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斜管填料斷面形狀有矩形、圓形、橢園形、正六邊形(蜂窩形)等,而目前生產(chǎn)上主要采用的是正六邊形。矩形斷面加工雖然方便,但排泥不如六邊形通暢;圓形管之間搭接處有卒隙,容易集泥腐化;蜂窩形斷面的結(jié)構(gòu)比較合理,成形后的剛度較好,可用較薄的材料加工,費用較省。圖4-12為正六邊形斜管填料斷面及黏合示意。
近年來,有研究者對斜管的形狀對沉淀效率的影響進行了進一步的研究,申請了一些**產(chǎn)品。如異型六邊形斜管及U形高效斜管。圖4-13為異型六邊形斜管橫斷面圖。蜂窩狀六邊形斜管填料和異型六邊形斜管的水力半徑、單位斜管面積的投影面積見表:斜管填料工藝參數(shù)對比。 對兩種斜管填料的這兩個工藝參數(shù)進行比較如下:水力半徑之比=a2-b2/a2≤1
單位斜管面積的投影面積之比=1.225 a2/a2-b2≥1.225
有研究者認為:在內(nèi)切圓半徑相同時,異型六邊形斜管的水力半徑小,相應(yīng)的弗勞德數(shù)大,雷諾數(shù)小,水流穩(wěn)定,而單位斜管面積的投影面積卻增加了22.5%,因此,異型六邊形斜管在沉淀過程中有更優(yōu)的水力條件,污泥的沉淀面積加大有利于污泥沉淀進一步下滑。
圖4-14為U形斜管結(jié)構(gòu)及斷面示意。該斜管填料由兩邊帶安裝卡槽的U形插片組裝而成,斜管插片呈直條形且向一側(cè)凹入,形成片材的外側(cè)面和內(nèi)側(cè)面,在片材的外側(cè)面沿縱向平行設(shè)有兩條凹形插接槽,在片材的兩條縱向邊沿設(shè)有T形插接頭,片材的插接頭用于與相同形狀的另一片材的插接頭相連接進行組裝。U形斜管改變了原塑料蜂窩斜管膠粘、加熱焊接的組裝工藝,其主要的優(yōu)點為斜管片材之間很少重疊,有研究認為:斜管片材占據(jù)的沉淀池面積不到蜂窩斜管的一半,因此提高了沉淀面積的利用率。U形斜管采用拼接安裝方式,在沉淀池內(nèi)可實現(xiàn)無縫安裝,安裝便捷,特別是在圓形或環(huán)形池安裝中,斜管填料可組裝成整塊的環(huán)形或圓形,無需進行切割,在一定程度上可避免安裝時出現(xiàn)的三角填充死區(qū)問題。
對蜂窩斜管來講,一般用內(nèi)切圓直徑作為管徑。在同一截留速度的情況下,管徑越小,管內(nèi)的流速可以越大,沉淀池的表面負荷率越高,沉淀池體積可相應(yīng)減小,但是過小的管徑會給斜板的加工帶來困難,在使用時也可能較易堵塞,因此目前使用的異向流斜管的管徑一般為25--35mm。
斜管的傾斜角度越小,沉淀面積越大,沉淀效率越高。通過試驗認為傾角為35°--45°時效果更好,其主要的原因是在此角度時斜管底部積泥開始下滑,滑下的較濃污泥與進入斜管的顆粒接觸時,產(chǎn)生接觸絮凝作用,因而提高了沉淀效率,若傾角繼續(xù)增大,這種接觸絮凝作用抵消不了由于沉淀面積減小和沉淀距離加大所產(chǎn)生的影響,故效率又下降,在此基礎(chǔ)上,同時考慮排泥的通暢,目前異向流斜管的傾角采用60°。
斜管安裝的傾斜方向一般均與水流方向相同,可順水流傾斜,也可逆水流傾斜。從實際運行情況看,順水流與逆水流的安裝斜管的沉淀效果無明顯差異。