旋流沉砂器”是一种利用水力旋流离心力,分离并去除水中比重较大、粒径较大(通常>0.2mm)的无机砂粒的物理处理设备。
功能:主要安装在污水处理厂的预处理段。其核心目的是保护后续水泵、管道和阀门免遭磨损,防止污泥消化池和曝气池底部积砂。它去除的是“砂”(如石英砂),而非有机“泥”。
通过控制进水方向和速度,在圆柱形池体内制造出高速旋转的水流,在强大离心力作用下,比重大的砂粒被甩向池壁,并在重力作用下沉降至底部集砂斗,从而与水流分离。
二、物理结构与工作流程描述
这是设备的核心视觉和工作特征。
整体外观:一个立式圆柱形或圆锥形的罐体/池体,通常由钢制或混凝土制成。顶部有驱动装置,整体结构紧凑。
关键部件:
池体:上部为圆柱,下部为倒锥形(集砂斗)。
进水口与导流装置:沿池体切线方向进水,或通过池内叶轮/桨板创造旋流。这是形成旋流的关键。
叶轮/搅拌器(部分型号有):位于池体中心,由顶部电机驱动,用于辅助维持和控制旋流强度,并帮助空气泡与砂粒分离。
出水堰/出水管:位于池体中心或周边,收集并排出已分离砂粒的清水。
集砂斗与排砂装置:位于池底倒锥形部分,用于收集沉砂。通过气提泵、螺杆泵或砂泵定期自动排砂。
空气提砂系统(常见于钟式沉砂池):利用压缩空气在提砂管中制造气水混合物,以低的能耗将砂粒提升排出。

工作流程:
步骤一(旋流生成与分离):污水沿池壁切线方向高速流入,在池内形成强烈的螺旋状向下旋流。砂粒和水在离心力、向心浮力和流体曳力共同作用下迅速分离。比重大的砂粒被甩向池壁,在重力作用下沿池壁滑入池底的集砂斗。
步骤二(清水排出):失去砂粒的污水在池体中心形成一个向上的内涡流,从顶部中心的出水堰流出,进入下一处理单元。
步骤三(排砂与清洗):积聚在锥底砂斗中的砂粒,通常由定时或液位控制的空气提砂装置(或其它排砂泵)提升排出。在排砂过程中,通常会引入少量清洗水,对砂粒进行淘洗,以去除附着在砂粒上的有机物质,获得较为纯净的无机砂粒。
三、核心特点与优势描述
去除效率高:对>0.2mm砂粒的去除率可达85%以上,且分离出的砂粒有机物含量低(<10%)。
结构紧凑,占地小:与平流式沉砂池相比,占地面积显著减少。
运行能耗低:利用水力旋流自然分离,或仅需小功率搅拌器/气提装置,动力消耗小。
全自动运行,维护简便:可编程控制,实现定时、定量自动排砂。