浅池理论分析斜管沉淀池的沉淀原理

作者:to88通盈官方网站 | 2021-01-10 10:58

  [摘 要]浅池理论原理发展形成的斜管沉淀池获得广泛的应用,效果一般均较普通平流式沉淀池提高3~5倍,因而它在生产实践中取得了较好效果。[关键字]斜管沉淀池;浅池理论中图分类号:TU991.23 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0181-01近几年来城市给水事业蓬勃发展,由浅池理论原理发展形成的斜管沉淀池也获得较为广泛的应用。我国在1965年开始进行澄清池分离区加斜板的实验,1968年又在福州水厂做了斜管除沙的试验,1972年第一座生产性的上向流斜管沉淀池正式投入使用。随着理论研究的不断深入和生产实践的不断总结积累,斜管沉淀技术正在不断发展。设斜管沉淀池池长为L,池中水平流速为V,颗粒沉速为u0,在理想状态下,L/H=V/ u0。可见L与V值不变时,池身越浅,可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板,将H分成3层,每层层深为H/3,在u0与v不变的条件下,只需L/3,就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3。如果池长不变,由于池深为H/3,则水平流速可正加的3v,仍能将沉速为u0的颗粒除去,也即处理能力提高倍。同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初,哈真(Hazen)提出的浅池理论。特点:在沉淀池的有效容积一定的条件下,增加沉淀面积,可使颗粒去除率提高。根据这一理论,过去增加把普通平流式陈定尺改建成多层多格的池子,使沉淀面积增加。但由于拍你问题没有得到解决,因此无法推广。为解决排泥问题,斜板和斜管沉淀池发展起来,浅池理论才得到实际应用。为斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行。管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层,被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和测向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间(或平行管内)相当于一个很浅的沉淀池。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/(m2.h),比一般沉淀池的处理能力高出7~10倍,是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。为了创造理想的层流条件,提高去除率,需要控制雷偌数Re= ,斜管由于湿周p长,故Re可控制在200以下。远小于层流界限500。又从佛劳德数Fr= 可知,由于P长,W小,Fr数可达10-3-10-4。原理:废水中的悬浮物在重力作用下与水分离,实质是悬浮物的比重大于废水的比重时沉降,小于它时上浮。废水中悬浮物沉降和上浮的速度(u),是废水处理设计中对沉降分离设备(如沉淀池)、上浮分离设备(如上浮池、隔油池)要求的主要依据,一般可用斯托克斯公式表示。较小的球形悬浮颗粒在静水中的沉降速度可用斯托克斯公式计算。但废水中悬浮物质并非都是球形,而且在沉降过程中其形状、大小和比重常常发生变化,沉降速度也随之变化。在实际工作中,常用试验方法来测定悬浮物的沉降特性,即先测定废水中悬浮物含量,再把废水搅拌均匀,注入一系列圆柱形容器内,经t1、t2、t3……tn时间后,分别在水深h处取出水样,测定悬浮物含量,从而求得不同沉淀时间的沉淀效率。上诉三种方法,各有不足之处,在目前还没有更完善的斜管沉淀池计算方法之前,认为分离粒径可作为斜管沉淀计算的出发点。斜管沉淀池在布置方面的差别,将影响设计截留速度值的取用。一般规模较大的斜管沉淀池,由于其进水分配和出水收集不容易保证均匀。斜管沉淀池在布置方面的差别,将影响设计截留速度值的取用。而设计时宜选用\指标低于规模较小的斜管沉淀池。目前在异向流斜管沉淀池设计中,截留速度一般为0.15~0.40mm/s。目前国内异向流斜管沉淀池的断面几乎采用正六角行,一般用内切直径作为管径。目前用于给水处理的异向流斜管沉淀池的管径为25~35mm。斜管长度一般不宜小于50cm,斜管的长度取决于斜管的加工和沉淀池的池深。一般平流式沉淀池中的雷偌数(Re)常在104上,而水流属于紊流。斜管沉淀池则由于湿周增加,水力半径降低,而雷偌数(Re)明显减少,以致完全有条件控制在层流条件下(Re数小于500)。在平流式沉淀池中,Fr值大致为10-5的数量级。斜管沉淀池由于水力半径减少和水流速度提高的提高,Fr数一般在10-3-10-4 的范围内,因而水流稳定性明显增加。在平流式沉淀池中或在原有平流式沉淀池中加斜板后,效果一般均较普通平流式沉淀池提高3~5倍,因而它在生产实践中取得了较好效果。特别湿对散性颗粒的去除效果更为显著。作者简介:任柏铭(1989-),青海人,长安大学环境科学与工程学院,主修:市政工程。

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