斜管沉淀池的工作原理基于重力沉降原理。其结构特点是由一系列斜向设置的管道(斜管)组成,这些斜管安装在一个斜向的槽体中。当液体进入沉淀池后,固体颗粒在重力作用下沿着斜管向下沉降,而清洁的液体则从管道顶部排出。斜管的斜角度、长度和直径均可根据具体需求进行调整,以优化沉淀效果。通常,斜角度越大,沉淀效果越好;长度越长,直径越小的斜管沉淀池分离效果更佳。
一、设备简介:
斜管沉淀池基于浅层沉淀和层流原理,核心为倾斜管道(45° 或 60° 倾斜)。由配水、集水系统、斜管区、集泥斗等组成。水流呈层流状态,沉淀效率高(比传统高 50%-60%),占地面积小,运行稳定。广泛用于市政污水、工业废水、自来水净化等固液分离场景。
二、基本原理
(1)浅层沉淀理论:在理想状态下,设斜管沉淀池池长为 L,池中水平流速为 V,颗粒沉速为 u0,L/H=V/u0。当 L 与 V 值不变时,池身越浅,能被去除的悬浮物颗粒越小。将沉淀池分成 n 层,可把处理能力提高 n 倍。
(2)层流原理:水流在斜板或斜管内流动,水力半径很小,雷诺数较低,一般在 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 10⁻³-10⁻⁴之间,水流呈稳定状态。
三、结构组成
倾斜管道:是斜管沉淀池的核心部分,一般由高强度耐腐蚀材料制成,如玻璃钢、不锈钢等。通常呈 45 度或 60 度倾斜角度设置,数量和长度根据处理废水的水量和水质要求来确定。
沉淀池:是斜管沉淀池的接收池,用于收集和储存沉淀的固体颗粒物。由耐酸碱、耐腐蚀的材料制成,底部通常设置有排污口,用于排放沉淀物和回收部分处理液。
配水槽与穿孔墙:配水槽用于将进水均匀分布到沉淀池的整个横截面上。穿孔墙通常设置在沉淀池的进水端,通过穿孔墙将水流引入沉淀池,同时起到整流和消能的作用。
集水槽与集泥斗:集水槽设置在沉淀池的出水端,用于收集经过沉淀处理后的清水,并将其导出沉淀池。集泥斗通常设置在沉淀池的底部,用于收集和储存沉淀下来的污泥,便于后续的排泥操作。
排泥管与阻流板:排泥管与集泥斗相连,用于排放沉淀池中的污泥,排泥方式一般采用重力排泥,也可根据需要设置机械排泥装置。阻流板安装在池壁与斜板的间歇处,以防止水流的短路,确保水流能够充分经过斜管进行沉淀。
四、设备优点
(1)沉淀效率高:斜管增加了沉淀面积,缩短颗粒沉降距离,沉淀速度快,能在较短时间内完成固液分离,相比传统沉淀池,沉淀效率可提高 50%-60%。
(2)占地面积小:相同处理量下,其结构紧凑,大幅节省占地面积,比平流式沉淀池效率高 3-5 倍,适合场地受限的场景。
(3)运行稳定:水流在斜管内流动平稳,受外界干扰小,沉淀效果稳定,出水水质波动小。
(4)操作简便:设备结构简单,日常操作和维护方便,无需复杂的技术支持,运行费用也较低。
(5)适应性强:能够适应不同浊度的原水,通过投加絮凝剂等措施,对各种水质的处理效果都较为稳定可靠。
五、应用领域
(1)市政污水处理:用于城市生活污水处理中,去除污水中的悬浮杂质,为后续生化处理提供合格进水,保障污水处理厂出水达标。
(2)工业废水处理:适用于化工、冶金、电力、电镀、印染等行业,处理含有较多悬浮颗粒的工业废水,降低废水污染程度,去除废水中的重金属离子、色度、COD 等污染物。
(3)自来水厂净化:在自来水生产中,作为净化工艺的一环,去除原水中的泥沙、藻类等悬浮颗粒,提升自来水水质。
(4)矿山废水处理:处理矿山开采产生的含矿渣、泥沙的废水,回收有用矿物,减少对环境的污染。