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淺池理論分析斜管沉淀池的沉淀工作原理

瀏覽量: 點擊次數:1020 更新時間:2022-09-15   時間:2022-09-15

  淺池理論分析斜管沉淀池的沉淀工作原理
 

摘要:淺池理論原理發展形成的斜管沉淀池獲得廣泛的應用,效果一般均較普通平流式沉淀池提高3-5倍,因而它在生產實踐中取得了較好效果。
 關鍵字:斜管沉淀池淺池理論
引言;近幾年來城市給水事業蓬勃發展,由淺池理論原理發展形成的斜管沉淀池也獲得較為廣泛的應用。我國在1965年開始進行澄清池分離區加斜板的實驗,1968年又在福州水廠做了斜管除沙的試驗,1972年座生產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實踐的不斷總結積累,斜管沉淀技術正在不斷發展。
1.淺池理論原理;設斜管沉淀池池長為L,池中水平流速為V,顆粒沉速為u0,在理想狀態下,L/H=V/ u0。可見L與V值不變時,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。也即總容積可減少到原來的1/3。如果池長不變,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世紀初,哈真(Hazen)提出的淺池理論。
2.斜管沉淀池設計原理;為了創造理想的層流條件,提高去除率,需要控制雷偌數Re=,斜管由于 濕周p長,故Re可控制在200以下。遠小于層流界限500。又從佛勞德數Fr=可知,由于P長,W小,Fr數可達10-3-10-4。異向流斜管沉淀池的水力計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,好禮樂相隨mini ipad移動硬盤拍立得百度書包 若用可分離顆粒沉速us來表示,則:式中:Q—沉淀池流量A—斜管區水面面積Af—斜管總投影面積K—顆粒粒徑與沉速的變換系數
V—斜管中的水流速度L—顆粒沉降需要的長度d—斜管的垂直高度θ—斜管傾角
2.2 特性系數法按照沉淀*不理的端面所求得的可分離沉速usc與us關系為:usc=us,s為一常數。S值被稱為斜管的特性參數,雖斷面形狀而定。
2.3加速沉淀法:考慮到顆粒沉淀過程中的絮凝因素,假設顆粒的沉速以等加速改變,并設起始沉速為零。結合考慮管內的流速分部,則斜管長度為:-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,在目前還沒有更完善的斜管沉淀池計算方法之前,認為分離粒徑可作為斜管沉淀計算的出發點。
3.斜管沉淀池的流態設計對斜管沉淀池進行設計需要以下參數:
3.1截留速度斜管沉淀池在布置方面的差別,將影響設計截留速度值的取用。一般規模較大的斜管沉淀池,由于其進水分配和出水收集不容易保證均勻。而設計時宜選用 指標低于規模較小的斜管沉淀池。目前在異向流斜管沉淀池設計中,截留速度一般為0.15-0.40mm/s。
3.2管徑與管距目前國內異向流斜管沉淀池的斷面幾乎采用正六角行,一般用內切直徑作為管徑。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斜管長度斜管長度一般不宜小于50cm,斜管的長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(Re)一般平流式沉淀池中的雷偌數(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(Re)明顯減少,以致完全有條件控制在層流條件下(Re數小于500)。
3.7佛勞德數在平流式沉淀池中,Fr值大致為10-5的數量級。斜管沉淀池由于水力半徑減少和水流速度提高的提高,Fr
數一般在10-3-10-4的范圍內,因而水流穩定性明顯增加。
4.結語; 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,因而它在生產實踐中取得了較好效果。特別濕對散性顆粒的去除效果更為顯著。


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