立式斜板沉淀装置的设计与工程应用

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1、立式斜板沉淀装置的设计与工程应用（同济大学、上海同诺、绍兴污水处理厂）方永忠、黄继华、周维新一、功能要求与设计目标沉淀是水处理工艺中泥水分离的重要环节，其运行状况直接影响出水水质。传统的平流沉淀池优点是构造简单，工作安全可靠；缺点是占地面积大，处理效率低，要想降低滤前水的浊度就要较大地加大沉淀池的长度。浅池理论的出现使沉淀技术有了长足的进步。但是普通斜管沉淀池又有易积泥、表面易滋生藻类和穿孔排泥不畅等问题，因此我们针对其缺点设计了立式斜板沉淀装置。与普通斜管沉淀相比，立式斜板沉淀装置具有许多优点：①有效利用池深

2、，增大有效沉淀面积；②不易积泥、表面不易滋生藻类；③采用多层组合式斜板沉淀，不需要设置集水槽，适应水位变化；④通过排泥机将污泥连续则排入污泥处理装置，排泥顺畅。二、设备结构与工作原理设备结构：立式斜板沉淀装置为采用异向流斜板原理集水管和组合安装的沉淀设备，分为不靠墙安装的A型和靠墙安装的B型两种形式，上下前后清上压板水都封闭，水由左右两面的斜板区进入斜板沉斜板区淀装置的清水区，再由穿孔集水管收集后从后挡板下部引出，集水管的上部延长到水面以上，前挡板作为透气口和观察取样口。工作原理：下托板①经充分混凝后的源水由池

3、体上部进入沉虹吸排泥机淀区，沿水流通道进入斜板沉淀区；型型型立式斜板②在斜板内部，水流从下向上流动进入沉淀装置的清水区，由穿孔集水管收集后进入下一级处理工艺；③沉于众多斜板底部的颗粒，集聚到一排泥渠道定程度后自动滑下进入污泥浓缩区；④少部分絮体颗粒直接进入污泥浓缩清清水水清水渠道区；渠渠道道⑤由往复式虹吸排泥机将浓缩后的污泥排到池外的污泥处理装置。三、模型设计与工程化试验立式斜板组的中试试验从2004年9月6日正式开始，9月26日结束。1、试验目的1.1立式斜板组工艺效果考证1.2设计参数测试，包括以下参数：（

4、1）立式斜板组表面负荷率；（2）设计凝凝剂投加量；（3）产泥体积与产干泥量；（4）污泥含水率。1.3对生产装置的技术经济性进行预测。2、试验装置立式斜板组试验装置如下图所示：3752503752000800400400400VV6503002000斜板组26003500IVIVDN400涡流反应器2050IIIIII450IIII450DN100DN100排泥排泥IDN150I进水5001000500400400400400400平面IV-IV剖面图2-1混凝中试装置示意图中试装置由微涡流混凝反应区和立式斜板沉

5、淀区组成，长3.5米，宽2.0米，高3度为4.6米，设计处理水量为30~60m/h。立式斜板为分两组，斜板间距为50mm，每组有效高度为2.0米，等效沉淀面积23323为4.62m，按30m/h运行时，沉淀表面负荷率为6.5m/h·m，按60m/h运行时，32沉淀表面负荷率为9.1m/h·m。池底采用穿孔管排泥，排泥管直径均为Dn100。3、试验过程中试从2004年9月6日开始，至9月25日结束，除中间为改进排泥系统停运两天外，共进行了18天，分为三个阶段进行。第一阶段：效果考核该阶段的试验目的主要是考核本中试

6、装置混凝、沉淀的效果。也就是说，首先是要保证PH值为11、COD高达1500的原水经过该装置能够絮凝并沉淀，且出水COD在1050以下，以降低后期处理的负荷。第二阶段：优化运行这一阶段主要是通过调节水量和加药量来选择最经济、合理的运行方式，主要包括以下内容：（1）在第一阶段基础上，保持进水量30m3/h不变，逐步降低加药量，直至出水COD达1000～1100之间，以测得加药量的下限；（2）将进水量调到42m3/h左右，加药量也相应上调，检测该情况下的出水水质，以考核斜板的负荷，为后期设计提供参考；（3）考察原水

7、COD对混凝效果的影响；（4）考察PH值对混凝效果的影响；（5）测定不同条件下的COD值，为后续生化工艺提供参数。第三阶段：成本分析主要是测定污泥含水率及排泥量，通过逐步减少排泥量，以降低污泥的含水率，计算产泥量及生产运行成本，考虑后续增加设备，解决污泥出路问题，平衡工艺运行。同时，为了计算污泥处理成本，进行污泥浓缩试验，测定出絮凝剂用量。根据中试数据及其分析结果，可以确定本工程有关设计参数如下：4、试验结果分析4.1立式斜板组工艺效果考证立式斜板组的功能是尽可有多地将已经絮凝的颗粒去去除，对其效果的考核主要从

8、以下两个方面进行：（1）将沉淀区进口（即微涡流反应出口）水样静置沉淀30分钟，与立式斜板沉淀出水比较，分析比较剩余CODcr值，如图4-5所示，显然斜板沉淀去除的CODcr略小于静置30分钟去除的CODcr，前者大约占后者的95%，说明沉淀效果是理想的；140.00130.00120.00110.00100.00CODcr(%)90.0080.00沉淀去除CODcr/静置30分钟去除7