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斜管,斜板填料,蜂窩斜管,蜂窩斜管填料,斜管沉淀池的結構及特點

作者來源:gysxlc       發(fā)布時間: 2017/7/6 15:59:30    標簽:斜管 斜板 蜂窩斜管 斜管填料 蜂窩斜管填料 六角蜂窩斜管 斜管沉淀池
導讀:
斜管,斜板填料,蜂窩斜管,蜂窩斜管填料,斜管沉淀池的結構及特點斜管沉淀池的原理是根據(jù)淺池原理,在沉淀池有效容積一定的條件下。沉淀池面積越大,沉淀池的沉淀效率就越高,與沉淀時間沒有關系;沉淀池越淺,沉淀時間…

斜管沉淀池

斜管,斜板填料,蜂窩斜管,蜂窩斜管填料,斜管沉淀池的結構及特點

一、斜管沉淀池的原理及特點
            根據(jù)淺池原理,在沉淀池有效容積一定的條件下。沉淀池面積越大,沉淀池的沉淀效率就越高,與沉淀時間沒有關系;沉淀池越淺,沉淀時間就越短。斜管填料式沉淀池的沉淀區(qū)是由一系列平行的斜板或斜管把水流分隔成薄層,體現(xiàn)了淺池原理。

完成組裝后斜管和斜板產品圖片

斜管  斜板

斜管沉淀池的特點是:
           1、利用了層流原理,水流在板間或管內流動,水力半徑很小,所以雷諾數(shù)較低,一般情況下,雷諾數(shù)Re在200左右,水流呈現(xiàn)層流狀態(tài),對沉淀極為有利,斜管內水流的弗勞德數(shù)約在1*10^-3~1*10^-4之間,水流呈穩(wěn)定狀態(tài)。

斜管沉淀池結構圖

斜管沉淀池     斜管沉淀池

           2、增加了沉淀池的面積,使沉淀效率提高。當然,由于斜板的具體布置、進出水的影響及板或管內流態(tài)的影響等,處理能力不可能達到理論倍數(shù)。實際提高的沉淀效率與理論沉淀效率比稱為有效系數(shù)。
           3、縮短了顆粒沉淀距離,使沉淀時間大大縮短。
           4、斜板或斜管填料內絮狀顆粒的再凝聚,促進了顆粒進一步長大,提高了沉淀效率。
二、斜管填料及沉淀池的結構:

 

         斜管斜板式沉淀池的結構與一般沉淀池相同,是由進口、沉淀區(qū)、出口與集泥區(qū)四個部分組成,只是在沉淀區(qū)設置有許多斜管或斜板。圖3-16為斜管式沉淀池的典型結構。
在斜板斜管沉淀池中,按照水流流過斜板的方向,可分為上向流、下向流和平向流三種,如圖3-17和圖3-18所示。水流由下向上通過斜管或斜板,沉淀物由上向下,它們的方向正好相反,這種形式稱作上向流(也稱異向流)。水流向下通過斜管或斜板與沉淀
物的流向相同,這種形式稱作下向流(也稱同向流)。水流以水平方向流動的方式,稱為平向流(也稱橫向流,僅適用于斜板)。目前,電廠的水處理中多采用上向流,多以斜管作為組件組成斜管沉淀池。

           1、進水區(qū)
            水流從水平方向進入沉淀池,進水區(qū)主要有穿孔墻,縫隙墻和下向流斜管進水等形式,使水流在池寬方向上布水均勻,其要求和設計布置與平流式沉淀池相同。為了使上向流斜管均勻出水,需要在斜管以下保持一定的配水區(qū)高度,并使進口斷面處的水流速度不大于0.02-0.05m/s。
           2、斜板斜管的傾斜角;
           斜管(板)與水平方向的夾角稱為傾斜角,傾斜角a越小,截留速度u0越小,沉降效果越好,但為使污泥能自動滑下排泥通暢,a值不能太小,對上向流斜板、斜管沉淀池,a一般不小于55°-60°。對下向流斜板、斜管沉淀池因排泥比較容易,一般不小于30°-40°。
           3、斜板斜管的形狀與材質;
           為了充分利用沉淀池的有限容積,斜板、斜管都設計成截面為密集形的幾何圖形,其中有正方形、長方形、正六邊形和波紋形等。為了便于安裝,一般將幾個或幾百個斜管組成一個整體,作為一個安裝組件,然后在沉淀區(qū)安放幾個或幾十個這樣的組件。
斜板斜管的材料要求輕質、堅牢、無毒、價廉。目前使用較多的有紙質蜂窩、薄塑料板等。蜂窩斜管可以用浸漬紙制成,并用酚醛樹脂固化定形,一般做成正六邊形,內切圓直徑為25mm。塑料板一般用厚0.4mm的硬聚氯乙烯板熱壓成形。
           4、斜管斜板的長度與間距;
           斜板斜管的長度越長,沉降效率越高。但斜板斜管過長,制作和安裝都比較困難,而且長度增加到一定程度后,再增加長度對沉降效率的提高卻是有限的。如果長度過短,進口過渡段(進口過渡段指水流由斜管進口端的紊流過渡到層流的區(qū)段)長度所占的比例增加,有效沉降區(qū)的長度相應減少,斜管過渡段的長度大約為100-200mm。
             根據(jù)經(jīng)驗,上向流斜板長度一般為0.8-1.0m,不宜小于0.5m,下向流為2.5m左右。在截面速度不變的情況下,斜板間距或管徑越小,管內流速越大,表面負荷也就越高,因此池體體積可以相應減少,但斜板間距或管徑過小,加工困難,而且易于堵塞。目前在給水處理中采用的上向流沉淀池,斜板間距或管徑大致為50-150mm,下向流斜板沉淀池的斜板間距為35mm。

            5、斜管安裝施工圖:

六角蜂窩斜管填料安裝施工圖

            6、出水區(qū):
            為了保證斜板斜管出水均勻,出水這中集水裝置的布置也很重要。集水裝置由集水支管和集水總渠組成。集水支槽有帶孔眼的集水槽、三角鋸齒堰、薄型堰和穿孔管等形式。
斜管出口到集水孔的高度(即清水區(qū)高度)與集水支管之間的間距有關,應滿足下式:h≥√3/2L式中:h為清水區(qū)高度,m;L為集水支管之間的間距,M。一般L的值為1.2-1.8m,所以h為1.0-1.5m。
6.顆粒的沉降速度u0斜板間內的水流速度與平流式沉淀池的水平流速基本相當,一般為10-20mm/s。當采用混凝處理時u0=0.3-0.6mm/s。
三、上向流斜管沉淀池的沉降分析:
            以上向流斜管沉淀池為例,分析沉淀區(qū)斜管尺寸問題,下向流斜管斜板沉淀池原理與此相同,不多敘述。為了分析方便,取上向流斜管為矩形,斜管的縱剖面如圖3-19所示;

         設斜管的傾斜角為a,斜管的長度為A,斷面高度為d,寬為w,斜管內水流平均流速為v,顆粒的沉降速度為u0。設固體顆粒從斜管的A點進入到達B點沉于管底,該顆粒的沉降速度既為它的截留速度。按圖3-19中所畫的幾何關系,以u0及v為兩邊所構成的三角形和以d/cosa及(L+d/sinacosa)為兩邊的三角形是相似的,所以得下列比例關系:v/u0=L+d/sinacosa/d/cosa由上式可以推導出沉淀單元長度:L=(v/u0-1/sina)d/cosa沉淀單元的斷面面積為dw,則單元所通過的流量q應為:q=vdw由上式解出v代入式,得出q和u0的下列關系:q=dwu0(Lcosa/d+1/sina)=u0(Lwcosa+dw/sina)上式中Lw實際是沉淀單元頂邊的面積,Lwcosa是這個面積在水平方向的投影,可以用Af來表示。Af可以看作是為整個沉淀單元外壁的面積在水平方向的投影(設壁厚為零,所以兩側壁的水平投影面積為零)。dw是沉淀單元的斷面面積,dw/sina表示這個面積在水平方向的投影,可用A代表,A同樣解釋為斷面的投影面積。這樣上式可改寫成簡單形式:q=u0(Af+A)上式所代表的物理意義可結合圖3-20來理解,圖中畫出一個斜管單元的總投影面積(Af+A)。這個斜管單元的表面負荷應表示為:表面負荷=q/A=vdw/A=u0(Af+A)/A上式是對斜管沉淀池優(yōu)于平流沉淀池的具體說明:在平流沉淀池中,表面負荷僅為u0,斜管沉淀的表面負荷為它的(Af+A)/A倍。相當于斜管把沉淀區(qū)的面積A變成(Af+A)來利用。因此,當傾角越小,即(Af+A)越大,斜管的效率越高,但為了沉泥的下滑,傾角不能太小。
四、斜管沉淀池的經(jīng)驗數(shù)據(jù):
            當選用現(xiàn)成斜管組件產品時,由于沉淀單元的長度L、內徑d和傾角a已確定。因此,設計時可根據(jù)表3-2的斜板斜管經(jīng)驗數(shù)據(jù)和沉淀物的下滑速度選用。

上向流和下向流斜管(斜板)經(jīng)驗數(shù)據(jù) 表3-2:

 項目

 斜管(斜板)流速

v(mm/s)

 沉降速度

u0(mm/s)

 斜管(斜板)傾斜角

 a(°)

 (斜管)斜板長度

 (m)

 斜管(斜板)斷面高度

 d(m)

 上向流斜管

 2-4

 0.3-0.6 

 55-60

 1.0-1.2 

 25-35 

 上向流斜板

 3-4 

 0.3-0.6  

 55-60

 1.0-1.2

 35-50

 下向流斜板

 20-25

0.3-0.6

  30-40

  2.0-2.5

 35-50

沉淀物的下滑速度可參考表3-3;

絮狀物的下滑速度 表3-3:

 氫氧化鋁絮凝物的大小

 下滑速度(mm/s)

 氫氧化鋁絮凝物的大小

   下滑速度(mm/s)

   大絮凝物               

  4.4

  重新沉淀的分散絮凝物

 1.4

 中等大小絮凝物         

  3.0

 

 

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