斜管沉淀池在我国中小型水厂中,由于具有占地面积小、污泥沉降效率高等独特优点,得到了越来越多的应用,特别是在经济、文化落后地区的县乡水厂,几乎无一例外。发展了斜板沉降理论,但斜管水力半径小,雷诺数低,一般小于50。结果表明,在相同条件下,斜管的沉泥效率明显高于斜板。
一般说来,斜管的横截面采用蜂窝六边形,很少采用矩形和方形,因为前者的滑泥效果比后者好。对于25~35毫米的斜管,斜管的内径或余量都不正确,在此范围内,斜管的大小和余量都不相同。若孔径适中,只考虑泥浆的沉降效率,将有利于提高泥浆的沉降效率,原因如下:
依据斜平板沉降理论,在一定流量q和颗粒沉降速率u0时,池塘的沉淀效率与斜板的水平投影面积a成正比。在孔径较大的情况下,沉淀池面积一定时,蜂窝孔排数增加,A面积增大,必然提高污泥的沉降效率;
按照湍流理论,当孔径较小时,水力半径减小,在运动粘度一定时,雷诺数减小,水流稳定性增强,层流特性更加明显,有利于泥浆颗粒的沉降;
从概率论来看,当孔径较小时时,水中悬浮的胶体颗粒和附在斜管孔上的活性污泥发生碰撞的几率增大,吸附几率随之增加,从而有利于絮凝沉淀。而斜管腔因孔径过小,易被藻类或其它水生生物堵塞,即使高压水清洗也会增加难度。笔者近年的实践经验表明,在同等条件下,斜管式沉淀池可通过设置屋顶或其它遮阳措施来防止藻类等水生生物的生长,同等条件下,斜管的沉降效率可达20mm以上,比直径25mm的斜管进一步提高。
食品级塑料是处理饮用水的必需品。现有两种斜管材料符合要求。一种是PVC塑料薄片,厚度为0.4~0.5mm,热压成半蜂窝状,用聚氨酯等树脂胶或电热熔焊将其粘结成蜂窝状,适合在温度较高的地方使用,另一种是聚丙烯塑料,它的规格、形状和制作方法与PVC塑料相同,但受热后更易软化,因此,污泥在斜管中的滑动受到影响。价钱较高,适合低温地区。相同条件下,它们的使用寿命基本相同,一般是6~8年,有遮阳措施的时间可达10年以上。
斜管包装材料有PVC、聚丙烯、乙丙共聚物、玻璃钢四种,孔径分别为35mm、50mm、80mm。其韧性强,装配刚性好,不变形,不脆断,耐老化,使用寿命长。是目前在给排水工程中应用广泛和成熟的水处理设备。既适用于新建工程,又适用于旧池塘改造,具有较好的经济效益。
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