斜板(管)沉淀池

来源：产品中心    发布时间：2024-04-13 17:25:19

  式中 Q--沉淀池设计流量； Af--所有沉降单元的斜板的总水平投影面积； A--所有沉降单元的水平底面积。

  (3-6) 由公式(3-4)～(3-6)能够准确的看出：(1)斜板、斜管沉淀池的沉降面积远大于相同尺寸的普通沉淀 池的表面积，因而可以大幅度提升沉降效率和单位池容的解决能力；(2)在颗救沉速 u0、沉降单元数 n 和倾角θ一定时，以异向流的解决能力最大，同向流居中，横向流最小。而在类型和尺寸满足设 计参数允许值的条件下，n 值愈大(即单元高度 d 愈小)，倾角θ愈小，则 Af 值愈大；(3)流量 Q、沉 降面积 Af 和 A 与颗粒沉速 u0 之间仍保持着 u0＝Q／A 的关系。因此，在进行设计计算时，仍可先由沉 降曲线，再根据选定的其它设计参数计算 af 和 a 的值，便可利用公式(3-4)、(3-5)和(3-6) 确定所需的沉降单元数 n，并进而确定沉降区的整体尺寸；(4)沉降单元数为 n2 或 n·m 的斜管的沉 降面积与沉降单元数为 n 的斜板基本相等，因而仍可按斜板沉淀池的方法计算，只是设计参数有所 不同． 例 3-1 现拟用异向流斜板沉淀池处理流量 Q＝300m3／h 的某种废水。已知斜板长 l＝1.0m， 宽 w＝2.0m，厚δ＝5mm，安装倾角θ取 600。，板间净距 d 取 80mm，斜板利用系数 k 取 0.9，并查 得颗粒沉速 u0 为 1.5mm／s。试确定该沉淀池沉降区的整体尺寸。

  检修的方便，通常将许多斜板或斜管预制成规格化的整体，然后安装在沉淀池内，就构成如图 3-11

  所示的斜板或斜管沉淀池。图中，安装斜板或斜管的区域为沉降区，沉降区以下依次为入流区和污

  泥区，沉降区上面为出流区。沉淀池工作时，水从斜板之间或斜管内流过，沉落在斜板、斜管底面

  上的泥渣靠重力自动滑入泥斗。这种沉淀池常用穿孔整流墙布水，以穿孔管或淹没孔口集水，也可

  宽度bw20m高度长度四提高沉淀池沉淀效果的有效途径沉淀池是污水处理工艺中使用最广泛的一种处理构筑物但实际运行资料表明无论是平流式竖流式还是辐流式沉淀池都存在着去除率不高的问题通常在152h的沉淀时间里悬浮颗粒的去除率一般只有5060另一方面这些沉淀池的占地面积较大体积亦比较庞大

  三种。异向流可采用斜板或斜管单元，而同向流和横向流则只能采用斜板单元。目前主要是采用异向 流。

  斜板和斜管体常用薄塑料板模压和粘结制成。斜板可用平板或波纹板。斜管断面有正六边 形、菱形、圆形和正方形，其中以前两种最为常用。斜板断面与斜管断面并无严格的界限，若以 R 和 d 分别代表水力半径和断面高度，则当 R＞d／3 时称为斜板，而 R≤d／3 时则称为斜管。

  在池面上增设潜孔式中途集水槽使集水更趋均匀。集泥常采用多斗式，以穿孔管靠静压或泥泵排泥。

  沉降区高度大多为 0.6∽1.Om，入流、出流区高度分别为 0.6～1.2m 和 0.5～1.Om。为防止水流短路，

  根据沉降区内水流与污泥的相对运动方向，斜板、斜管沉淀池分为异向流、同向流和横向流

  但是，如果象图 3-10 那样，将沉降区高度分隔为 n 层，即 n 个高度为 h＝H／n 的浅 层沉降单元，那末在 Q 不变的条件下，颗粒的沉降深度由 H 减小到 H／n，可被完全除去的颗粒沉速 范围由原来的 u≥u0 扩大到 u≥u／n，沉速 u＜u0 的颗粒中能被除去的分率也由 u/u0 增大到 nu／u0， 从而使公值大幅度提升；反之，在 ET 值不变，即沉速为 u0 的颗粒在下沉了距离 h 后恰好运动到浅层 的右下端点，那末由 u0／v`=h／L 和 h＝H／n 可得 v`＝nv，即 n 个浅层的处理水量 Q`＝HBnv=nQ，比 原来增大了 n 倍。显然，分隔的浅层数愈多，ET 值提高愈多或 Q`值增加愈多。

  沉淀池是污水处理工艺中使用最广泛的一种处理构筑物，但实际运行资料表明，无论是平流式、 竖流式还是辐流式沉淀池，都存在着去除率不高的问题，通常在 1.5—2h 的沉淀时间里，悬浮颗粒 的去除率一般只有 50％～60％，另一方面这些沉淀池的占地面积较大，体积亦比较庞大。 除可以用斜流沉淀池提高沉淀池的分离效果和解决能力，其它方法还有：对污水进行曝气搅动以及 回流部分活性污泥等。 曝气搅动是利用气泡的搅动促使废水中的悬浮颗粒相互作用，产生自然絮凝。采用这种预曝气方法， 可使沉淀效率提高 5％～8％，1m3 废水的曝气量约 0.5m3 左右。预曝气方法一般应在专设的构筑物 ——预曝气池或生物絮凝池内进行。 将剩余活性污泥投加到人流污水中去，利用污泥的活性，产生吸附与絮凝作用，这一过程称为生物 絮凝。这一方法已在国内外得到普遍应用。采用这种方法，可以使沉淀效率比原来的沉淀池提高 10％～15％，BOD5 的去除率也能增加 15％以上，活性污泥的投加量一般在 100～400mg／L 之间。

  在工业污水处理中，由于水质水量的不均匀性，一般均设置污水调节池，在调节中布置一些曝 气设备，可以轻松又有效地提高污水处理程度，而且还可以免除在调节池中沉积污泥的清理工作。

  解 取池宽等于斜板宽 2.0m，并作沉降单元断面图。按公式(3-4)得：

  图 3-10 浅层沉降示意图 此外，沉淀池的分隔还能大大改善沉降过程的水力条件，当水以速度 v 流过当量直径为 de 的断 面时，雷诺数 Re＝devρ1/μ，de＝4R(R 为水力半径)。若原沉淀池内水流的雷诺数为 Re，则分隔为 n 个浅层后的雷诺数 Re`＝(BH)Re／(nBH)。如果再沿纵向将池宽 B 也分为 n 格，即相当于 n2 个管 形沉降单元，那末其雷诺数 Re＝Re／n。显然，只 Re＜R`＜Re。实际上，普通沉淀池中，Re＝4.O ×103-1.5×105，水流处于紊流状改而在斜板和斜管沉淀池内则可分别降至 500 和 100，远小于各 自的层流临界雷诺数 103 和 2.0×lO3，可使颗粒在稳定的层流状态下沉降。其次，由于浅层和管形沉 降单元的水力半径 R 很小，表征水流稳定性的佛劳德数 Fr＝v2／Rg 可增大至 10-3～10-4 以上。上述沉 降面棚大和水力条件改善的双重有利因素，不但使斜板、斜管沉淀池能在接近于理想的稳定-条件下 高效率运行，而且也大大缩小了处理单位水量所需的池容。

  (3-2) 因通过每个沉降单元的流量 ，即 q=v·d·w，即 v=q/d·w。将其代入上式，则可得：

  上式中的 lwcosθ 为一个沉降单元的斜板在水平方向上的投影面积，用 af 表示；dw/sinθ为

  沉降单元的水平底面积，用 a 表示。afa 即为一个沉降单元的总沉降面积。若沉降单元数为 n，斜 板利用系数为 k，则有：

  斜板、斜管沉淀池是根据浅层沉降原理没汁的新型沉淀池。与普通沉淀池比较，它有容积利用率高 和沉降效率高的明显优点。

  （一）浅层沉降原理 设有一理想沉淀池，其沉降区的长、宽、深分别为 L、B 和 H，表面积为 A，处理水量为 Q，表 面负荷为 q0，颗粒沉速为 u0，则由公式(3-19)，可得 Q=u0A。由此可见，在 A 一定的条件下，若增 大 Q，则 u0 成正比增大，从而使 u≥u0。的颗粒所占分率(1-p0)和 u＜u0 的颗粒中能被除去的分率 u ／u0 都减小，总沉降效率 ET 相应降低：反之，要提高沉降效率，则必须减小 u0，结果 Q 成正比减小。 以上分析说明，在普通沉淀池中提高沉降效率和增大解决能力相互矛盾，二者之间呈此长被落的负 相关关系。

  将浅层沉降原理应用于工程实际时，一定要解决沉泥从隔板上侧顺利滑入泥斗的问题。为此，

  要把隔板倾斜放置，而且相邻隔板之间要留有适当的间隔。一块隔板和它上面间隔雌的空间就构成…

  个斜板沉降单元。如果再用垂直于斜板的隔板进行纵向分隔，每个斜板单元就变为若干个斜管沉降 单元。斜板倾角θ通常按污泥的滑动性及其滑动力向与水流方向是否一致取 300～600，为了安装和

  图 3-12 为固体颗粒在异向流、同向流和横向流斜板沉降单元内的沉降规律图尔。没斜板长为 l，宽为 w，倾角为θ，板间净距为 d，单元内的水速为 v，颗粒沉速为 u0，则颗粒的运动由 v 和 u0 合成。按图 3-25(a)中的几何关系，可得：