斜管沉淀设备
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沉淀原理分类及斜板(管)沉淀池

沉淀原理分类及斜板(管)沉淀池

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        重力沉降法是利用沉淀作用分离废水中悬浮固体的既简单又经济的方法,可去除废水中的砂粒、化学沉降物、化学混凝处理所形成的化学絮凝体和生物处理所形成的生物污泥,既可作为化学处理和生物处理的预处理,也可以用于化学处理或生物处理后分离化学沉淀物、活性污泥或生物膜,还可以用于污泥的浓缩脱水和灌溉农田前作灌前处理。
根据废水中悬浮颗粒的浓度高低和絮凝性能的强弱,沉淀可分为四种基本类型。
(1) 自由沉淀
自由沉淀也称离散沉淀。颗粒在沉淀过程中呈离散状态,互不干扰,其形状、尺寸、密度等均在沉淀过程在不发生改变,下沉速度恒定。自由沉淀是一种无絮凝倾向或弱絮凝倾向的固体颗粒在稀溶液中的沉淀。这种现象通常发生在废水后处理工艺中的沉砂池和初沉池的前期。
(2) 絮凝沉淀
当水中悬浮颗粒浓度不高,但具有絮凝性时,在沉淀过程中,颗粒相互干扰,其尺寸、质量均会随 沉淀深度的增加而增大,沉速亦随深度而增加。这种现象通常发生在废水处理工艺中的初沉池后期、二沉池前期以及给水处理工艺中的混凝沉淀单元。
(3) 拥挤沉淀
拥挤沉淀也称分层沉淀、成层沉淀、集团沉淀。当悬浮颗粒浓度较大时,每个颗粒在下沉过程中都要受到周围其它颗粒的干扰,在清水与浑水之间形成明显的交界面,但相对位置不变而成为一个整体覆盖层并逐渐向下移动。这种现象主要发生在高浊水的沉淀单元、活性污泥的二沉池等。
(4) 压缩沉淀
当悬浮颗粒浓度较高时,颗粒相互接触,相互支撑,在上层颗粒的重力作用下,下层颗粒间的水被挤出界面,颗粒群被压缩。这种现象发生在沉淀池底部。
以上四种沉淀类型中,自由沉淀是沉淀法的基础,沉淀池的理论分析与设计都是基于自由沉淀的。
水处理中遇到的大多数颗粒,如给水处理中的矾花、污水中的许多悬浮物质、活性污泥等,都属于絮凝性颗粒。由于絮凝沉淀的颗粒沉速在沉淀过程中逐渐加快,其颗粒的去除率略高于自由沉淀。对于絮凝沉淀,一般仍按照自由沉淀理论对沉淀池进行分析与设计。
拥挤沉淀理论在给水处理在主要用于高浊度水源水的预沉淀。压缩沉淀主要用于污泥浓缩池的设计。在实际设计中,需要增加固体通量设计参数来体现拥挤沉淀和压缩沉淀对沉淀池的设计要求。

斜板(管)式沉淀池
1) 基本原理
根据浅层沉淀理论,曾经将普通的平流式沉淀池改建为多层多格的池子,使沉淀面积增加。但在工程实际应用中,采用分层沉淀时,排泥较困难,因此没有得到应用。将分层隔板倾斜一个角度,以便自行排泥,这种形式的沉淀池就是斜板沉淀池。如各斜板之间还进行分格,就成为斜管沉淀池。
斜板(管)的断面形状有圆形、矩形、方形和多边形。除圆形以外,其余断面均可同相邻断面共用一条边。斜板(管)的材料要求轻质、坚固、无毒、价廉。一般在按照前将薄塑料板制成蜂窝状块体,块体用塑料板热轧成半六角性,然后粘合。

2) 斜板(管)沉淀池的种类
根据水流和泥流的相对方向,可将斜板(管)沉淀池分为逆向流(异向流)、同向流、横向流(侧向流)三种类型。
逆向流的水流向上,泥流向下。斜板(管)倾角为60°。
同向流的水流、泥流都向下,靠集水支管将澄清水分开,水流在进水、出水的水压差推动下,通过多孔调节板,进入集水支管,再向上流到池子表面的出口集水系统,流出池外。集水装置是同向流斜板(管)的关键装置之一,它既要取出清水,又不能干扰沉泥。因此,该处的水流状态必须保持稳定,不应出现流速的突变。同时在整个集水横断面上应做到均匀集水。同向流斜板(管)的优点是:水流促进泥的向下滑动,保持板(管)的清洁,因而可以将斜板(管)倾角减为30°-40°,从而提高沉淀效果。但构造比较复杂。
横向流的水流水平流动,泥流向下,斜板(管)的倾角为60°。横向流斜板(管)的水流条件比较差,板间支撑也较难与布置,较少应用。