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1、导流墙的设置对氧化沟内水体流速的影响:通过笔者的研究和工程实践,总结出导流墙对氧化沟内水体流速的影响,对改善氧化沟弯道池底积泥所起的作用。当氧化沟导流墙半径小于沟宽的一半时,导流墙偏心设置,导流墙偏心距一般在0.5m左右;导流墙半径等于或大于沟宽的一半时,导流墙可以不偏心设置。另外,还就目前氧化沟的设计和建造中出现的问题提出了相关的建议。论文关键词:氧化沟,导流墙,偏心设置,偏心距,积泥,流速分布由荷兰中央应用研究院卫生工程研究所帕斯维尔(APasveer)博士设计开发的第一家氧化沟处理厂于1954年在该国的沃绍本(
2、v0orshopen)建成投产以来.这一独特的处理技术很快为世界所公认。至1975年,各国已建成558座氧化沟污水处理厂;到1976年,加拿大已拥有90座氧化沟处理厂;进入80年代以来.我国建成投产的氧化沟污水处理厂已逾百家。氧化沟工艺具有下列独特的优点:①兼有推流型反应池和完全混台型反应池的特点,有利于克服沟内污水的短流现象,提高缓冲能力;②具有明显的溶解氧浓度梯度.比较适台于硝化一反硝化生物处理工艺;③在整个氧化沟流程中,功率密度的不均匀分布有利于氧的传质。液体的混合和污泥絮凝;④整体体积功率密度较低,可
3、以节约能源、降低能耗;⑤污水的循环量是进水的十倍甚至数十倍,具有较强的抗冲击负荷能力;⑥管理维护比较方便。当然,氧化沟工艺也有不足之处,几乎普遍存在着弯道处池底积泥及局部水头损失过大现象。在氧化沟弯道处,存在局部水头损失,一般弯道处的局部水头损失比沿程水头损失要大得多,设法降低弯道处的水头损失对减少氧化沟的总水头损失有重要作用。同时,水流经过弯道后,沟内侧的流速将减小,导致断面流速分布的不均衡,使得下游沟道的内侧易发生悬浮物沉淀,对氧化沟的运行效果有一定的影响。为了减小弯道处的水头损失,氧化沟在每个转弯处可设置导
4、流墙,可以防止或推迟混合液与壁面的分离,减小旋涡区和二次流的产生,降低弯道阻力,同时改善下游沟道的断面流速分布,减少下游沟道的悬浮物沉淀[1]。目前,一般认为导流墙应偏心设置,即导流墙的圆心与弯道的圆弧不同心,改变下游断面流速分布不均的作用效果更好[2]。但导流墙偏心距的大小目前主要依据经验确定,笔者从工程实践上就氧化沟导流墙的设置问题进行了分析。1.氧化沟流速分布的现状氧化沟是一种延时曝气系统。为了获得其独特的混合和处理效果,混台液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为,最低流速应为0.15m/s,不发生沉积的
5、平均流速应达到0.3~0.5s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘,转剧的浸没深度为250~300mm,转盘的浸没深度为480~530mm。与氧化沟水深(3.0~3.6m)相比,转刷只占了水深的1/10~1/12,转盘也只占了1/6~1/7,因此造成氧化沟上部流速较大(约为0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特别是在水深的2/3或3/4以下,混合液几乎没有流速),致使沟底大量积泥(有时积泥厚度1.0m),大大减少了氧化沟的有效容积,降低了处理效果,影响了出水水质。2.改善氧化沟流速分布措施的研究为
6、改善氧化沟液流的流速分布,防止或减少沟内的污泥沉积,不少人做过多种研究和改进,例如:改转刷和转盘曝气机为射流曝气、导管式曝气,在氧化沟内加装推进器,研制新型曝气机等。笔者经过多年的研究和现场改装检测,认为加装前后导流墙的方法比较简单有效。目前部分转刷或转盘式氧化沟中也安装了导流墙,但导流墙尺寸和安装位置都不到位,对水力性能的改善和流速的分布都没有达到所要求的状态,而且国内一般只加装后导流墙。根据国外文献资料介绍以及笔者近几年的室内和半生产性试验,认为在曝气转刷或曝气转盘上游和下游分别加装前、后导流墙,对改善转刷或转盘式
7、氧化沟的水流速度和流速分布具有非常明显的效果,转刷或转盘的充氧能力和理论动力效率也有明显的提高。3.导流墙偏心距的设置建议如果导流墙的半径等于沟宽的一半,在不考虑弯道阻力特点的情况下,导流墙应不偏心设置,即偏心距为0;在距离隔墙不到一半沟宽的断面内,断面平均流速是小于整个沟宽上的断面平均流速的,如果导流墙的半径小于沟宽的一半,导流墙若不偏心设置,显然下游导流墙内侧的流速小于外侧的流速,此时导流墙应向上游沟道偏心;在距离隔墙超过一半沟宽的断面内,断面平均流速是大于整个沟宽上的断面平均流速的,如果导流墙的半径大于沟宽的
8、一半,导流墙若不偏心设置,下游导流墙内侧的流速大于外侧的流速,此时导流墙应向下游沟道偏心,考虑到氧化沟弯道的阻力特点,即弯道内侧由于流线弯曲程度比较大,阻力比较大,弯道外侧则阻力较小,一般不考虑导流墙向下游沟道偏心。实际工程中的氧化沟,在设置两道导流墙时,R=1/3b,R2=2/3b;在设置一道导流墙时,一般R=1/2b。大多数