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斜管沉淀池的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)

斜管沉淀池的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)

斜管沉淀池的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)

   斜管沉淀池的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)

一、斜管沉淀池的原理


   根據(jù)淺池原理,在沉淀池有效容積一定的條件下。沉淀池面積越大,沉淀池的沉淀效率就越高,與沉淀時(shí)間沒(méi)有關(guān)系;沉淀池越淺,沉淀時(shí)間就越短。斜管填料式沉淀池的沉淀區(qū)是由一系列平行的斜板或斜管把水流分隔成薄層,體現(xiàn)了淺池原理。


二、斜管沉淀池的特點(diǎn)


(1)利用了層流原理,水流在板間或管內(nèi)流動(dòng),水力半徑很小,所以雷諾數(shù)較低,一般情況下,雷諾數(shù)Re在200左右,水流呈現(xiàn)層流狀態(tài),對(duì)沉淀極為有利,斜管內(nèi)水流的弗勞德數(shù)約在1*10^-3~1*10^-4之間,水流呈穩(wěn)定狀態(tài)。

(2)增加了沉淀池的面積,使沉淀效率提高。當(dāng)然,由于斜板的具體布置、進(jìn)出水的影響及板或管內(nèi)流態(tài)的影響等,處理能力不可能達(dá)到理論倍數(shù)。實(shí)際提高的沉淀效率與理論沉淀效率比稱為有效系數(shù)。

(3)縮短了顆粒沉淀距離,使沉淀時(shí)間大大縮短。

(4)斜板或斜管填料內(nèi)絮狀顆粒的再凝聚,促進(jìn)了顆粒進(jìn)一步長(zhǎng)大,提高了沉淀效率。


三、斜管填料沉淀池的結(jié)構(gòu)


   斜管斜板式沉淀池的結(jié)構(gòu)與一般沉淀池相同,是由進(jìn)口、沉淀區(qū)、出口與集泥區(qū)四個(gè)部分組成,只是在沉淀區(qū)設(shè)置有許多斜管或斜板。圖3-16為斜管式沉淀池的典型結(jié)構(gòu)。

   在斜板斜管沉淀池中,按照水流流過(guò)斜板的方向,可分為上向流、下向流和平向流三種,如圖3-17和圖3-18所示。水流由下向上通過(guò)斜管或斜板,沉淀物由上向下,它們的方向正好相反,這種形式稱作上向流(也稱異向流)。水流向下通過(guò)斜管或斜板與沉淀

   物的流向相同,這種形式稱作下向流(也稱同向流)。水流以水平方向流動(dòng)的方式,稱為平向流(也稱橫向流,僅適用于斜板)。目前,電廠的水處理中多采用上向流,多以斜管作為組件組成斜管沉淀池。


1.進(jìn)水區(qū)

   水流從水平方向進(jìn)入沉淀池,進(jìn)水區(qū)主要有穿孔墻,縫隙墻和下向流斜管進(jìn)水等形式,使水流在池寬方向上布水均勻,其要求和設(shè)計(jì)布置與平流式沉淀池相同。為了使上向流斜管均勻出水,需要在斜管以下保持一定的配水區(qū)高度,并使進(jìn)口斷面處的水流速度不大于0.02-0.05m/s。

2.斜板斜管的傾斜角

   斜板與水平方向的夾角稱為傾斜角,傾斜角a越小,截留速度u0越小,沉降效果越好,但為使污泥能自動(dòng)滑下排泥通暢,a值不能太小,對(duì)上向流斜板、斜管沉淀池,a一般不小于55°-60°。對(duì)下向流斜板、斜管沉淀池因排泥比較容易,一般不小于30°-40°。

3.斜板斜管的形狀與材質(zhì)

   為了充分利用沉淀池的有限容積,斜板、斜管都設(shè)計(jì)成截面為密集形的幾何圖形,其中有正方形、長(zhǎng)方形、正六邊形和波紋形等。為了便于安裝,一般將幾個(gè)或幾百個(gè)斜管組成一個(gè)整體,作為一個(gè)安裝組件,然后在沉淀區(qū)安放幾個(gè)或幾十個(gè)這樣的組件。

斜板斜管的材料要求輕質(zhì)、堅(jiān)牢、無(wú)毒、價(jià)廉。目前使用較多的有紙質(zhì)蜂窩、薄塑料板等。蜂窩斜管可以用浸漬紙制成,并用酚醛樹(shù)脂固化定形,一般做成正六邊形,內(nèi)切圓直徑為25mm。塑料板一般用厚0.4mm的硬聚氯乙烯板熱壓成形。

4.斜板的長(zhǎng)度與間距

   斜板斜管的長(zhǎng)度越長(zhǎng),沉降效率越高。但斜板斜管過(guò)長(zhǎng),制作和安裝都比較困難,而且長(zhǎng)度增加到一定程度后,再增加長(zhǎng)度對(duì)沉降效率的提高卻是有限的。如果長(zhǎng)度過(guò)短,進(jìn)口過(guò)渡段(進(jìn)口過(guò)渡段指水流由斜管進(jìn)口端的紊流過(guò)渡到層流的區(qū)段)長(zhǎng)度所占的比例增加,有效沉降區(qū)的長(zhǎng)度相應(yīng)減少,斜管過(guò)渡段的長(zhǎng)度大約為100-200mm。

   根據(jù)經(jīng)驗(yàn),上向流斜板長(zhǎng)度一般為0.8-1.0m,不宜小于0.5m,下向流為2.5m左右。在截面速度不變的情況下,斜板間距或管徑越小,管內(nèi)流速越大,表面負(fù)荷也就越高,因此池體體積可以相應(yīng)減少,但斜板間距或管徑過(guò)小,加工困難,而且易于堵塞。目前在給水處理中采用的上向流沉淀池,斜板間距或管徑大致為50-150mm,下向流斜板沉淀池的斜板間距為35mm。

5.出水區(qū)

   為了保證斜板斜管出水均勻,出水這中集水裝置的布置也很重要。集水裝置由集水支管和集水總渠組成。集水支槽有帶孔眼的集水槽、三角鋸齒堰、薄型堰和穿孔管等形式。

   斜管出口到集水孔的高度(即清水區(qū)高度)與集水支管之間的間距有關(guān),應(yīng)滿足下式:h≥√3/2L

式中:h為清水區(qū)高度,m;L為集水支管之間的間距,M。一般L的值為1.2-1.8m,所以h為1.0-1.5m。