斜管沉淀池原理复习课程

一、穿孔旋流絮凝池设计计算

絮凝分同向絮凝和异向絮凝。异向絮凝指分子之间的布朗运动引起的颗粒碰撞；同向絮凝是由于机械或水力搅拌促使颗粒碰撞凝聚。主要以同向絮凝为主。

絮凝效果用GT值来做评价指标，G为絮凝池内水流的速度梯度：

式中，μ----水的绝对粘度，Pa .s

ρ-----水的密度，ρ=1000kg/m3

h-------絮凝池的总水头损失，Pa

t--------絮凝时间，一般为10~30min

本设计采用穿孔旋流絮凝池，絮凝池由若干方格组成，方格数为6格。各格之间的墙壁上沿池壁开孔，孔口位置采用上下左右变换布置，以避免水流短流，提高容积利用率。该种絮凝池各格室的平面采用长方形，为了易于形成旋流，池格平面均填角。孔口采用矩形断面，池内积泥采用底部锥斗重力排泥。絮凝池孔口流速应按由大变小的渐变流速计，起端流速适宜为6~1.0 m/s，末端流速宜为0.2~0.3 m/s。絮凝时间按10min计。

絮凝池流速一般按由大到小设计，在较大的反应流速下，使水中的胶体颗粒发生充分的碰撞，吸附在较小的颗粒上，使胶体颗粒能接成较大的絮粒，以便于能在沉淀池中去除。为了确保沉淀池的沉淀效果，要有足够的沉淀时间，一般在10~30min,并控制反应流速，使其平均速度梯度在10~75S-1，使GT值达104~105，以确保反应过程的充分与完善。

已知条件：

进水流量：Q=350m3/h=0.097m3/s

进口管径：300mm

出口流速v2=0.2m/s

絮凝时间t：10min

絮凝池分格数：n=6

孔口距池角的距离l'=0.35m

二、斜管沉淀池

沉淀目的是为了去除大的繁花絮体。在沉淀池有效容积一定的情况下，增加沉淀面积，可以提高去除率。沉淀池的水流处于层流状态，沉淀效果越好。斜板沉淀池符合这两点，满足了水流的稳定性和层流的要求。本设计采用斜管沉淀池，水力半径更小，雷诺数更小，弗劳德常数更大，具有沉淀效果好，池体小，占地少，沉淀时间短等优点。 沉淀池型式的选择，应根据水质水量，水厂平面和高程布置，及絮凝池型式等因素确定。沉淀池的水力条件采用弗劳德数复核来控制。一般控制10-4~10-5之间。

弗劳德数计算公式如下：

Rg

Fr 2

υ=

其中，Fr ----弗劳德数 υ---水平流速， m/s

R---水力半径， m

g —重力加速度，9.81 m/s 2

斜管沉淀池分为四个区，自下而上分别为沉淀区，布水区，斜管区和清水区。原水进入穿孔旋流絮凝池，通过上下交错的方孔，顺序流出至布水槽。再通过布水槽下部的穿孔花墙均匀出水进入布水区，水流通过斜管缓慢上升，絮凝杂质在斜管上沉淀下落进入排泥斗，经过沉淀后的水通过斜管进入清水区，清水通过穿孔集水槽汇入集水总渠，最终流入原水池。

设计参数：

设计水量Q=350m 3/h

颗粒沉降速度u 0=0.3mm/s

液面上升流速v=2mm/s

采用蜂窝正六边形塑料斜管，斜管内径为35mm ，管长1000mm ，后倾角为60度，板厚0.4mm,沉淀池的有效系数ϕ=0.95，底部采用穿孔管排泥。