在水處理工藝中,要想提高供水水質,關鍵是要降低出水的渾濁度,近來年由于水源水質嚴重惡化.傳統的沉淀處理方式很難達到理想的出水水質,因此各種強化沉淀的蜂窩斜管沉淀池等相繼出現,如何給絮凝、沉淀創造更佳的水力條件,對斜管沉淀池的設計認為有以下幾個問題值得注意。
斜管沉淀池的配水流速與上升流速的合理選擇與匹配問題
蜂窩斜管沉淀池的配水流速一般應小于絮凝池的出水流速,也不應大于0.02-0.05m/s。上升流速與原水水質、出水濁度要求、水溫、混凝劑品種及投加量以及斜管的管徑、長度等有關。上升流速越小其出水效果越好,但過小的流速限制沉淀池的產水量。據有關調查資料表明,目前我國各地上向流蜂窩斜管沉淀池的上升流速在1.5mm/s-4.5mm/s范圍內。合理選擇斜管沉淀池的配水流速與上升流速關系到沉淀池的產水量和出水水質。
我們可以通過沉淀池的運行觀察到,凡是配水流速值過高者,即使上升流速值不高,其出水水質對適應負荷及積泥深度的變化都很敏感。有時觀察到,在反應池工作正常時.蜂窩斜管沉淀池的始段斜管上會出現破碎了的絮體,即出渾水,但當我們沿配水前進方向走過一段距離,繼續觀察,可見此種現象逐漸減弱,直至消失。究其原因,一般在蜂窩斜管沉淀池的始端配水層的上部,有一部分水以配水流速進人斜管后,其流速減為上升流速/Sin60°,由于配水流速值相當與后者的數倍甚至十數倍.加之斜管底部與配水層非常接近.在配水流速較大的情況下,配水層的水在很短的時間內突然減少流速90%以上,而且同時旋轉90°(或120°)進人斜管時,形成一定強度的速度梯度。一般說來,配水層內的水所帶有的絮體(礬花)的特點是形體大、但較疏松,而絮體(礬花)對剪力的耐受程度是隨著其形體增大而減小的,所以在配水層與斜管的交界面.絮體(礬花)容易被剪碎。如果絮體(礬花)在這時破碎.就再沒有機會復原了,這樣進人斜管以后,即使上升流速不高,細微的懸浮順粒不可能在幾分鐘之內通過斜管(lm長)沉降下來,因而斜管池發生出渾水現象。但是配水層的水流經過一段距離后,由于配水總量已沿程遞減,故配水流速逐漸減小,而斜管池始段、末段斜管內的上升流速、Sin6O°值可以認為是始終不變的,這樣在配水層與斜管界面形成的速度梯度逐漸降低,因此使絮體(礬花)破碎的能量減弱,于是進人斜管時,絮體(礬花)受到的破壞逐漸減少,出水水質趨于好轉,這種現象與因上升流速值過高而導致全池都出渾水是不同的。因此選擇合理的配水流速與上升流速,并使其能有機地匹配,是關系到斜管沉淀池高效運行的重要問題。
斜管沉淀池的長寬比的問題
斜管沉淀池配水區的寬度和高度直接關系到布水的均勻性。為了使斜管均勻出水,需要在蜂窩斜管以下保持一定的配水區高度,否則容易在蜂窩斜管沉淀池的末端,因流速水頭轉化為位能,造成端部斜管負荷增加。配水區的高度,一般應保持進口斷面處(不包括積泥高度)的流速(配水流速V,)不大于0.02.0.05m/s,采用機械排泥時,配水區高度一般不宜小于1.6m。在配水區高度確定以后,根據配水流速也就可以確定沉淀池的寬度(這里是指斜管布置的寬度)。結合上面談到的配水流速與上升流速的匹配問題以及防止池的末端,因流速水頭轉化為位能,造成端部斜管負荷增加的問題,由此得出的斜管沉淀池的長寬比是比較恰當的。