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0.02-0.05m/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、无毒、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0.4mm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0.8-1.0m，不宜小于0.5m，下向流为2.5m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.出水区为了保证斜板斜管出水均匀，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1.2-1.8m，所以h为1.0-1.5m。