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斜管沉淀池原理

网址:www.wfmzjhb.com   时间:2021-04-14

斜管沉淀池原理

一、设备原理

斜管沉淀池净水法是在泥渣悬浮层上方安装倾角60度的斜管组件,使原水中的悬浮物、固体物或经投加混凝剂后形成的絮体矾花,在斜管底侧表面积聚成薄泥层,依靠重力作用滑回泥渣悬浮层,继而沉入集泥斗。由排泥管排入污泥池另行处理或综合利用。上清液逐渐上升至集水管排出,可直接排放或回用。

二、特点是:

(1)利用了层流原理,水流在板间或管内流动,水力半径很小,所以雷诺数较低,一般情况下,雷诺数Re在200左右,水流呈现层流状态,对沉淀极为有利,斜管内水流的弗劳德数约在1*10^-3~1*10^-4之间,水流呈稳定状态。

斜管沉淀池原理

(2)增加了沉淀池的面积,使沉淀效率提高。当然,由于斜板的具体布置、进出水的影响及板或管内流态的影响等,处理能力不可能达到理论倍数。实际提高的沉淀效率与理论沉淀效率比称为有效系数。斜管沉淀池原理

(3)缩短了颗粒沉淀距离,使沉淀时间大大缩短。

(4)斜板或斜管填料内絮状颗粒的再凝聚,促进了颗粒进一步长大,提高了沉淀效率。

三、斜管斜板式沉淀池的结构与一般沉淀池相同,是由进口、沉淀区、出口与集泥区四个部分组成,只是在沉淀区设置有许多斜管或斜板。

1.进水区

水流从水平方向进入沉淀池,进水区主要有穿孔墙,缝隙墙和下向流斜管进水等形式,使水流在池宽方向上布水均匀,其要求和设计布置与平流式沉淀池相同。为了使上向流斜管均匀出水,需要在斜管以下保持一定的配水区高度,并使进口断面处的水流速度不大于0.02-0.05m/s。

2.斜板的倾斜角、长度与间距

斜板与水平方向的夹角称为倾斜角,倾斜角a越小,截留速度u0越小,沉降效果越好,但为使污泥能自动滑下排泥通畅,a值不能太小,对上向流斜板、斜管沉淀池,a一般不小于55°-60°。对下向流斜板、斜管沉淀池因排泥比较容易,一般不小于30°-40°。

斜管沉淀池原理

斜板斜管的长度越长,沉降效率越高。但斜板斜管过长,制作和安装都比较困难,而且长度增加到一定程度后,再增加长度对沉降效率的提高却是有限的。如果长度过短,进口过渡段(进口过渡段指水流由斜管进口端的紊流过渡到层流的区段)长度所占的比例增加,有效沉降区的长度相应减少,斜管过渡段的长度大约为100-200mm。根据经验,上向流斜板长度一般为0.8-1.0m,不宜小于0.5m,下向流为2.5m左右。在截面速度不变的情况下,斜板间距或管径越小,管内流速越大,表面负荷也就越高,因此池体体积可以相应减少,但斜板间距或管径过小,加工困难,而且易于堵塞。目前在给水处理中采用的上向流沉淀池,斜板间距或管径大致为50-150mm,下向流斜板沉淀池的斜板间距为35mm。斜管沉淀池原理

3.出水区

为了保证斜板斜管出水均匀,出水这中集水装置的布置也很重要。集水装置由集水支管和集水总渠组成。集水支槽有带孔眼的集水槽、三角锯齿堰、薄型堰和穿孔管等形式。斜管出口到集水孔的高度(即清水区高度)与集水支管之间的间距有关,应满足下式:h≥√3/2L式中:h为清水区高度,m;L为集水支管之间的间距,M。一般L的值为1.2-1.8m,所以h为1.0-1.5m。

斜管沉淀池原理

四、斜管填料沉淀池的优点

①利用了层流原理,提高了沉淀池的处理能力;

②缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间;

③增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率。

这种类型沉淀池的过流率可达36m3/(m2.h),比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍,是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。优点:去除率高,停留时间短,占地面积小。

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