益达滤材斜管/斜板填料在沉淀池特色应用

一、斜管沉淀池的原理及特色

    依据浅池原理，在沉淀池有用容积必定的条件下。沉淀池面积越大，沉淀池的沉积功率就越高，与沉积时刻没有联系；沉淀池越浅，沉积时刻就越短。斜管填料式沉淀池的沉积区是由一系列平行的斜板或斜管把水流分隔成薄层，体现了浅池原理。

斜板斜管沉淀池的特色是:

    (1)使用了层流原理，水流在板间或管内活动，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，水流出现层流状况，对沉积极为有利，斜管内水流的弗劳德数约在1*10^-3~1*10^-4之间，水流呈稳定状况。

    (2)添加了沉淀池的面积，使沉积功率进步。当然，因为斜板的详细安置、进出水的影响及板或管内流态的影响等，处理才能不可能抵达理论倍数。实践进步的沉积功率与理论沉积功率比称为有用系数。

    (3)缩短了颗粒沉积间隔，使沉积时刻大大缩短。

    (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，进步了沉积功率。

二、斜管填料沉淀池的结构

    斜管斜板式沉淀池的结构与一般沉淀池相同，是由进口、沉积区、出口与集泥区四个部分组成，只是在沉积区设置有许多斜管或斜板。图3-16为斜管式沉淀池的典型结构。

    在斜板斜管沉淀池中，依照水流流过斜板的方向，可分为上向流、下向流平和向流三种，如图3-17和图3-18所示。水流由下向上经过斜管或斜板，沉积物由上向下，它们的方向正好相反，这种方法称作上向流(也称异向流)。水流向下经过斜管或斜板与沉积

    物的流向相同，这种方法称作下向流(也称同向流)。水流以水平方向活动的方法，称为平向流(也称横向流，仅适用于斜板)。现在，电厂的水处理中多选用上向流，多以斜管作为组件组成斜管沉淀池。

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方法，使水流在池宽方向上布水均匀，其要求和规划安置与平流式沉淀池相同。为了使上向流斜管均匀出水，需要在斜管以下坚持必定的配水区高度，并使进口断面处的水流速度不大于0.02-0.05m/s。

2.斜板斜管的倾斜角

    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，沉降作用越好，但为使污泥能主动滑下排泥晓畅，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°。

3.斜板斜管的形状与原料

    为了充分使用沉淀池的有限容积，斜板、斜管都规划成截面为密集形的几许图形，其中有正方形、长方形、正六边形和波纹形等。为了便于设备，一般将几个或几百个斜管组成一个全体，作为一个设备组件，然后在沉积区安放几个或几十个这样的组件。

    斜板斜管的材料要求轻质、坚牢、无、价廉。现在运用较多的有纸质蜂窝、薄塑料板等。蜂窝斜管能够用浸渍纸制成，并用酚醛树脂固化定形，一般做成正六边形，内切圆直径为25mm。塑料板一般用厚0.4mm的硬聚氯乙烯板热压成形。

4.斜板的长度与距离

    斜板斜管的长度越长，沉降功率越高。但斜板斜管过长，制作和设备都比较困难，并且长度添加到必定程度后，再添加长度对沉降功率的进步却是有限的。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)长度所占的份额添加，有用沉降区的长度相应削减，斜管过渡段的长度大约为100-200mm。

    依据经历，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，斜板距离或管径越小，管内流速越大，外表负荷也就越高，因而池体体积能够相应削减，但斜板距离或管径过小，加工困难，并且易于阻塞。现在在给水处理中选用的上向流沉淀池，斜板距离或管径大致为50-150mm，下向流斜板沉淀池的斜板距离为35mm。

5.出水区

    为了确保斜板斜管出水均匀，出水这中集水设备的安置也很重要。集水设备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、薄型堰和穿孔管等方法。

    斜管出口到集水孔的高度(即清水区高度)与集水支管之间的距离有关，应满意下式：h≥√3/2L

    式中：h为清水区高度，m；L为集水支管之间的距离，M。一般L的值为1.2-1.8m，所以h为1.0-1.5m。

6.颗粒的沉降速度u0

    斜板间内的水流速度与平流式沉淀池的水平流速根本适当，一般为10-20mm/s。当选用混凝处理时u0=0.3-0.6mm/s。

三、上向流斜管沉淀池的沉降剖析

    以上向流斜管沉淀池为例，剖析沉积区斜管尺度问题，下向流斜管斜板沉淀池原理与此相同，不多叙说。

    为了剖析便利，取上向流斜管为矩形，斜管的纵剖面如

    图3-19所示，设斜管的倾斜角为a，斜管的长度为A，断面高度为d，宽为w，斜管内水流平均流速为v，颗粒的沉降速度为u0。

    设固体颗粒从斜管的A点进入抵达B点沉于管底，该颗粒的沉降速度既为它的截留速度。

    按图3-19中所画的几许联系，以u0及v为两头所构成的三角形和以d/cosa及(L+d/sinacosa)为两头的三角形是类似的，所以得下列份额联系:v/u0=L+d/sinacosa/d/cosa

    由上式能够推导出沉积单元长度:L=(v/u0-1/sina)d/cosa

    沉积单元的断面面积为dw，则单元所经过的流量q应为:q=vdw

    由上式解出v代入式，得出q和u0的下列联系：q=dwu0(Lcosa/d+1/sina)=u0(Lwcosa+dw/sina)

    上式中Lw实践是沉积单元顶边的面积，Lwcosa是这个面积在水平方向的投影，能够用Af来表明。Af能够看作是为整个沉积单元外壁的面积在水平方向的投影(设壁厚为零，所以两侧壁的水平投影面积为零)。dw是沉积单元的断面面积，dw/sina表明这个面积在水平方向的投影，可用A代表，A相同解释为断面的投影面积。这样上式可改写成简略方法:q=u0(Af+A)

    上式所代表的物理意义可结合图3-20来了解，图中画出一个斜管单元的总投影面积(Af+A)。这个斜管单元的外表负荷应表明为:

外表负荷=q/A=vdw/A=u0(Af+A)/A

    上式是对斜管沉淀池优于平流沉淀池的详细阐明:在平流沉淀池中，外表负荷仅为u0，斜管沉积的外表负荷为它的(Af+A)/A倍。适当于斜管把沉积区的面积A变成(Af+A)来使用。因而，当倾角越小，即(Af+A)越大，斜管的功率越高，但为了沉泥的下滑，倾角不能太小。

四、斜管沉淀池的经历数据

    当选用现成斜管组件产品时，因为沉积单元的长度L、内径d和倾角a已断定。因而，规划时可依据表3-2的斜板斜管经历数据和沉积物的下滑速度选用。

沉淀物的下滑速度可参考表3-3。