水厂沉淀池改造方法与应用分析
2021-04-13张家銘韩庆祥奚影影张云海
张家銘,韩庆祥,奚影影,张云海
(山东建筑大学市政与环境工程学院,山东济南 250101)
1 沉淀技术发展及技术特点
沉淀池是水厂常规处理工艺的核心处理单元,通过沉淀可以去除原水中80%~90%的颗粒。沉淀技术在20世纪初便与混凝、过滤、消毒一起成为饮用水处理的常规净水技术,并作为主要的饮用水处理工艺沿用至今。
早期建设的水厂多采用平流沉淀池,池体构造简单,为方形水池,常与絮凝池合建,采用穿孔花墙配水,机械排泥机排泥,指形集水槽集水,操作管理方便,对原水浑浊度的变化有较强的适应性。《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—1985)要求出厂水浑浊度不大于3 NTU,平流沉淀池的出水浑浊度一般可以控制在5 NTU以下。建成超过20年的老水厂多采用平流沉淀池,出水浑浊度基本满足要求。
在20世纪70年代—80年代,为了提高水厂工程投资效益,提高处理效果,出现了经济高效的净水工艺,如斜管沉淀池、斜板沉淀池、气浮池等快速澄清工艺[1]。斜管(板)沉淀池具有占地面小、沉淀效率高的特点,常用于中小型水厂。沉淀效率如式(1)。
(1)
其中:E——悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率;
u0——理想沉淀池的截留沉速,m/s;
Q——沉淀池进水流量,m3/s;
A——沉淀池水面的表面积,m2。
由式(1)可知,斜管(板)的设计参数、斜管(板)区的高度、清水区及配水区的高度等都对沉淀效果造成影响。斜管一般多采用断面为六边形的蜂窝斜管[图1(a)],也有应用研究发现,使用U型斜管[图1(b)]对传统蜂窝斜管进行改造后,出厂水浑浊度降低了32.2%[2]。斜管或斜板的倾斜角度宜为60°,斜管管径宜为25~40 mm,黄廷林等[3]通过研究发现,斜管管径对布水的均匀性影响较大,随着管径的增大,布水不均匀程度增加。……
