在水处理工艺中,要想提高供水水质,关键是要降低出水的浑浊度,近来年由于水源水质严重恶化.传统的沉淀处理方式很难达到理想的出水水质,因此各种强化沉淀的蜂窝斜管沉淀池等相继出现,如何给絮凝、沉淀创造更佳的水力条件,对斜管沉淀池的设计认为有以下几个问题值得注意。
斜管沉淀池的配水流速与上升流速的合理选择与匹配问题
蜂窝斜管沉淀池的配水流速一般应小于絮凝池的出水流速,也不应大于0.02-0.05m/s。上升流速与原水水质、出水浊度要求、水温、混凝剂品种及投加量以及斜管的管径、长度等有关。上升流速越小其出水效果越好,但过小的流速限制沉淀池的产水量。据有关调查资料表明,目前我国各地上向流蜂窝斜管沉淀池的上升流速在1.5mm/s-4.5mm/s范围内。合理选择斜管沉淀池的配水流速与上升流速关系到沉淀池的产水量和出水水质。
我们可以通过沉淀池的运行观察到,凡是配水流速值过高者,即使上升流速值不高,其出水水质对适应负荷及积泥深度的变化都很敏感。有时观察到,在反应池工作正常时.蜂窝斜管沉淀池的始段斜管上会出现破碎了的絮体,即出浑水,但当我们沿配水前进方向走过一段距离,继续观察,可见此种现象逐渐减弱,直至消失。究其原因,一般在蜂窝斜管沉淀池的始端配水层的上部,有一部分水以配水流速进人斜管后,其流速减为上升流速/Sin60°,由于配水流速值相当与后者的数倍甚至十数倍.加之斜管底部与配水层非常接近.在配水流速较大的情况下,配水层的水在很短的时间内突然减少流速90%以上,而且同时旋转90°(或120°)进人斜管时,形成一定强度的速度梯度。一般说来,配水层内的水所带有的絮体(矾花)的特点是形体大、但较疏松,而絮体(矾花)对剪力的耐受程度是随着其形体增大而减小的,所以在配水层与斜管的交界面.絮体(矾花)容易被剪碎。如果絮体(矾花)在这时破碎.就再没有机会复原了,这样进人斜管以后,即使上升流速不高,细微的悬浮顺粒不可能在几分钟之内通过斜管(lm长)沉降下来,因而斜管池发生出浑水现象。但是配水层的水流经过一段距离后,由于配水总量已沿程递减,故配水流速逐渐减小,而斜管池始段、末段斜管内的上升流速、Sin6O°值可以认为是始终不变的,这样在配水层与斜管界面形成的速度梯度逐渐降低,因此使絮体(矾花)破碎的能量减弱,于是进人斜管时,絮体(矾花)受到的破坏逐渐减少,出水水质趋于好转,这种现象与因上升流速值过高而导致全池都出浑水是不同的。因此选择合理的配水流速与上升流速,并使其能有机地匹配,是关系到斜管沉淀池高效运行的重要问题。
斜管沉淀池的长宽比的问题
斜管沉淀池配水区的宽度和高度直接关系到布水的均匀性。为了使斜管均匀出水,需要在蜂窝斜管以下保持一定的配水区高度,否则容易在蜂窝斜管沉淀池的末端,因流速水头转化为位能,造成端部斜管负荷增加。配水区的高度,一般应保持进口断面处(不包括积泥高度)的流速(配水流速V,)不大于0.02.0.05m/s,采用机械排泥时,配水区高度一般不宜小于1.6m。在配水区高度确定以后,根据配水流速也就可以确定沉淀池的宽度(这里是指斜管布置的宽度)。结合上面谈到的配水流速与上升流速的匹配问题以及防止池的末端,因流速水头转化为位能,造成端部斜管负荷增加的问题,由此得出的斜管沉淀池的长宽比是比较恰当的。