用斜管板沉降系统改造矩形平流沉淀池平流斜管板组合沉淀池

净水技术旦垒三三呈兰旦呈!!!里垒三!竺翌三三里墨坚旦兰竺生兰!!用斜管(板)沉降系统改造矩形平流沉淀池——平流斜管(板)组合沉淀池罗岳平，邱振华，李宁。施周：TU钾f(1．长沙市自来水公司，湖南长沙4100152．湖南大学土木工程学院水工程与科学系，摘要对矩形平流沉淀池的设计、运行特点和缺陷进行全面评价。论述了用斜管或斜板沉降系统改造矩形平流沉淀池的合理性，同时讨论了设计组合沉降系统的技术关键，以此提高沉淀池出水水质。关键词沉淀斜管斜板ModificationRectangularSedimentationTankwithTubeorLamellaSeparatorLuoYuepin91QiuZhenhualLiNin91ShiZhou2(1．WaterSupplyCompanyofChangsha，Changsha410015，China；2．CivilEngineeringCollege，HunanUniversity，Changsha410082，China)AbstractInthispaper，design，operationanddefectofrectangularsedimentationtankwereevaluatedcomprehensively．TherationalofmodificationrectangularsedimentationtankwithtubeorLamellasepara—totwasdiscussed．Keydesignparametersofthecombinationwasalsopresentedtoimproveoperationeffi—ciencyandwaterquality．Keywordssedimentationtubeseparatorlameliaseparator沉淀是自来水生产的关键工艺之一。在沉淀池内，悬浮固体发生重力沉降而从水中分离。沉淀效率高，则悬浮固体除去量大，有利于提高出厂水水质。1用斜管或斜板沉淀系统改造矩形平流沉淀池在很长一段时间内，出厂水的浊度只要控制在5NTU以下，相应的沉淀池出水浊度标准在10～15NTU范围内。由于降低出厂水浊度的重要性逐渐被认识，对沉淀处理的要求在提高。而当前正在使用的沉淀池普遍水力停留时间短，跑矾花现象比较严重，试图通过加大絮凝药剂用量而降低沉淀池出水浊度的实际效果有限。适当的构筑物改造对提高短小沉淀池的处理能力是必要的。斜管或斜板沉淀系统大大增加沉淀面积，改善了沉淀池的水力条件，使沉淀池的处理能力大幅度提高。然而，由于待处理水在斜管或斜板内的水力停留时间短(斜管3～5分钟，斜板则15～20分钟，取决于斜管或斜板模型和表面负荷率)，快速沉降系统抗水量、水质冲击负荷能力普遍差，如果预处理效果不好，则沉淀出水水质易发生变化而破坏供水水质的稳定性。矩形平流沉淀池前1／4～1／3部分的自然沉降效率高，快速沉降系统对颗粒沉降过程的促进作用并不大，反而易造成管板的堵塞；另一方面，矩形平流沉淀池前段的水力条件难控制，如果配水不匀或紊流严重，要保证斜管内的平流状态，则需增加斜管长度，给设计、安装带来困难。在沉淀池中后段建造快速沉降系统可能是最理想的改造方案。本文所讨论的平流——斜管或斜板组合沉淀池的优势在于：(1)保留了平流沉淀池对水质变化的缓冲作用，沉淀系统具有良好的稳定生产能力。根据运行经验，悬浮颗粒物的自然沉降主要发生在矩形平流池的前1／4～1／3部分。因此，即使待处理水的悬浮颗粒物含量增加，由于平流池的除浊作用，斜管或斜板沉降系统所受冲击小，有利于系统功能的正常发挥，因而能保持出水水质的相对稳定；(2)允许一定程度的超负荷生产。在矩形平流池内，尽管部分轻小颗粒可与大而重的颗粒发生共沉降，但总是有少量既未自沉也未被共沉的颗粒物流入沉淀池末28OO4沙长n1南湖万方数据!i星塑篁!堡!塑堕墨竺堕望堑垄兰堕塑堡鲨端。安装斜管或斜板沉降系统后，颗粒间可能再次发生碰撞而沉降。考虑到斜管或斜板的高沉淀效率，可以适当降低对进水浊度的要求，因此允许一定程度的超负荷运行。有资料表明，理想状态下，在平流沉淀池出水区加装斜管或斜板沉降系统后，出水量可提高到原来的2～3倍；(3)提高了沉淀系统的运行可靠性。絮凝药剂的适量投加、混合质量等对矩形平流沉淀池处理效率的影响很大，药剂投加量不足，很容易发生沉淀出水水质恶化等事故。而在池内安装斜管或斜板后，即使对水质或水量变化的反应不及时，由于斜管或斜板的再次絮凝沉淀效应，对出水水质的影响也不会很大。显然，平流一斜管或斜板组合沉淀池的安全性能好，能够耐受一定的操作失误；(4)建造斜管或斜板沉降系统后，沉淀池内的水力、水流条件发生有利于控制短流、紊流、密度流等的变化，减少了气温、风力等自然因素对沉淀效