淺池理論分析斜管沉淀池的沉淀工作原理
 

摘要：淺池理論原理發(fā)展形成的斜管沉淀池獲得廣泛的應(yīng)用，效果一般均較普通平流式沉淀池提高3-5倍，因而它在生產(chǎn)實(shí)踐中取得了較好效果。
 關(guān)鍵字：斜管沉淀池淺池理論
引言；近幾年來(lái)城市給水事業(yè)蓬勃發(fā)展，由淺池理論原理發(fā)展形成的斜管沉淀池也獲得較為廣泛的應(yīng)用。我國(guó)在1965年開(kāi)始進(jìn)行澄清池分離區(qū)加斜板的實(shí)驗(yàn)，1968年又在福州水廠做了斜管除沙的試驗(yàn)，1972年座生產(chǎn)性的上向流斜管沉淀池正式投入使用。隨著理論研究的不斷深入和生產(chǎn)實(shí)踐的不斷總結(jié)積累，斜管沉淀技術(shù)正在不斷發(fā)展。
1.淺池理論原理；設(shè)斜管沉淀池池長(zhǎng)為L(zhǎng)，池中水平流速為V，顆粒沉速為u0，在理想狀態(tài)下，L/H＝V/ u0?？梢?jiàn)L與V值不變時(shí)，池身越淺，可被去除的懸浮物顆粒越小。若用水平隔板，將H分成3層，每層層深為H/3，在u0與v不變的條件下，只需L/3，就可以將u0的顆粒去除。也即總?cè)莘e可減少到原來(lái)的1/3。如果池長(zhǎng)不變，由于池深為H/3，則水平流速可正加的3v，仍能將沉速為u0的顆粒除去，也即處理能力提高倍。同時(shí)將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。這就是20世紀(jì)初，哈真（Hazen）提出的淺池理論。
2.斜管沉淀池設(shè)計(jì)原理；為了創(chuàng)造理想的層流條件，提高去除率，需要控制雷偌數(shù)Re=,斜管由于 濕周p長(zhǎng)，故Re可控制在200以下。遠(yuǎn)小于層流界限500。又從佛勞德數(shù)Fr=可知，由于P長(zhǎng)，W小，F(xiàn)r數(shù)可達(dá)10-3-10-4。異向流斜管沉淀池的水力計(jì)算可歸納為如下三種：
2.1分離粒徑法：可分離顆粒的粒徑dp可表示為：文檔沖億季，好禮樂(lè)相隨mini ipad移動(dòng)硬盤(pán)拍立得百度書(shū)包 若用可分離顆粒沉速u(mài)s來(lái)表示，則：式中:Q—沉淀池流量A—斜管區(qū)水面面積Af—斜管總投影面積K—顆粒粒徑與沉速的變換系數(shù)
V—斜管中的水流速度L—顆粒沉降需要的長(zhǎng)度d—斜管的垂直高度θ—斜管傾角
2.2 特性系數(shù)法按照沉淀*不理的端面所求得的可分離沉速u(mài)sc與us關(guān)系為：usc＝us，s為一常數(shù)。S值被稱(chēng)為斜管的特性參數(shù)，雖斷面形狀而定。
2.3加速沉淀法：考慮到顆粒沉淀過(guò)程中的絮凝因素，假設(shè)顆粒的沉速以等加速改變，并設(shè)起始沉速為零。結(jié)合考慮管內(nèi)的流速分部，則斜管長(zhǎng)度為：-d*tgθ式中a為顆粒沉速變化的加速度，即a=du/dt  上訴三種方法，各有不足之處，在目前還沒(méi)有更完善的斜管沉淀池計(jì)算方法之前，認(rèn)為分離粒徑可作為斜管沉淀計(jì)算的出發(fā)點(diǎn)。
3.斜管沉淀池的流態(tài)設(shè)計(jì)對(duì)斜管沉淀池進(jìn)行設(shè)計(jì)需要以下參數(shù)：
3.1截留速度斜管沉淀池在布置方面的差別，將影響設(shè)計(jì)截留速度值的取用。一般規(guī)模較大的斜管沉淀池，由于其進(jìn)水分配和出水收集不容易保證均勻。而設(shè)計(jì)時(shí)宜選用 指標(biāo)低于規(guī)模較小的斜管沉淀池。目前在異向流斜管沉淀池設(shè)計(jì)中，截留速度一般為0.15-0.40mm/s。
3.2管徑與管距目前國(guó)內(nèi)異向流斜管沉淀池的斷面幾乎采用正六角行，一般用內(nèi)切直徑作為管徑。目前用于給水處理的異向流斜管沉淀池的管徑為25-35mm.
3.3斜管長(zhǎng)度斜管長(zhǎng)度一般不宜小于50cm，斜管的長(zhǎng)度取決于斜管的加工和沉淀池的池深。
3.4傾角異向流傾角需要保持45-600
3.5上升流速或表面符合率異向流流速8.3-14mm/s.
3.6雷偌數(shù)（Re）一般平流式沉淀池中的雷偌數(shù)（Re）常在104上，而水流屬于紊流。斜管沉淀池則由于濕周增加，水力半徑降低，而雷偌數(shù)（Re）明顯減少，以致完全有條件控制在層流條件下（Re數(shù)小于500）。
3.7佛勞德數(shù)在平流式沉淀池中，F(xiàn)r值大致為10-5的數(shù)量級(jí)。斜管沉淀池由于水力半徑減少和水流速度提高的提高，F(xiàn)r
數(shù)一般在10-3-10-4的范圍內(nèi)，因而水流穩(wěn)定性明顯增加。
4.結(jié)語(yǔ)； 在平流式沉淀池中或在原有平流式沉淀池中加斜板后，效果一般均較普通平流式沉淀池提高3-5倍，因而它在生產(chǎn)實(shí)踐中取得了較好效果。特別濕對(duì)散性顆粒的去除效果更為顯著。