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斜管沉淀池的沉降分析

作者:诸城蓝泉环保人气:发表时间:2016-08-15 10:46【

斜管沉淀池的沉降分析
 
以上斜管沉淀池为例,分析沉淀池斜管尺寸问题,下向流斜管斜板沉淀池原理与此相同,不多叙述。
为了分析方便,取上向流斜管为矩形,斜管的纵剖面如
设斜管的倾斜角为a,斜管的长度为A,断面高度为d,宽为w,斜管内水流平均流速为v,颗粒的沉降速度为u0。
设固体颗粒从斜管的A点进入到达B点沉于管底,该颗粒的沉降速度既为它的截留速度。
几何关系,以u0及v为两边所构成的三角形和以d/cosa及(L+d/sinacosa)为两边的三角形是相似的,所以得下列比例关系:v/u0=L+d/sinacosa/d/cosa
由上式可以推导出沉淀单元长度:L=(v/u0-1/sina)d/cosa
沉淀单元的断面面积为dw,则单元所通过的流量q应为:q=vdw
由上式解出v代入式,得出q和u0的下列关系:q=dwu0(Lcosa/d+1/sina)=u0(Lwcosa+dw/sina)
上式中Lw实际是沉淀单元顶边的面积,Lwcosa是这个面积在水平方向的投影,可以用Af来表示。Af可以看作是为整个沉淀单元外壁的面积在水平方向的投影(设壁厚为零,所以两侧壁的水平投影面积为零)。dw是沉淀单元的断面面积,dw/sina表示这个面积在水平方向的投影,可用A代表,A同样解释为断面的投影面积。这样上式可改写成简单形式:q=u0(Af+A)
上式所代表的物理意义可结合图3-20来理解,图中画出一个斜管单元的总投影面积(Af+A)。这个斜管单元的表面负荷应表示为:
表面负荷=q/A=vdw/A=u0(Af+A)/A
上式是对斜管沉淀池优于平流沉淀池的具体说明:在平流沉淀池中,表面负荷仅为u0,斜管沉淀的表面负荷为它的(Af+A)/A倍。相当于斜管把沉淀区的面积A变成(Af+A)来利用。因此,当倾角越小,即(Af+A)越大,斜管的效率越高,但为了沉泥的下滑,倾角不能太小。

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