關(guān)偉平，紀(jì)取文，陳純輝
哈爾濱市自來水公司，哈爾濱　　150010

　　摘要：根據(jù)“迷宮”沉淀池應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，提出解決辦法，同時針對斜管沉淀池進(jìn)行比較分析，“迷宮”池沉淀效率高于斜管沉淀池的效率。并且從各種角度更深入地研究“迷宮”沉淀池和斜管沉淀池。
　　關(guān)鍵詞：迷宮；斜管；效率分析
　　中圖分類號：TU991.23
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
　　文章編號： 1009－2455(2000)02－0014－02

　　自1904年年哈真提出：在沉淀中分散而非結(jié)絨顆粒的沉淀效果是以顆粒的沉淀速度與池子面積為函數(shù)。而與池深、沉淀時間無關(guān)的基本原理以來，對于分散顆粒沉淀的研究工作大致集中在兩個方面：一是增大沉淀面積，使沉淀向“淺池”方向發(fā)展；二是改變沉淀的水力條件，促使顆粒沉淀處于穩(wěn)定層流的環(huán)境。
　　斜板、斜管沉淀池實驗是“淺池”實用化的產(chǎn)物，是向著理想沉淀池的逼近。其沉淀界限是理想沉淀池，它的沉淀效果不能超過理想沉淀池狀態(tài)下的效果。
　　而側(cè)向流翼片斜板沉淀池（以下簡稱“迷宮”沉淀池）是依賴于渦流區(qū)的強(qiáng)制分離作用和環(huán)流區(qū)的沉淀良好水力條件，具有高效沉淀的特點(diǎn)，是一種新的具有良好發(fā)展前途的沉淀裝置。

1　“迷宮”沉淀池應(yīng)用情況分析

　　國內(nèi)水廠采用“迷宮”沉淀池工藝已屢見不鮮。其中以哈市第三水廠30×10⁴ m³／d處理能力的“迷宮”沉淀池最具有代表性。它是1984年～1987年通過模型、半生產(chǎn)性試驗及大型生產(chǎn)性試驗后于1991年竣工投產(chǎn)的。通過幾年來的生產(chǎn)運(yùn)行，積累了大量的生產(chǎn)經(jīng)驗和技術(shù)數(shù)據(jù)。哈市供水三廠“迷宮”沉淀池共6座，每池5×10⁴m³/d。單池結(jié)構(gòu)尺寸為總長18.90m，寬20.96m，深5.3m。迷宮斜板區(qū)長度7m（后又增加2m），寬21m，深度3.6mｍ，分4層，斜板的底板距離9cm，翼片間距6cm，設(shè)計斷面流速8mm/s，主流區(qū)流速24mm/s，“迷宮”板采用UPVC塑料板四折形式，不銹鋼框架吊裝而成，排泥采用機(jī)械行車刮板式排泥。
　　經(jīng)過多年的生產(chǎn)運(yùn)行，獲得了許多有關(guān)“迷宮”沉淀池的技術(shù)參數(shù)，這些將對今后“迷宮”池的推廣應(yīng)用起到借鑒的作用。
1.1　空塔流速
　　空塔流速是“迷宮”池重要的技術(shù)參數(shù)。筆者認(rèn)為該值在6mm/s左右為宜，哈市供水三廠為8mm/s，稍顯過大。
1.2　“迷宮”斜板區(qū)長度
“迷宮”斜板區(qū)長度的大小直接影響著整個沉淀池的效能，太短沉淀效果不好，太長則占地、投資大，一般以Ｌ＝10 m左右為宜。
1.3　層數(shù)及深度
　　層數(shù)一般為3層為好，深度為3 m左右為佳，可加大單層斜板的長度，控制翼片斜板的層數(shù)，減少沉淀物在層間下滑傳遞次數(shù)，同時要處理好層間的銜接方式，使上層滑下的沉淀物直接落入下層斜板翼片區(qū)內(nèi)及斜板上。
1.4　“迷宮”支架材質(zhì)
　　“迷宮”支架材質(zhì)宜采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材質(zhì)，由于供水三廠采用的是0Cr13Ni不銹鋼材質(zhì)，抗腐蝕能力不強(qiáng)，特別是局部連接點(diǎn)，更易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，直接影響池體壽命。現(xiàn)在有采用塑鋼代替不銹鋼材質(zhì)，其效果更好。
1.5　排泥設(shè)備
　　排泥宜采用機(jī)械排泥，并且采用鏈條式機(jī)械行車刮泥為佳，同時配有定時泥位計，自動清除沉淀污泥。
1.6　阻水板的設(shè)置
　　在翼片斜板區(qū)與沉淀池側(cè)面墻壁之間應(yīng)設(shè)立阻水板，防止原水形成股流穿透，影響出水水質(zhì)；斜板區(qū)底部與沉泥區(qū)之間也應(yīng)設(shè)立阻水板，防止原水形成股流穿透，將沉淀物沖走影響出水水質(zhì)。
1.7　布水及集水方式
　　布水宜采用花墻和縫隙布水墻等方式布水。在斜板區(qū)前端設(shè)前過渡段。沉淀池出水，應(yīng)采用上層集水或中上層集水方式。在斜板區(qū)的后端，設(shè)立后過渡段。

2　“迷宮”沉淀池與斜管沉淀池的比較

　　在進(jìn)行“迷宮”池模擬及小試試驗中，對“迷宮”及斜管間的沉淀效率進(jìn)行了試驗分析，試驗采用比體積為度量，即生產(chǎn)單位流量水所需要的容積體積來比較，比體積愈小說明達(dá)到同樣的沉淀效果所需要的沉淀裝置的體積愈小，同時也說明其沉淀效率愈高。結(jié)果如下：“迷宮”沉淀池是斜管沉淀池效率的2倍。當(dāng)然，這僅僅是模擬小試的結(jié)論，還應(yīng)通過大型生產(chǎn)運(yùn)行來對比。
　　針對模擬試驗情況，我們又對供水三廠30×10⁴ m³／d“迷宮”處理系統(tǒng)和供水四廠4.5×10⁴ m³／d斜管處理系統(tǒng)進(jìn)行了生產(chǎn)性比較。雙方比較的條件相等或相近。如：原水條件、投藥條件、混凝效果及沉淀負(fù)荷等，幾乎在同等條件下進(jìn)行比較。經(jīng)過多次測試“迷宮”沉淀池和斜管沉淀池出水幾乎差不多，一般為4～6°左右，“迷宮”池最好的出水為1°左右，斜管池最好出水為3°左右。假定兩者出水濁度相同，比較兩者比體積流量，可知“迷宮”池為 24.8，斜管沉淀池為37.5，則“迷宮”池沉淀效率是斜管的1.5倍左右。
　　無論是模擬小試，還是生產(chǎn)運(yùn)行對比，都證明了“迷宮”沉淀池的效率高于斜管沉淀池的效率。

3　結(jié)論

3.1　“迷宮”沉淀池通過渦流區(qū)的強(qiáng)制分離作用和環(huán)流區(qū)的沉淀良好水力條件，是其高效沉淀的主要原因。
3.2　“迷宮”沉淀池?zé)o論是模擬小試及生產(chǎn)運(yùn)行對比其沉淀效率高于斜管沉淀池。
　　但“迷宮”沉淀池是一種新型的沉淀裝置，在實際應(yīng)用中也存在著許多問題，這些問題在今后應(yīng)用中加以逐步改進(jìn)。

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作者簡介：
關(guān)偉平（1963 －）男，高級工程師。