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1、斜管沉淀池结构参数优化的理论分析112黄廷林李玉仙何文杰(1西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055;2天津市自来水集团有限公司,天津300040)摘要研究认为斜管沉淀池的结构参数(管径d、管长l、倾角θ)和控制参数(表面负荷q、管内流速v)影响沉淀效率。分析了进入斜管内絮体的运动轨迹,并借助姚氏特征参数推求设计参数对临界沉速u0的影响情况;同时,对沿斜管内壁下滑的絮团进行受力分析,求取其对结构参数的最低要求。结果表明,u0与表面负荷q成正比,且存在满足絮团下滑条件的最大q;综合考虑絮体沉降和絮团下滑,不同q下存在较优管径d
2、;考虑管长方向上的比临界沉速,斜管长度l可以选择为1.2～1.4m;q相同时,斜管倾角为35°～60°能基本满足絮团下滑的要求。关键词优化结构参数絮体临界沉速表面负荷沉淀效率下滑絮团Theoryanalysisontheconfigurationparameters’optimizationofinclinedsettlingtank112HuangTinglin,LiYuxian,HeWenjie(1.SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,Xi’anUniversityofArchi
3、tectureandTechnology,Xi’an710055,China;2.TianjinWaterworksGroupCo.,Ltd.,Tianjin300040,China)Abstract:Theconfigurationparametersofinclinedtubepackage(includingdiameter,length,andobliquityofinclinedtubeelements)insedimentationtankaremainfactorsinfluencingthesedimentationef
4、ficiencyofflocs.Inthisstudy,thetracecurveofflocmovingintheinclinedtubeiscalculated.BasedonYao’stheoryformula,theinfluenceofsomeparametersoncriticalvelocityu0isanalyzed.Atthesametime,imposedtotalforcesonflocsarestudiedtofindtheminimumrequirementofparameters.Resultsshowtha
5、tu0presentsdirectproportiontosurfaceloadq;thereisamaxqtofulfillflocsslidingcondition.Anoptimaldiameterofinclinedtubeisneededforhighefficiencyofflocsedimentationandflocsgliding.Consideringthespecificcriticalsettlingvelocityalongthelongitudeoftheinclinedtube,areasonablelen
6、gthinrangeof1.2to1.4mshouldbeconvenient.Withthesamesurfaceloadq,tomeetflocsslidingconditions,theoptimalobliquityofinclinedtubeθwouldbe35°to60°.Keywords:Optimizationofconfigurationparameters;Criticalsettlingvelocityofflocs;Surfaceload;Efficiencyofsedimentation;Slidingfloc
7、s0引言池的试验研究始于20世纪60年代,近年来已在水由“浅层沉淀”原理发展形成的斜管或斜板沉淀处理中获得较为广泛的应用[1,2]。国内外研究认为,[3]国家教育部高校优秀青年教师教学科研奖励计划项目影响斜管/斜板沉淀效率的主要因素是截留沉速、(20022397);北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室管径/板距、管长/板长、倾角、管内/板间流速以及作开放课题。为水流控制条件的Re和Fr、配水均匀性、配水方式20给水排水Vol.33No.42007©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPubl
8、ishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net的选择等。[4～7]国内的一些研究人员在试验中研究了斜管/斜板沉淀池的结构参数(管长/板长)对沉淀效率的影响
