斜管沉淀池的原理及特点

根据浅池原理，在沉淀池有效容积一定的条件下。沉淀池面积越大，沉淀池的沉淀效率就越高，与沉淀时间没有关系；沉淀池越浅，沉淀时间就越短。式沉淀池的沉淀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点是:

(1)利用了层流原理，水流在板间或管内流动，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，水流呈现层流状态，对沉淀极为有利，斜管内水流的弗劳德数约在1*10^-3~1*10^-4之间，水流呈稳定状态。

(2)增加了沉淀池的面积，使沉淀效率提高。当然，由于斜板的具体布置、进出水的影响及板或管内流态的影响等，处理能力不可能达到理论倍数。实际提高的沉淀效率与理论沉淀效率比称为有效系数。

(3)缩短了颗粒沉淀距离，使沉淀时间大大缩短。

(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，提高了沉淀效率。

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、沉淀区、出口与集泥区四个部分组成，只是在沉淀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，按照水流流过斜板的方向，可分为上向流、下向流和平向流三种，如图3-17和图3-18所示。水流由下向上通过斜管或斜板，沉淀物由上向下，它们的方向正好相反，这种形式称作上向流(也称异向流)。水流向下通过斜管或斜板与沉淀。

物的流向相同，这种形式称作下向流(也称同向流)。水流以水平方向流动的方式，称为平向流(也称横向流，仅适用于斜板)。目前，电厂的水处理中多采用上向流，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形式，使水流在池宽方向上布水均匀，其要求和设计布置与平流式沉淀池相同。为了使上向流斜管均匀出水，需要在斜管以下保持一定的配水区高度，并使进口断面处的水流速度不大于/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，沉降效果越好，但为使污泥能自动滑下排泥通畅，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.斜板斜管的形状与材质为了充分利用沉淀池的有限容积，斜板、斜管都设计成截面为密集形的几何图形，其中有正方形、长方形、正六边形和波纹形等。为了便于安装，一般将几个或几百个斜管组成一个整体，作为一个安装组件，然后在沉淀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 价廉。目前使用较多的有纸质蜂窝、薄塑料板等。蜂窝斜管可以用浸渍纸制成，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。塑料板一般用厚的硬聚氯乙烯板热压成形。

4.斜板的长度与间距斜板斜管的长度越长，沉降效率越高。但斜板斜管过长，制作和安装都比较困难，而且长度增加到一定程度后，再增加长度对沉降效率的提高却是有限的。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)长度所占的比例增加，有效沉降区的长度相应减少，斜管过渡段的长度大约为100-200mm。根据经验，上向流斜板长度一般为，不宜小于，下向流为左右。在截面速度不变的情况下，斜板间距或管径越小，管内流速越大，表面负荷也就越高，因此池体体积可以相应减少，但斜板间距或管径过小，加工困难，而且易于堵塞。目前在给水处理中采用的上向流沉淀池，斜板间距或管径大致为50-150mm，下向流斜板沉淀池的斜板间距为35mm。

5.出水区为了斜板斜管出水均匀，出水这中集水装置的布置也很重要。集水装置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、薄型堰和穿孔管等形式。斜管出口到集水孔的高度(即清水区高度)与集水支管之间的间距有关，应满足下式：h≥√3/2L

式中：h为清水区高度，m；L为集水支管之间的间距，M。一般L的值为，所以h为。

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基本相当，一般为10-20mm/s。当采用混凝处理时u0=/s。

上向流斜管沉淀池的沉降分析

以上向流斜管沉淀池为例，分析沉淀区斜管尺寸问题，下向流斜管斜板沉淀池原理与此相同，不多叙述。为了分析方便，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点进入到达B点沉于管底，该颗粒的沉降速度既为它的截留速度。

斜管浓缩沉淀一体机是根据浅池沉淀原理设计出的一种组合式沉淀池，也统称为浅池沉淀池。在沉降区域设置许多密集的斜管或斜板，使水中杂质在斜板或斜管中沉淀，水沿斜管或斜板上升流动分离出的泥渣在重力作用下沿着斜管（板）向下滑至池底，再集中排出。这种池子可以提高沉降效率 50-60，在同一面积上能提高处理能力 3-5 倍。斜管浓缩沉淀一体机适用于电镀、煤矿、印染、制革、食品、化工等工业污水的处理。

【斜管浓缩沉淀一体机工作原理】

絮凝剂加在进水阀后与原水同时进入沉淀区，经斜管后向上进入过滤 区、清水区由出水阀进入系统。 反冲洗时，清水区的清水向下经过 滤区、沉淀区由排污阀排入下水系 统，完成了对滤料、斜管的清洗和 污泥的排放。

絮凝剂的投加和斜管沉淀区的设置，解决了循环水中由于分散剂的作用而造成过滤效率低的问题。

【斜管浓缩沉淀一体机性能参数】

出水水量：单套设备出水水量为 30~150m3/h，其他特殊规格设备可根据用户实

际情况设计；

适用原水浊度：≤1500NTU，若原水浊度超过 1500NTU，我公司可根据用户实际情况另行设计；

水温：常温；出水浊度：≤1NTU；混凝反应时间：6~8min；斜管沉淀表面负荷：10m3/（m2·h）；过滤区滤速：9m/h；进水压力要求：≤，出水可维持压力为≤，若原水高于 可在原水管道上安装减压阀，若对设备出水压力要求为 以上，我公司根据实际情况另行设计设备结构；

【斜管浓缩沉淀一体机性能优点】

效率高:进水浊度大于 30NTU 时，出水浊度小于 3NTU运行时间长:延长 3 倍以上节水、节约药剂:降低运行费用 30 以上可以实现自动控制等.根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和侧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。

斜管浓缩沉淀一体机优点

①利用了层流原理，提高了沉淀池的 处理能力；

②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了 沉淀时间；

③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提 高了处理效率。 这种类型沉淀池的过流率可达36m3/（）,比一般沉淀池的处理能力高出 7-10 倍，是一种新型沉淀设备。并已定型用于生产实践。

优点：去除率高，停留时间短，占地面积小。浅池理论原理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，池深 H 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，则水平流速可增加到3v，仍能将沉速为 u0 的颗粒除去，也即处理能力提高 3 倍。同时将沉淀池分成 n 层就可以把处理能力提高 n 倍。

斜管浓缩沉淀一体机设计参数

(1)斜板（管）之间间距一般不小于 50mm，斜板（管）长一般在 左右；

(2) 斜板的上层应有 的水深，底部缓冲层高度为。斜板（管）下为废水分布区，一般高度不小于 ，布水区下部为污泥区；

(3) 池出水一般采用多排孔管集水，孔眼应在水面以下 2cm 处，防止漂浮物被带走；

(4) 废水在斜管内流速视不同废水而定，如处理生活污水，流速为/s。

(5)斜板(管)与水平面呈 60°角，斜板净距(或斜管孔径)一般为 80～100mm。