特別聲明：鞏義市夾津口多來凈水材料廠系河南禹水灃環(huán)?？萍加邢薰鞠聦倨髽I(yè)，本文所發(fā)帶有多來凈水標(biāo)識的圖片，多來凈水和禹水灃享有同等權(quán)利。

    近幾年來城市水處理事業(yè)蓬勃發(fā)展，由淺池理論 原理發(fā)展形成的斜管沉淀池也獲得較為廣泛的應(yīng)用。 

斜管沉淀池按照斜管中水流與沉泥的運(yùn)動(dòng)方向 關(guān)系分為:異向流斜管沉淀池、同向流斜管沉淀池、側(cè) 向

流斜管沉淀池。異向流斜管沉淀池是應(yīng)用廣泛的一種斜管沉淀池。斜管沉淀池上升流速是異向斜管沉淀

池一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)。

    異向流斜管沉淀池上升流速是指沉淀池清水區(qū)的水流上升速度，即v 為斜管沉淀池的池表面面積。 異向流斜管沉淀池表面負(fù)荷是指沉淀池斜管區(qū)斜管水平投影單位面積的處理水量，即q=Q/A 斜管沉淀池的各斜管總的投影面積之和。從斜管沉淀池上升流速和表面負(fù)荷的計(jì)算公式看，兩者在數(shù)值上不相等。但在實(shí)際異向流斜管沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算中，常常直接采用給定斜管沉淀池斜管區(qū) 單位池面面積的處理水量，簡稱為斜管沉淀區(qū)的液面負(fù)荷，以便簡化斜管沉淀池的計(jì)算。因此，在設(shè)計(jì)計(jì)算中，異向流斜管沉池的表面負(fù)荷在數(shù)值上等于沉淀池的清水區(qū)上升流速。上升流速對斜管沉淀池處理效果的影響斜管沉淀池的去除率是指所有能夠在沉淀池中去除的，沉速小于特定顆粒沉速的顆粒重量占原水中全部顆粒重量的百分率。

    下面采用臨界流速與斜管平 均流速的關(guān)系式 ，間接分析斜管沉淀池上升流速對沉淀效果的影響。 根據(jù)黃延林等 的研究結(jié)果，絮體的臨界沉速基本與斜管內(nèi)水流的平均上升流速成正比(見表)，當(dāng) 第34 原水特性和處理方法沉降速度u/mms -1 用混凝劑處理有色或懸浮物含量在 200~250 mg/L 以內(nèi)的渾濁水 0.35~0.45 用混凝劑處理懸浮物含量大于 250 mg/L 的渾濁水 0.50~0.60 用混凝劑處理高濁度水 0.30~0.35 不用混凝劑處理(自然沉淀) 0.12~0.15 管徑/mm沉速/mms -1 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.90 

0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 20 0.147 0.133 0.118 0.103 0.088 0.074 0.059 0.053 0.047 0.041 

0.035 0.029 0.024 25 0.182 0.164 0.145 0.127 0.109 0.091 0.073 0.065 0.058 0.051 0.044 

0.036 0.029 30 0.216 0.194 0.173 0.151 0.130 0.108 0.086 0.078 0.069 0.060 0.052 0.043 

0.035 35 0.249 0.224 0.199 0.174 0.150 0.125 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 50 

0.345 0.310 0.276 0.241 0.207 0.172 0.138 0.124 0.110 0.097 0.083 0.069 0.055 80 0.520 

0.468 0.416 0.364 0.312 0.260 0.208 0.187 0.166 0.146 0.125 0.104 0.083 -臨界流速，即當(dāng)絮體

到達(dá)斜管管壁而沉淀下來的時(shí)間和被水流正好帶出斜管的時(shí)間剛好 。沉淀池中的特定顆粒沉速可以用臨

界流速間接表示。 v-斜管平均上升流速，即斜管中平行于斜管的 水流平均上升速度。其值等于沉淀池

上升流速除以 sinθ。 根據(jù)表1 中列出的公式，固定斜管傾斜角，采用 常用傾斜角60，分別計(jì)算不同

管徑，不同的沉淀池上 升流速條件下的絮體臨界流速。計(jì)算結(jié)果見表2 不同 管徑不同上升流速下的顆

粒臨界流速(mm/s)及圖 不同管徑下上升流速對臨界沉速的影響。

    斜管管徑d/mm 20 25 絮體臨界沉速u0/mms -1 u0=0.051v+310 -5 u0=0.063v+310 -5 30 35 50 80 u0=0.074 8v+810 -5 u0=0.086 3v+810 -5 u0=0.119 u0=0.01801v 斜管角度固定時(shí)與沉淀池上升流速成正比。在同一斜管角度時(shí)，斜管內(nèi)平均上升流速越大則絮體的臨界沉 速也變大，且該斜管內(nèi)的沉淀效率降低，出水水質(zhì)變 中可以看出同一管徑下，隨著沉淀池上升流速的減小，絮體臨界流速隨之減小。同一上升流速下，隨著管徑的減小，絮體臨界流速隨之減小。由上述 分析可知，取小管徑，小上升流速，絮體的臨界流速也 會(huì)隨之減小，意味著相應(yīng)的特定顆粒沉速小，能截留 的顆粒多，沉淀池去除效率高，出水濁度低。雖然在同一上升流速下，小管徑對應(yīng)的絮體臨界沉速小，沉淀池去除率高，但在運(yùn)行一段時(shí)間后小管徑容易堵塞。因此，在沉淀池斜管管徑選擇上除了考慮處理效果還應(yīng)考慮后期管理運(yùn)行維護(hù)的方便性。從中可以看到當(dāng)管徑為DN30，上升流速為 2.5 mm/s 時(shí)，對應(yīng)的絮體臨界流速是0.216 mm/s，小于一般的絮體特定沉速0.3 mm/s，DN30 已滿足去除特定 顆粒沉速大于0.3 mm/s 的顆粒要求?？紤]小管徑易 堵，運(yùn)行后維護(hù)不便，故建議斜管管徑取DN30。原水特性與沉淀池上升流速取值關(guān)系顆粒沉降速度u，應(yīng)根據(jù)水中顆粒情況通過實(shí)際試驗(yàn)測得;在無試驗(yàn)資料時(shí)可參考已建類似沉淀設(shè)備 的運(yùn)轉(zhuǎn)資料確定;一般混凝反應(yīng) 大致為0.3~0.6mm/s 中可以看出，絮體的沉降速度與懸浮物含量有關(guān)，隨著懸浮物含量的增多，其對應(yīng)的沉降速度 也隨之增大。對于給水、污水、污水深度處理三種原水，它們的原水特性不同，所含懸浮物含量也不同，因 此對于顆粒沉速的確定應(yīng)根據(jù)不同原水特性確定。 對于高濁度的原水，絮體易形成，絮體顆粒大，密 實(shí)，特定顆粒沉速一般在0.3~0.6 mm/s 之間。從表3 中看出，斜管沉淀池上升流速在2.5 mm/s 以下，均能 滿足去除沉速大于0.3~0.6 mm/s 的特定顆粒要求。

    對于低濁度的原水，形成絮體時(shí)間久，絮體密度小，絮體 輕，特定顆粒沉速介于0.24~0.12 mm/s 之間。從表2 中看出，當(dāng)管徑為 DN30、DN35 時(shí)，斜管沉淀池上升 306 第12H 流速在2.5mm/s 以下，均能滿足去除沉速大于0.24~ 0.12 mm/s 的特定顆粒要求。當(dāng)管徑為DN50 沉淀池上升流速在1.5mm/s 以下，均能滿足去除沉 速大于0.24~0.12 mm/s 的特定顆粒要求。當(dāng)管徑為 DN80 時(shí)，斜管沉淀池上升流速在1.0 mm/s 以下，均 能滿足去除沉速大于0.24~0.12 mm/s 的特定顆粒要 在選擇斜管沉淀池上升流速時(shí)，應(yīng)根據(jù)沉淀池進(jìn)水水質(zhì)，絮體的絮凝效果來選擇沉淀池上升流速，同 時(shí)應(yīng)考慮管徑的影響。在有條件的情況下，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)來確定特定顆粒沉速，進(jìn)而選擇合適的上升流速和 斜管管徑。

    (1)通過分析斜管沉淀池中上升流速對沉淀池沉 淀效率的影響，得出隨著上升流速的降低，特定顆粒 沉速也隨之降低，所能去除的絮體顆粒增加，沉淀池處理效果好。但在同一設(shè)計(jì)流量下，較小的上升流速， 會(huì)增大沉淀池平面尺寸、增加工程造價(jià)。從經(jīng)濟(jì)方面 考慮，在滿足去除效率的前提下，盡可能提高沉淀池 上升流速，減低工程造價(jià)。 同一上升流速下，小管徑對應(yīng)的絮體臨界沉速小，沉淀池去除率高。但從后期管理方便考慮，建議管徑取DN30。

    (2)給水、污水及污水再生處理的原水特性不同， 懸浮物含量不同，混合絮凝后形

成的絮體大小、密度 不同，因此在選擇上升流速時(shí)應(yīng)考慮各自絮體差異， 不能取同一上升流速。 對于

高濁度的原水，特定顆粒沉速一般在0.3~0.6 mm/s 之間，斜管沉淀池上升流速可選擇2.5 mm/s 下。對

于低濁度水，特定顆粒沉速介于0.24~0.12mm/s 之間。當(dāng)管徑為DN30、DN35 時(shí)，斜管沉淀池上升流 速

可選擇2.5 mm/s 以下;當(dāng)管徑為DN50 淀池上升流速可選擇1.5mm/s 以下;當(dāng)管徑為DN80 時(shí)，斜管沉淀池

上升流速可選擇1.0 mm/s 以下。

    (3)在有條件的情況下，建議通過試驗(yàn)來確定斜管沉淀上升流速。