間大于30s，池的座數(shù)一般只設一座，分成兩格，不設備用格。
2.2.2 按重力式旋流沉淀池設計
　　重力式旋流沉淀池，又稱水力旋流沉淀池，池型基本結(jié)構(gòu)見圖2。

　　廢水以切線進入池內(nèi)，并靠進出水的壓力差在池內(nèi)做旋流運動。顆粒的分離基本是重力決定的，因此，把它稱為旋流沉淀池更為確切。旋流沉淀池有兩種沉淀形式，即周邊配水式和中心筒配水式，作為沉渣井用時，建議采用周邊旋流配水式。由排水管來的廢水經(jīng)進水管切向進人旋流池中部，以螺旋形式上升，在重力和離心力的作用下，水中的粗顆粒、體積大的物質(zhì)或被拋向池壁沉入池底，或向上浮出水面，沉入池底的由抓斗定期抓出，浮出水面的用刮渣機或簡易工具打捕，清水由低于水面下300左右的高度流向水泵吸口或直接排往下游管渠。
　　周邊配水源沉淀池的計算有兩種辦法：
　　①按經(jīng)驗公式水流上升速度υ（m/h）為：
　　υ=β(30.5－5log0.134Q)(1+12△η)
　　式中：Q—排水量，m³/h；
　　　　　β—水量分配不均勻系數(shù)，取0.9；
　　　　　η—要求的去除率；
　　　　　△η=0.95-η
　　求得υ值后，再按A=Q/υ，計算沉淀池的水平面積A。
　?、诎幢砻尕摵捎嬎悖?br> 　　水力旋流沉淀池的表面負荷q值一般采用25-30m³/(m²·h)，去除率低時，取高值；去除率高時，取低值，本文建議取高值。選定q值后，再按A=Q/q計算A值。
　　旋流沉淀池的有效水深H₀（即進水軸線至溢流堰頂?shù)母叱蹋┩ǔ０?5－20min計算，也可按H₀(0.7－1.2)D（D僅為沉淀池直徑，m）計算。D值較大時，采用H₀大值，沉淀池的保護高度（即進水管與沉渣面的距離）采用0.8－1.0m，以防水流將沉渣沖起，進水管咀向下傾斜1°－3°，管咀流速υ=0.9－1.1m/s，所需水頭接下式計算：^[1]

　　式中：α—為系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗，取4.5；
　　　　　υ—為管咀處水流速度，m/s；
　　　　　υ₁—為進水管內(nèi)流速，采用0.8－1.0m/s；
　　　　　ξ—為局部阻力系數(shù)；
　　　　　ι—為進水管長度，m；
　　　　　i—為進水管單位長度的水頭損失；
　　　　　h—控制在0.35m以內(nèi)。
　　目前，重力旋流沉淀池已廣泛應用于回收軋鋼廢水中的氧化鐵皮，回收率可達90％－95％，出水可供循環(huán)使用。用來做沉渣井回收率肯定要低許多，但只要回收率能達到60％（指懸浮物占總懸浮物總重），也就可以解決排水管網(wǎng)中的問題，也可以用在氧化鋁企業(yè)的循環(huán)回水管道中。旋流沉淀池具有占地面積小，基建運行費用低，沒有轉(zhuǎn)動設備，管理方便的特點，缺點是埋深比較大，施工難度大。旋流沉淀池進出水與在線排水管渠的切換，也可以采用閘板或啟閉機。

3 結(jié)論

　　沉渣井的設計，要經(jīng)過全面綜合的比較后確定。沉渣井要完成上述功能，甚至有意在沉渣井內(nèi)搞一些簡易的格柵和沉淀，沉渣井的數(shù)量、具體位置、形式等等，要經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較，還要考慮安全、地面交通、地面環(huán)境、社會效益等影響因素，權(quán)衡利弊，才能確定。
　　總之，沉渣井是筆者在長期的排水管網(wǎng)運行管理中經(jīng)過多次教訓和成功經(jīng)驗而總結(jié)出來的，供從事排水方面的設計、運行、管理部門的人員參考。

參考文獻：
　　[1]黃明明，等．給水排水標準規(guī)定實施手冊[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993．

作者簡介：
　　余承烈（1963－），男，學士，高級工程師。