工業(yè)污水固液分流裝置污泥沉淀設(shè)備斜管沉淀污水處理裝置

依據(jù)淺池原理，在沉淀池有效體積一定的情況下。沉淀池面積越大，沉淀池的沉淀效率越高，與沉淀時(shí)間無(wú)關(guān)；沉淀池越淺，沉淀時(shí)間越短。斜管填料沉淀池的沉淀區(qū)域是由一系列平行的斜板或斜管將水分隔成薄層，體現(xiàn)了淺池的原理。

斜板斜管沉淀池的特點(diǎn)是:

（1）利用層流原理，水流在板間或管內(nèi)流動(dòng)，水力半徑較小，因此雷諾數(shù)較低，一般雷諾數(shù)Re在200左右，水流呈層流狀態(tài)，對(duì)沉淀極為有利，斜管內(nèi)水流弗勞德數(shù)在1*10^-3~1*10^-4之間，水流穩(wěn)定。

(2)增加沉淀池的面積，提高沉淀效率。當(dāng)然，由于斜板的具體配置、出水的影響、板和管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的影響等，處理能力無(wú)法達(dá)到理論倍數(shù)。實(shí)際提高的沉淀效率和理論沉淀效率的比率被稱為有效系數(shù)。

(3)縮短顆粒沉淀距離，大大縮短沉淀時(shí)間。

(4)斜板或斜管填料中絮狀顆粒的再凝聚促進(jìn)了顆粒的進(jìn)一步生長(zhǎng)，提高了沉淀效率。

斜管填料沉淀池的構(gòu)造。

斜管式沉淀池的結(jié)構(gòu)與普通沉淀池相同，由進(jìn)口、沉淀區(qū)、出口和集泥區(qū)四部分組成，沉淀區(qū)設(shè)有多個(gè)斜管或斜板。圖1是斜管式沉淀池的典型結(jié)構(gòu)。

在斜板斜管沉淀池中，根據(jù)水流通過(guò)斜板的方向，可以分為三種類型:上流、下流和平流，如圖2所示。水流通過(guò)斜管或斜板從下向上，沉淀物從上向下，方向正好相反。這種形式稱為上流(也稱為異流)。水流通過(guò)斜管或斜板沉淀。

物體的流動(dòng)方向相同，這種形式稱為下向流(也稱為向流)。水流以水平方向流動(dòng)，稱為流動(dòng)(也稱為水平流動(dòng)，僅適用于斜板)。

1.進(jìn)水區(qū)域

水流量從水平方向進(jìn)入沉淀池，進(jìn)水區(qū)域主要有穿孔墻、縫隙墻和下流斜管進(jìn)水等形式，使水流量在池寬方向均勻分布，其要求和設(shè)計(jì)布置與平流沉淀池相同。為使上流斜管均勻出水，需在斜管下保持一定的配水區(qū)高度，并使進(jìn)口截面水流量不超過(guò)0.02-0.05m/s。

2.斜板斜管的傾角

斜板與水平方向的夾角稱為斜角，斜角a越小，截取速度u0越小，沉降效果越好，但是為了使污泥能夠自動(dòng)滑下排泥，a值不能太小，對(duì)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.斜板斜管的形狀和材料

為充分利用沉淀池的有限體積，斜板、斜管均設(shè)計(jì)成截面密集的幾何圖形，包括方形、長(zhǎng)方形、正六邊形、波紋形等。為便于安裝，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)安裝部件，然后在沉淀區(qū)放置幾個(gè)或幾十個(gè)這樣的部件。斜管材料要求輕質(zhì)、牢固、無(wú)毒、廉價(jià)?，F(xiàn)在使用的紙質(zhì)蜂窩、薄塑料板等比較多?？捎媒n紙制成，并用酚醛樹脂固化定形，一般為正六邊形，內(nèi)切圓直徑為25mm。塑膠板材一般采用厚度0.4m的硬聚氯乙烯板材熱壓成型。

4.斜板的長(zhǎng)度和間距

斜板斜管的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，沉降效率越高。但是斜板斜管太長(zhǎng)，很難制造和安裝，長(zhǎng)度增加到一定程度后，沉降效率的提高是有限的。如果長(zhǎng)度太短，進(jìn)口過(guò)渡段(進(jìn)口過(guò)渡段是指水流從斜管進(jìn)口端的紊流過(guò)渡到層流段)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)度約為100-200毫米。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，上流斜板的長(zhǎng)度一般為0.8-1.0m，不小于0.5m，下流2.5m左右。截面速度不變時(shí)，斜板間距或管徑越小，管道內(nèi)流速越大，表面負(fù)荷越高，池體體積可相應(yīng)減少，但斜板間距或管徑過(guò)小，加工困難，容易堵塞。目前，供水處理中使用的上流沉淀池，斜板間距或管徑約為50-150毫米，下流斜板沉淀池的斜板間距約為35毫米。

5.出水區(qū)域

為了保證斜板斜管的均勻出水，集水裝置的布置也很重要。集水裝置由集水管和集水管組成。集水槽包括帶孔的集水槽、三角鋸齒堰、薄堰和穿孔管。斜管出口到集水孔的高度(即清水區(qū)的高度)與集水管之間的距離有關(guān)，應(yīng)滿足以下幾個(gè)要求:h≥√3/2L中:h為清水區(qū)高度，m；l為集水管之間的距離，m。一般L的值是1.2-1.8m，所以h是1.0-1.5m。

6.顆粒沉降速度u0

斜板間的水流速度與平流沉淀池的水平速度基本相同，一般為10-20毫米/秒?；炷龝r(shí)u0=0.3-0.6毫米/秒。

斜管(板)沉淀池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

異向流和同向流斜管斜板的一些數(shù)據(jù)。

異向流斜管沉淀池的設(shè)計(jì)要點(diǎn):要求原水濁度長(zhǎng)期低于1000度；斜管沉淀區(qū)的液位負(fù)荷可以是9.0~11.0m3/(hm2)；管徑25~35mm，管長(zhǎng)1m；水平傾角60°；斜管上部清水區(qū)的保護(hù)高度不應(yīng)小于1.5m。

同向流斜板沉淀池池的設(shè)計(jì)要點(diǎn):同向流動(dòng)斜板沉淀池適用于渾濁度長(zhǎng)期低于200度的原水；斜板沉淀區(qū)游客面負(fù)荷應(yīng)根據(jù)原水條件和相似條件水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，一般可采用30~40m3/(hm2)；斜板間距35mm；斜板長(zhǎng)度2.0~2.5m，排泥區(qū)斜板長(zhǎng)度不小于0.5m；沉淀區(qū)斜板傾角40°，排泥區(qū)斜板傾角60°。

4.斜管(板)的影響因素和常見問題。

斜管沉淀池是目前廣泛應(yīng)用的污水物化處理技術(shù)。本文針對(duì)沉淀池進(jìn)口布水不均勻、污泥斗堵塞、礬土浮游等實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題，提出了相應(yīng)的解決辦法。

1.影響斜板和斜管沉淀效果的因素:

1)斜板、斜管中部為層流，進(jìn)出口段受進(jìn)水影響，存在干擾；

2)斜板和斜管水流穩(wěn)定性好，有利于提高沉淀效果；

3)由于沉淀距離和時(shí)間短，進(jìn)入沉淀池前需要充分絮凝；

4)渾水異重流對(duì)上流的影響小，上流適用于高濁度水，下流適用于低濁度水。

2.出水濁度超標(biāo)。

分析原因：

(1)斜管沉淀池入口處布水不均勻。在入口附近，液體的運(yùn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的湍流或快速的入口，導(dǎo)致入口處局部液體的流動(dòng)速度極大，使沉積在斜管上的污泥再次泛起；

(2)局部出現(xiàn)短流現(xiàn)象，影響絮狀物的穩(wěn)定性，前期形成的絮狀物容易再次破碎成細(xì)小的絮狀物。

(3)為了均勻分布水，斜管沉淀池花墻開孔范圍小，往往導(dǎo)致過(guò)孔速度大于平流沉淀池，導(dǎo)致前期形成的礬花二次破碎，容易沖出沉積在配水孔底部的死泥，導(dǎo)致出水濁度升高。

對(duì)策：

(1)斜板與水平面成60°傾角放置，每塊斜板下引出一排翅片，與水平面仍成60°傾角。加入的翅片可以顯著降低水流的雷諾數(shù)，明顯增強(qiáng)水流過(guò)程中的粘性，有利于沉淀。而且顆粒沉降路徑縮短，密度大的顆粒有利于沉淀。

（2）保證配水均勻，采用穿孔花墻配水，配水區(qū)起始水平流速宜控制在0.010~0.018m/s之間。

(3)在沉淀池前加入平流整流段，使出水堰出水不能立即進(jìn)入斜管沉淀池，而是先通過(guò)平流整流段(占沉淀池總長(zhǎng)的1/3)，增加的平流段增強(qiáng)了沉淀池的抗沖擊能力，進(jìn)一步降低了水平流速，既能起到整流作用，又能降低斜管池內(nèi)的上升流速，沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)。同時(shí)在平流段和斜管段增加導(dǎo)流隔墻，提高了斜管上升流速，增強(qiáng)了沉淀效率。

3、泥斗被堵死，沉淀池排泥不暢。

分析原因

（1）斜管沉淀池采用機(jī)械排泥，容易在沉淀池邊緣和端部形成刮泥死角，引起該部積泥區(qū)內(nèi)積泥較多；

（2）排泥管設(shè)計(jì)不合理。

解決方法

（1）改造池型，減少刮泥死角，排泥采用大泥斗重力排泥，局部水流擾動(dòng)少且不容易堵塞，滑泥角度大于小泥斗，滑泥徹底。

（2）采用刮泥機(jī)排泥，增加池底排泥溝數(shù)目，以改善排泥效果

斜管沉淀