平流式沉淀池的設(shè)計(jì)
平流式沉淀池主要設(shè)計(jì)參數(shù)為水平流速、沉淀時(shí)間、池深、池寬、長寬比、長深比 等,設(shè)計(jì)有關(guān)要點(diǎn)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(shí)應(yīng)不大于5NTU,當(dāng)作冷卻水水質(zhì)時(shí) 應(yīng)不大于20NTU。
(2)池?cái)?shù)或分格數(shù)一般不少于2座。
(3)沉淀時(shí)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(shí),沉淀時(shí)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(jī)排泥時(shí),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(shí),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(shí),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(shí)亦可利用廢熱防凍。
(10)泄空時(shí)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(jì)時(shí)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(shí)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。
配備不停水自動沖洗系統(tǒng),解決在水平管壁面上的沉泥附著積累問題。平面形式為矩形的沉淀池,水從 池的一端流入,沿長度方向緩慢流動, 借助水中顆?;蛐躞w的重力沉降作用 以去除水中懸浮物,水從另一端流出。 分進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)、儲泥區(qū)和緩 沖區(qū)五部分。進(jìn)水區(qū)設(shè)均勻分布的進(jìn) 水孔口,出水區(qū)采用溢流堰以澄清 水沿整個斷面均勻流出。平流式沉淀 池的設(shè)計(jì)應(yīng)使進(jìn)、出水均勻,池內(nèi)水流 穩(wěn)定,提高水池的有效容積,同時(shí)減少 紊動影響,以有利于提高沉淀效率。
一般平流式沉淀池中的雷偌數(shù)(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(shù)(Re)明顯減少,以致完全有條件控制在層流條件下(Re數(shù)小于500)。
在平流式沉淀池中,F(xiàn)r值大致為10-5的數(shù)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,F(xiàn)r數(shù)一般在10-3-10-4 的范圍內(nèi),因而水流穩(wěn)定性明顯增加。
進(jìn)入沉淀池的水流,在池中停留的時(shí)間通常并不相同,一部分水的停留時(shí)間小于設(shè)計(jì)停留時(shí)間,很快流出池外;另一部分則停留時(shí)間大于設(shè)計(jì)停留時(shí)間,這種停留時(shí)間不相同的現(xiàn)象叫短流。短流使一部分水的停留時(shí)間縮短,得不到充分沉淀,降低了沉淀效率;另一部分水的停留時(shí)間可能很長,甚至出現(xiàn)水流基本停滯不動的死水區(qū),減少了沉淀池的有效容積??傊塘魇怯绊懗恋沓爻鏊|(zhì)的主要原因之一。形成短流現(xiàn)象的原因很多,如進(jìn)入沉淀池的流速過高;出水堰的單位堰長流量過大;沉淀池進(jìn)水區(qū)和出水區(qū)距離過近;沉淀池水面受大風(fēng)影響;池水受到陽光照射引起水溫的變化;進(jìn)水和池內(nèi)水的密度差;以及沉淀池內(nèi)存在的柱子、導(dǎo)流壁和刮泥設(shè)施等,均可形成短流形象。
當(dāng)沉淀池用于混凝工藝的液固分離時(shí),正確投加混凝劑是沉淀池運(yùn)行管理的關(guān)鍵之一。要做到正確投加混凝劑,掌握進(jìn)水質(zhì)和水量的變化。以飲用水凈化為例,一般要求2-4小時(shí)測定一次原水的濁度、pH值、水溫、堿度。在水質(zhì)頻繁季節(jié),要求1-2小時(shí)進(jìn)行一次測定,以了解進(jìn)水泵房開停狀況,根據(jù)水質(zhì)水量的變化及時(shí)調(diào)整投藥量。特別要防止斷藥事故的發(fā)生,因?yàn)榧词苟虝r(shí)期停止加藥了也會導(dǎo)致出水水質(zhì)的惡化。