平流式沉淀池的設(shè)計
平流式沉淀池主要設(shè)計參數(shù)為水平流速、沉淀時間、池深、池寬、長寬比、長深比 等,設(shè)計有關(guān)要點如下:
(1)沉淀出水濁度,當(dāng)作化學(xué)水處理進(jìn)水水質(zhì)時應(yīng)不大于5NTU,當(dāng)作冷卻水水質(zhì)時 應(yīng)不大于20NTU。
(2)池數(shù)或分格數(shù)一般不少于2座。
(3)沉淀時間一般采用1.0~3.0h。當(dāng)處理低溫、低濁度水或高濁度水時,沉淀時間 應(yīng)適當(dāng)增長。
(4)沉淀池內(nèi)平均水平流速一般為10~25mm/s。
(5)有效水深一般為3.0~3.5m,一般為0.3~0.5m。
(6)池的長寬比應(yīng)不小于4:1,每格寬度或?qū)Я鲏﹂g距一般采用3~9m,大為15m。
(7)池的長深比應(yīng)不小于10:1。采用吸泥機排泥時,池底為平坡。
(8)平流式沉淀池進(jìn)出口形式及布置,對沉淀池出水效果有較大的影響。一般情況 下,當(dāng)進(jìn)水端用穿孔墻配水時,穿孔墻在池底積泥面以上0.3~0.5m處至池底部分不設(shè)孔 眼,以免沖動沉泥。當(dāng)沉淀池出口處流速較大時,可考慮在出水槽前增加指形槽的措施, 以降低出口槽堰口的負(fù)荷。
(9)防凍可利用冰蓋 (適用于斜坡式池子) 或加蓋板 (應(yīng)有人孔、取樣孔),有條件 時亦可利用廢熱防凍。
(10)泄空時間一般不超過6h。
(11)弗勞德數(shù)一般控制在1×10~1×10之間。
(12)水平沉淀池內(nèi)雷諾數(shù)一般為4000~15000間,多屬紊流。設(shè)計時應(yīng)注意隔墻設(shè) 置,以減少水力半徑R,以降低雷諾數(shù)。
(13)為節(jié)約用地,大型水平沉淀池也可疊建于清水池之上,但沉淀池嚴(yán)格 不漏。
(14)平流沉淀池一般采用直流式布置,避免水流轉(zhuǎn)折。但是,為滿足沉淀時間和水 平流速的要求,往往池長較長,一般在80~100m之間。當(dāng)?shù)匦螚l件受限制或處理規(guī)模較 小 (如3×10m/d) 以下,也可采用轉(zhuǎn)折布置。
為避免短流,一是在設(shè)計中盡量采取一些措施(如采用適宜的進(jìn)水分配裝置,以消除進(jìn)口射流,使水流均勻分布在沉淀池的過水?dāng)嗝嫔希档臀闪鞑⒎乐刮勰鄥^(qū)附近的流速過大,采用指形出水槽以延長出流堰的長度;沉淀池加蓋或設(shè)置隔墻,以降低池水受風(fēng)力和光照升溫的影響;高濃度水經(jīng)過預(yù)沉,以減少進(jìn)水懸浮固體濃度高產(chǎn)生的異重流等);二是加強運行管理,在沉淀池投產(chǎn)前應(yīng)嚴(yán)格檢查出水堰是否平直,發(fā)現(xiàn)問題,要及時修理。在運行中,浮渣可能堵塞部分溢流堰口,致使整個出流堰的單位長度溢流量不等而產(chǎn)生水流抽吸,操作人員應(yīng)及時清理堰口上的浮渣;用塑料加工的鋸齒形三角堰因時間關(guān)系,可能發(fā)生變形,管理人員應(yīng)及時維修或更換,以出流均勻,減少短流。通過采取上述措施,可使沉淀池的短流現(xiàn)象降低到小限度。
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:
若用可分離顆粒沉速us來表示,則:
式中:Q—onclick=g(沉淀池)>沉淀池流量
η——有效系數(shù);
μ——顆粒沉降速度,m/s;
Af——斜板水平投影面積之總和,m;
A′f——斜板實際總面積,m;
θ——斜板傾斜角度,(°);
l——斜板斜長,m;
h——斜板安裝高度,m;
B——池寬,m;
v——板內(nèi)流速,m/s;
P——水平板距,m;
N——斜板間隔數(shù);
L——斜板組合全長(相當(dāng)于池長),m;
h1——積泥高度 (泥斗高度),m;
h2——配水區(qū)高度,m;
h3——保護(hù)高度,m;
H——沉淀池總高度,m;
t——顆粒沉降需要時間,s;
L′——顆粒沉降需要長度,m。