斜(xie)管(guan)沉澱(dian)池(chi)的知(zhi)識(shi)點及(ji)常見問(wen)題(ti)解決

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斜管沉澱池的原理(li)及特(te)點(dian)

根(gen)據(ju)淺(qian)池原(yuan)理，在沉(chen)澱池有效(xiao)容(rong)積一定(ding)的條件下。沉澱池麵(mian)積(ji)越大，沉澱池的沉澱效率就越(yue)高(gao)，與(yu)沉澱時間沒(mei)有關係；沉澱池越淺，沉澱時(shi)間就(jiu)越短。斜管填(tian)料式沉澱池的沉澱區(qu)是(shi)由(you)一(yi)係列(lie)平行(xing)的斜板或斜管把(ba)水流(liu)分隔(ge)成薄(bao)層，體(ti)現(xian)了淺池原理。

斜板(ban)斜管沉澱池的(de)特點是:    

(1)利用(yong)了(le)層流原理，水(shui)流在板間或管內(nei)流動，水力半(ban)徑(jing)很(hen)小(xiao)，所以雷諾(nuo)數(shu)較(jiao)低(di)，一般情(qing)況下，雷諾數Re在200左右(you)，水流呈現層(ceng)流狀態(tai)，對沉澱極(ji)為(wei)有(you)利，斜管內水流的弗勞(lao)德(de)數約(yue)在1*10^-3~1*10^-4之間(jian)，水流呈(cheng)穩(wen)定狀(zhuang)態。    

(2)增(zeng)加了沉澱池的麵積，使(shi)沉澱效率(lv)提高。當(dang)然(ran)，由於斜板的具(ju)體布(bu)置、進(jin)出水的影響(xiang)及板或管內流態的影(ying)響等，處理能(neng)力不可能達(da)到理論(lun)倍(bei)數。實(shi)際(ji)提(ti)高的沉澱效率與理論沉澱效率比稱(cheng)為有效係(xi)數。    

(3)縮短了顆(ke)粒沉澱距離(li)，使沉澱時間大(da)大縮短(duan)。    

(4)斜板或斜管填料內絮狀顆粒的再(zai)凝(ning)聚，促(cu)進了顆粒進一步(bu)長大，提高了沉澱效率。

斜管填料沉澱池的結構(gou)

斜管斜板式沉澱池的結構與一般(ban)沉澱池相同(tong)，是由進口、沉澱區、出(chu)口與集泥區四個部分(fen)組成(cheng)，隻(zhi)是在沉澱區設(she)置有許(xu)多斜管或斜板。圖(tu)1為斜管式沉澱池的典(dian)型(xing)結構。

在斜板斜管沉澱池中(zhong)，按照水流流過(guo)斜板的方向(xiang)，可分為上(shang)向流、下向流和(he)平向流三(san)種，如(ru)圖2所示(shi)。水流由下向上通(tong)過斜管或斜板，沉澱物(wu)由上向下，它(ta)們的方(fang)向正好相(xiang)反(fan)，這(zhe)種(zhong)形式稱作上向流(也(ye)稱異向流)。水流向下通過斜管或斜板與沉澱。

物的流向相同，這種形(xing)式(shi)稱作下向流(也稱同向流)。水流以(yi)水平(ping)方向流動(dong)的方式，稱為平向流(也稱橫(heng)向流，僅(jin)適(shi)用於斜板)。

1.進水區

水流從(cong)水平方向進入沉澱池，進水區主(zhu)要(yao)有穿孔牆(qiang)，縫隙(xi)牆和下向流斜管進水等形式，使水流在池寬(kuan)方向上布水均勻(yun)，其要求(qiu)和設計布置(zhi)與平流式沉澱池相同。為了使上向流斜管均勻出水，需要在斜管以下保持(chi)一定的配(pei)水區高度，並(bing)使進口(kou)斷(duan)麵處(chu)的水流速(su)度不(bu)大於(yu)0.02-0.05m/s。

2.斜板斜管的傾斜角(jiao)

斜板與水平方向的夾(jia)角稱為傾斜角，傾斜角a越小，截(jie)留速度u0越小，沉降(jiang)效果越好，但為使汙(wu)泥(ni)能自動滑(hua)下排泥通暢，a值(zhi)不能太(tai)小，對(dui)上向流斜板、斜管沉澱池，a一般不小於55°-60°。對下向流斜板、斜管沉澱池因排泥比(bi)較容易，一般不小於30°-40°。

3.斜板斜管的形狀與材(cai)質

為了充(chong)分利(li)用沉澱池的有限(xian)容積，斜板、斜管都(dou)設計成截麵為密(mi)集形的幾何(he)圖形，其(qi)中有正方形、長方形、正(zheng)六(liu)邊形和波(bo)紋形等。為了便(bian)於安(an)裝，一般將(jiang)幾個(ge)或(huo)幾(ji)百(bai)個斜管組(zu)成一個整(zheng)體，作(zuo)為一個安裝組件(jian)，然後(hou)在沉澱區安放(fang)幾個或幾十個這樣(yang)的組件。斜板斜管的材料要求輕質(zhi)、堅(jian)牢、無毒(du)、價(jia)廉。目(mu)前使用較多(duo)的有紙(zhi)質蜂(feng)窩、薄塑(su)料(liao)板等(deng)。蜂窩(wo)斜管可以用浸(jin)漬(zi)紙製成，並用酚(fen)醛樹(shu)脂(zhi)固(gu)化(hua)定形，一般做(zuo)成正六邊形，內切(qie)圓直(zhi)徑為25mm。塑料板一般用厚(hou)0.4mm的硬(ying)聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)板熱(re)壓(ya)成形。

4.斜板的長(zhang)度(du)與間距

斜板斜管的長度越長，沉降效率越高。但(dan)斜板斜管過長，製作和安裝(zhuang)都比較困(kun)難(nan)，而(er)且(qie)長度增加到一定程(cheng)度後，再增加長度對沉降效率的提高卻(que)是有限的。如果長度過短，進口過渡(du)段(duan)(進口過渡段指水流由斜管進口端(duan)的紊(wen)流過渡到層流的區段)長度所(suo)占的比例(li)增加(jia)，有效沉降區的長度相應(ying)減(jian)少(shao)，斜管過渡段的長度大約為100-200mm。

根據經(jing)驗(yan)，上向流斜板長度一般為0.8-1.0m，不宜小於0.5m，下向流為2.5m左(zuo)右。在截麵速度不變(bian)的情況(kuang)下，斜板間距或管徑越小，管內流速越大，表(biao)麵負荷也就越高，因此(ci)池體體積可以相應減少，但斜板間距(ju)或管徑過小，加工(gong)困難，而且易(yi)於堵(du)塞。目前在給(gei)水處理中采用的上向流沉澱池，斜板間距或管徑大致為50-150mm，下向流斜板沉澱池的斜板間距為35mm。

5.出水區

為了保證(zheng)斜板斜管出水均(jun)勻，出水中集(ji)水裝置的布置也很重(zhong)要。集水裝置由集水支管和集水總(zong)渠(qu)組成。集水支槽有帶孔(kong)眼(yan)的集水槽(cao)、三角鋸(ju)齒(chi)堰、薄型堰和穿孔管等形式。斜管出口到(dao)集水孔的高度(即清水區高度)與集水支(zhi)管之間的間距有關(guan)，應滿(man)足下式：h≥√3/2L式中：h為清(qing)水區高度，m；L為集水支管之(zhi)間的間距，M。一般L的值為1.2-1.8m，所以h為1.0-1.5m。

6.顆粒(li)的沉降速度u0

斜板間內的水流速度與平流式沉澱池的水平流速基(ji)本(ben)相當，一般為10-20mm/s。當采用混凝處理時u0=0.3-0.6mm/s。

斜管、斜板沉澱池設計(ji)要點

異(yi)向流斜管沉澱池設計要點：要求原水濁(zhuo)度長期(qi)低於1000度；斜管沉澱區液麵負(fu)荷可(ke)采(cai)用9.0~11.0m3/(h·m2)；管徑為25~35mm，管長為1m；水平傾角采用60°；斜管上部清水區保護(hu)高度不宜小於1.5m。

同向流斜板沉澱池設計要點：同向流斜板沉澱池適用於渾(hun)濁度長期低於200度的原水；斜板沉澱區的表麵負荷(he)，應根據原水情況及相似條(tiao)件水廠(chang)的運(yun)行經驗或試(shi)驗資(zi)料確(que)定，一般可采用30~40m3/(h·m2)；斜板間距為35mm；斜板長度為2.0~2.5m，排(pai)泥區斜板長度不小於0.5m；沉澱區斜板傾角為40°，排泥區斜板傾(qing)角為60°。

影響因(yin)素及常(chang)見(jian)問題

斜管沉澱池是目前(qian)廣(guang)泛(fan)使用的汙水物化處理工藝(yi)。本文(wen)針對實際應用所遇到的問題，如沉澱池進口布水不均勻，汙泥鬥被(bei)堵死，礬(fan)花上浮(fu)等致(zhi)使出水水質下降，通過分析(xi)原因，提出了相應的解決方案(an)。

1.影響斜板、斜管沉澱效果(guo)的因素(su)：

1.斜板、斜管中部為層流，進口段和出口段受進出、水影響，存在幹(gan)擾(rao)；

2.斜板、斜管中水流穩定性(xing)較好(hao)，有利於提高沉澱效果；

3.由於沉澱距離和沉澱時間都很短，要求進入沉澱池前有充分的絮(xu)凝；

4.渾水異重流對上向流的影響最(zui)小，上向流適用於高濁度水、下向流適用於很低濁度水

2.出水濁度超(chao)標(biao)

分析原因

1.斜管沉澱池進口處布水不均勻，在進水口附(fu)近(jin)，液(ye)體的運動會(hui)出現嚴(yan)重的湍(tuan)流或進水速度快(kuai)，致使進口處局部液體流動速度極大，使原來(lai)在斜管上沉積下的汙泥再度泛起；

2.局(ju)部(bu)出現“短流”現象(xiang)，使絮體的穩定性受(shou)到影響，導(dao)致前期已(yi)經形成的絮體容易重新破(po)碎成細(xi)小絮體。

3.為了布水均勻，斜管沉澱池花(hua)牆開孔範(fan)圍(wei)較小，往往(wang)造成過孔流速比平流沉澱池大，造成前期形成的礬花二次(ci)破碎(sui)，並且容易衝起配水孔底部沉積的死泥，造成出水濁度升(sheng)高。

解決方法(fa)：

1.斜板與水平麵成60°傾斜角放置，在每(mei)塊斜板的下方引出一排翼片(pian)，與水平麵仍(reng)成60°傾斜角。加入的翼(yi)片可以顯著(zhu)降低水流流動的雷(lei)諾數，明(ming)顯增強(qiang)了水流流動過程中的粘性力(li)，有利於沉澱。且顆粒物沉降路(lu)徑縮(suo)短，密度大的顆粒有利於沉澱。

2.保證配水均勻，采用穿(chuan)孔花牆配水，配水區起(qi)端水平流速宜(yi)控製(zhi)在0.010～0.018m/s之間。

3.沉澱池前加一段平流式整流段，使出水堰(yan)出水沒有立(li)即(ji)進入(ru)斜管沉澱池，而是先(xian)通過平流式整流段(占(zhan)沉澱池總長的1/3)，增加的平流段增強了沉澱池的抗(kang)衝擊(ji)能力，進一步降低了水平流速，既(ji)能起到整流作用，又(you)能降低斜管池內的上升流速，沉澱效果好，耐(nai)衝(chong)擊負荷強。同時在平流段和斜管段增加導流隔牆，提高了斜管上升流速，增強了沉澱效率。

3.泥鬥(dou)被堵死，沉澱池排泥不暢(chang)。

分析原因

1.斜管沉澱池采用機(ji)械(xie)排泥，容易在沉澱池邊(bian)緣(yuan)和端部形成刮泥死(si)角，引(yin)起該(gai)部積泥區內積泥較多；

2.排泥管設計不合(he)理。

解決(jue)方法

1.改(gai)造(zao)池型，減少刮(gua)泥死角，排泥采用大泥鬥重力排泥，局部水流擾動少且不容易堵塞(sai)，滑泥角度大於小泥鬥，滑泥徹(che)底。

2.采用刮泥機排泥，增加池底(di)排泥溝(gou)數目，以改善(shan)排泥效果。

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