8.4 泥沙排除与输送

8.4.1 第一级沉淀(澄清)构筑物排泥宜采用重力排泥，且排泥管径应按非均质浆体流的流变特性进行设计。

8.4.2 排泥闸门宜采用自动快开阀，并应在排泥阀前设调节、检修阀门和高压水反冲管。非界面沉降高浊度水排泥管口上，宜采用快开池底盖板阀或快开阀。

8.4.3 采用穿孔管排泥的小型沉淀(澄清)池，穿孔管长度不应大于4m，管径不应小于250mm，开孔面积比宜采用80％～90％，并应设置高压水反冲洗设施。

8.4.4 当采用重力排泥时，其排泥管(渠)的排泥能力应通过计算确定，每池的排泥管应单独设置，坡度宜大于1％，并应按600kg／m³～800kg／m³的排泥浓度校核。

8.4.5 排泥泵房不宜设在沉淀构筑物下部，沉泥应先以重力排泥管排出，重力排泥管廊道内应设置通风、防渗和给排水等设施。

8.4.6 压力输泥管浆体流的水力计算，应考虑泥浆浓度和流态，其管道阻力损失宜大于清水的阻力损失，并宜选用管道阻力损失较小的过渡流速，可按照1.2m／s～1.7m／s进行设计。

8.4.7 排除的泥浆应就地就近排放。当必须采用泵提升时，宜采用耐磨蚀的泥浆泵或沙泵。泵的设置高度应为自灌式。

8.4.8 应防止泥沙输送在停运时因沉泥堵塞管道。泥沙管道在停运前应以清水顶泥的办法先将管内泥沙排除，或采用高扬程大流量的水冲淤后再启动。
 

条文说明

8.4 泥沙排除与输送

8.4.1 关于重力流排泥的规定。
    高浊度水混凝沉淀的积泥经二次启动后，其流变特性与普通均质水流不同，属于非均质流浆体，或表现为“阵流”的不稳定流态。
    据中国市政工程西北设计研究院国家“八五”重点科技攻关课题《高浊度水沉泥输送与处置》研究成果和示范工程生产性试验以及兰州铁道学院(兰州交通大学)室外生产性试验总结报告资料证明，高浊度水沉泥输送，在相同流速和浓度的条件下，其阻力损失值均大于均质浑水和清水的阻力损失值。其增值的大小与浆体流浓度成正比。

8.4.2 关于排泥闸(阀)门的设计规定。
    根据中国市政工程西北设计研究院的设计经验，高浊度水排泥管上应装设自动快开阀、检修阀和高压冲洗水管等。根据中国市政工程西南设计研究院的设计和调研资料介绍，非界面沉降高浊度水处理时，在集泥斗或集泥槽的排泥管口上安装液压快开盖板阀，排泥效果较理想。

8.4.3 关于穿孔管排泥的设计规定。
    据调查，已投产运行的高浊度水处理中采用穿孔管排泥失败的教训较多，不少水厂后来都改为机械排泥，因此一般情况下不宜采用穿孔管排泥。
    西北某厂把原来的穿孔管增大了开孔比，并使管长减短为4m，运行中仍存在端部积泥；西南攀枝花市给水厂也曾因用穿孔管排泥失败，后全部改成机械排泥。宜宾化工厂给水厂在直径23.38m的机械搅拌澄清池内采用了直径250mm的环形穿孔管，排泥效果尚好。
    本条文规定了如果采用穿孔管排泥时，穿孔管长度、直径、开孔面积比等设计参数的取值。

8.4.4 关于重力排泥的设计规定。
    本条文根据兰州西固水厂、包钢水厂、济南黄河一水厂、淄博引黄供水等工程的沉淀(澄清)构筑物生产运行总结资料编写。如淄博引黄供水处理厂设计四座机械搅拌澄清池为一组，由于每组的排泥管连接较多，给排泥带来困难，后期改造成每池设独立的排泥管排泥效果较好。
    兰州西固水厂辐流沉淀池最高排泥浓度达(800～900)kg／³，甘肃903厂澄清池排泥浓度在投加聚丙烯酰胺时也达800kg／m³。故本条文强调对重力排泥管的排泥通过能力要按(600～800)kg／m³的浓度进行校核计算。
    据调查，随着原水含沙量的降低，排泥流量也将减少，输沙能力有所下降，因而在有条件的情况下，排泥管坡度应适当加大，1％的数值为参考矿浆输送的要求规定的。

8.4.5 关于排泥泵房和排泥管廊的设计规定。
    本条文根据已投产运行的高浊度水处理沉淀(澄清)构筑物排泥运行经验总结资料编写。济南黄河一水厂排泥泵房设在池下排泥廊道内，由于埋设较深给检修维护带来不便。兰州西固水厂和包钢水厂辐流沉淀池排泥泵房设在池外，便于运行管理。

8.4.6 关于高浊度水排泥输送水力计算的规定。
    含沙量较高且细颗粒泥沙含量较多的高浊度水流多为非牛顿流体，其流变特性也与一般水流不同，在同样流速条件下其阻力损失较一般牛顿流体水流大。试验测定证明，当非牛顿流体的流速较高时，也会导致失去其原来的特性，中间存在一个减阻的过渡流速，过渡流速将随浆体物质和浓度的不同而改变。对于黄河流域界面沉降高浊度水，一般参考数据如下：
    当排泥水含沙量(350～400)kg／m³时，输送管道过渡流速不低于2.0m／s；
    当排泥水含沙量(300～350)kg／m³时，输送管道过渡流速不低于1.5m／s；
    当排泥水含沙量(200～300)kg／m³时，输送管道过渡流速不低于1.2m／s；
    当排泥水含沙量(150～200)kg／m³时，输送管道过渡流速不低于1.0m／s。
    本条文根据中国市政工程西北设计研究院完成的国家“八五”重点科技攻关课题《高浊度水沉泥输送与处置》生产性试验报告和黄委会水科院《高含沙水流的阻力损失计算》等研究总结资料编写。

8.4.7 关于泥浆输送泵的设计规定。
    本条文根据兰州西固水厂、包钢水厂、包头画匠营子引黄、济南黄河一水厂等企业排泥运行经验编写。

8.4.8 关于泥沙输送系统停运后再启动的规定。
    本条文根据《高浊度给水工程》等文献和济南黄河一水厂泥沙输送经验资料编写。