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斜管沉淀详情介绍


发布日期:2021-12-27   文章来源:未知

 
1.斜管沉淀原理
依据浅池原理,在沉淀池有效体积一定的情况下。沉淀池面积越大,沉淀池的沉淀效率越高,与沉淀时间无关;沉淀池越浅,沉淀时间越短。斜管填料沉淀池的沉淀区域是由一系列平行的斜板或斜管将水分隔成薄层,体现了浅池的原理。
斜板斜管沉淀池的特点是:
(1)利用层流原理,水流在板间或管内流动,水力半径较小,因此雷诺数较低,一般雷诺数Re在200左右,水流呈层流状态,对沉淀极为有利,斜管内水流弗劳德数在1*10^-3~1*10^-4之间,水流稳定。
(2)增加沉淀池的面积,提高沉淀效率。当然,由于斜板的具体配置、出水的影响、板和管内流动状态的影响等,处理能力无法达到理论倍数。实际提高的沉淀效率和理论沉淀效率的比率被称为有效系数。
(3)缩短颗粒沉淀距离,大大缩短沉淀时间。
(4)斜板或斜管填料中絮状颗粒的再凝聚促进了颗粒的进一步生长,提高了沉淀效率。
斜管填料沉淀池的构造。
斜管式沉淀池的结构与普通沉淀池相同,由进口、沉淀区、出口和集泥区四部分组成,沉淀区设有多个斜管或斜板。图1是斜管式沉淀池的典型结构。
图1斜管沉淀池结构。
在斜板斜管沉淀池中,根据水流通过斜板的方向,可以分为三种类型:上流、下流和平流,如图2所示。水流通过斜管或斜板从下向上,沉淀物从上向下,方向正好相反。这种形式称为上流(也称为异流)。水流通过斜管或斜板沉淀。
图2斜管沉淀池水流方向。
物体的流动方向相同,这种形式称为下向流(也称为向流)。水流以水平方向流动,称为流动(也称为水平流动,仅适用于斜板)。
1.进水区域
水流量从水平方向进入沉淀池,进水区域主要有穿孔墙、缝隙墙和下流斜管进水等形式,使水流量在池宽方向均匀分布,其要求和设计布置与平流沉淀池相同。为使上流斜管均匀出水,需在斜管下保持一定的配水区高度,并使进口截面水流量不超过0.02-0.05m/s。
2.斜板斜管的倾角
斜板与水平方向的夹角称为斜角,斜角a越小,截取速度u0越小,沉降效果越好,但是为了使污泥能够自动滑下排泥,a值不能太小,对上流斜板、斜管沉淀池,a一般不小于55°-60°。由于下流斜板、斜管沉淀池容易排泥,一般不小于30°-40°。
3.斜板斜管的形状和材料
为充分利用沉淀池的有限体积,斜板、斜管均设计成截面密集的几何图形,包括方形、长方形、正六边形、波纹形等。为便于安装,一般将几个或几百个斜管组成一个整体,作为一个安装部件,然后在沉淀区放置几个或几十个这样的部件。斜管材料要求轻质、牢固、无毒、廉价。现在使用的纸质蜂窝、薄塑料板等比较多。可用浸渍纸制成,并用酚醛树脂固化定形,一般为正六边形,内切圆直径为25mm。塑胶板材一般采用厚度0.4m的硬聚氯乙烯板材热压成型。
4.斜板的长度和间距
斜板斜管的长度越长,沉降效率越高。但是斜板斜管太长,很难制造和安装,长度增加到一定程度后,沉降效率的提高是有限的。如果长度太短,进口过渡段(进口过渡段是指水流从斜管进口端的紊流过渡到层流段)的比例增加,有效沉降区的长度相应减少,斜管过渡段的长度约为100-200毫米。
根据经验,上流斜板的长度一般为0.8-1.0m,不小于0.5m,下流2.5m左右。截面速度不变时,斜板间距或管径越小,管道内流速越大,表面负荷越高,池体体积可相应减少,但斜板间距或管径过小,加工困难,容易堵塞。目前,供水处理中使用的上流沉淀池,斜板间距或管径约为50-150毫米,下流斜板沉淀池的斜板间距约为35毫米。
5.出水区域
为了保证斜板斜管的均匀出水,集水装置的布置也很重要。集水装置由集水管和集水管组成。集水槽包括带孔的集水槽、三角锯齿堰、薄堰和穿孔管。斜管出口到集水孔的高度(即清水区的高度)与集水管之间的距离有关,应满足以下几个要求:h≥√3/2L中:h为清水区高度,m;l为集水管之间的距离,m。一般L的值是1.2-1.8m,所以h是1.0-1.5m。
6.颗粒沉降速度u0
斜板间的水流速度与平流沉淀池的水平速度基本相同,一般为10-20毫米/秒。混凝时u0=0.3-0.6毫米/秒。
斜管(板)沉淀池的设计要点。
异向流和同向流斜管斜板的一些数据。
异向流斜管沉淀池的设计要点:要求原水浊度长期低于1000度;斜管沉淀区的液位负荷可以是9.0~11.0m3/(hm2);管径25~35mm,管长1m;水平倾角60°;斜管上部清水区的保护高度不应小于1.5m。
同向流斜板沉淀池池的设计要点:同向流动斜板沉淀池适用于浑浊度长期低于200度的原水;斜板沉淀区游客面负荷应根据原水条件和相似条件水厂的运行经验或试验数据确定,一般可采用30~40m3/(hm2);斜板间距35mm;斜板长度2.0~2.5m,排泥区斜板长度不小于0.5m;沉淀区斜板倾角40°,排泥区斜板倾角60°。
4.斜管(板)的影响因素和常见问题。
斜管沉淀池是目前广泛应用的污水物化处理技术。本文针对沉淀池进口布水不均匀、污泥斗堵塞、矾土浮游等实际应用中遇到的问题,提出了相应的解决办法。
1.影响斜板和斜管沉淀效果的因素:
1)斜板、斜管中部为层流,进出口段受进水影响,存在干扰;
2)斜板和斜管水流稳定性好,有利于提高沉淀效果;
3)由于沉淀距离和时间短,进入沉淀池前需要充分絮凝;
4)浑水异重流对上流的影响最小,上流适用于高浊度水,下流适用于低浊度水。
2.出水浊度超标。
分析原因:
(1)斜管沉淀池入口处布水不均匀。在入口附近,液体的运动会出现严重的湍流或快速的入口,导致入口处局部液体的流动速度极大,使沉积在斜管上的污泥再次泛起;
(2)局部出现短流现象,影响絮状物的稳定性,前期形成的絮状物容易再次破碎成细小的絮状物。
(3)为了均匀分布水,斜管沉淀池花墙开孔范围小,往往导致过孔速度大于平流沉淀池,导致前期形成的矾花二次破碎,容易冲出沉积在配水孔底部的死泥,导致出水浊度升高。
对策:
(1)斜板与水平面成60°倾角放置,每块斜板下引出一排翅片,与水平面仍成60°倾角。加入的翅片可以显著降低水流的雷诺数,明显增强水流过程中的粘性,有利于沉淀。而且颗粒沉降路径缩短,密度大的颗粒有利于沉淀。
(2)保证配水均匀,采用穿孔花墙配水,配水区起始水平流速宜控制在0.010~0.018m/s之间。
(3)在沉淀池前加入平流整流段,使出水堰出水不能立即进入斜管沉淀池,而是先通过平流整流段(占沉淀池总长的1/3),增加的平流段增强了沉淀池的抗冲击能力,进一步降低了水平流速,既能起到整流作用,又能降低斜管池内的上升流速,沉淀效果好,耐冲击负荷强。同时在平流段和斜管段增加导流隔墙,提高了斜管上升流速,增强了沉淀效率。
3、泥斗被堵死,沉淀池排泥不畅。
分析原因
(1)斜管沉淀池采用机械排泥,容易在沉淀池边缘和端部形成刮泥死角,引起该部积泥区内积泥较多;
(2)排泥管设计不合理。
解决方法
(1)改造池型,减少刮泥死角,排泥采用大泥斗重力排泥,局部水流扰动少且不容易堵塞,滑泥角度大于小泥斗,滑泥彻底。
(2)采用刮泥机排泥,增加池底排泥沟数目,以改善排泥效果。


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