斜管沉淀池的运行原理

一、斜管沉淀池定义

斜管沉淀池是在沉淀区内装设斜管的沉淀池，其运行原理基于“浅池理论”。通过倾斜的平行管或平行管道将沉淀区分割成一系列浅层沉淀层，使被处理的污水和沉降的污泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。当水流在沉淀池内自下而上通过斜管时，过水断面面积增大，水力半径减小，雷诺数变小，弗劳德数变大，水流趋于稳定。其优点在于显著增加沉淀面积，缩短颗粒沉淀距离。水中悬浮颗粒能迅速沉淀到斜管表面，并沿斜管滑落至池底，从而大幅提高沉淀效率。形象地说，如同在房间中接从天花板掉落的小颗粒，若能布满接颗粒的工具，就能接住更多，沉淀池亦是如此，增大沉淀面积，让水中杂质有更多沉淀空间，进而提升沉淀效果。

二、斜管沉淀池在运行中常见问题

1. 进口布水不均匀：局部水流速度过大，使沉积的污泥重新泛起，影响沉淀效果。

2. 短流现象：絮体稳定性受扰，已形成的絮体破碎为细小絮体，致使出水浊度增加。

3. 矾花二次破碎：过孔流速过高，致使前期形成的矾花破碎，冲起底部沉积的死泥。

4. 斜管积泥：水中杂质和污泥在斜管表面及内部堆积，影响沉淀效果与过水能力。

5. 斜管坍塌或变形：安装不牢、水流冲击或外部压力等因素，致使斜管结构受损。

6. 斜管老化：长期使用后，斜管材料老化、脆化，性能降低。

7. 出水水质不稳定：时有出水浑浊、悬浮物超标等状况。

8. 排泥系统故障：排泥管道堵塞、排泥泵损坏等导致污泥无法及时排出，影响正常运行。

9. 水流不均匀：进水分布不均或内部构件损坏，致沉淀池内水流速度不一，部分区域沉淀效果差。

三、斜管沉淀池常见问题的对策：

1. 针对进口布水不均匀：重新设计进水管道，确保分布均匀；检修或更换布水装置，保障水均匀进入；定期清理布水装置以防堵塞。设计时充分考量布水均匀性，选用优质且不易堵塞的布水装置。

2. 短流现象：   

（1） 原因：沉淀池内部结构存有缺陷，如死水区、水流通道不畅；进水流量突变。   

（2） 解决办法：改进内部结构，消除死水区，优化水流通道；安装流量调节装置以稳定进水流量。

3. 矾花二次破碎：   

（1） 原因：过孔流速过大、孔洞设计欠佳、整流设施不足。   

（2） 解决办法：调整孔洞尺寸和分布，降低流速；增设整流设施，如整流板、格栅等，使水流更平稳。

4. 斜管积泥：   

（1）原因：水中杂质含量高、斜管表面粗糙、水流速度过低。   

（2） 解决办法：定期冲洗或化学清洗斜管以除积泥；优化进水水质，预处理降低杂质含量；适度提高水流速度。

5. 斜管坍塌或变形：   

（1） 原因：安装不牢固、水流冲击力大、斜管材质差、外部压力大。   

（2） 解决办法：重新安装并加固斜管；在水流冲击力大的区域增设防护措施；更换优质斜管材料；减轻外部压力。

6. 斜管老化：   

（1） 原因：长期使用、化学腐蚀、紫外线照射等。   

（2） 解决办法：及时更换老化斜管。选用耐老化、耐腐蚀的斜管材料；对斜管采取遮阳、防腐等防护处理。

7. 出水水质不稳定：   

（1） 原因：上述多种问题综合作用，如布水不均、短流、斜管积泥等；操作参数不合理，如排泥时间和频率不当。   

（2） 解决办法：逐一排查并解决可能存在的问题；依据实际运行状况优化操作参数，通过试验确定最佳排泥时间和频率。定期全面检查和维护沉淀池。

8. 排泥系统故障：   

（1） 原因：排泥管道堵塞、排泥泵损坏、排泥阀故障。   

（2） 解决办法：清理排泥管道；维修或更换损坏的排泥泵和排泥阀。定期检查和清理排泥管道，对排泥泵和排泥阀进行定期维护和保养。

9. 水流不均匀：   

（1） 原因：进水分布不均、内部构件损坏或变形、沉淀池形状不规则。   

（2）解决办法：优化进水分布，调整进水口位置和数量；修复或更换损坏的内部构件；对沉淀池进行改造，使其形状更规则。

10. 矾花上浮现象  

（1）原因：絮凝不充分致矾花密度低易上浮；上升流速过快使矾花无法有效沉降。   

（2） 解决方案：强化絮凝过程，提高矾花密度。通过调整絮凝剂种类和用量，优化混合条件，提高矾花密度，减少上浮现象。

四、最后是排泥系统

建议采用大泥斗重力排泥系统，能减少刮泥死角，提升排泥效率。

大泥斗重力排泥即在沉淀池底部设置类似漏斗的形状，运行时污泥沉淀至池底汇聚于大泥斗，利用污泥自身重力在斗内堆积，积累到一定量时打开排泥阀，污泥自然排出。此方式结构简单，无需额外动力设备，运行成本低，但排泥速度和彻底程度较难控制，对高浓度、高黏度污泥效果可能欠佳。当然也可以在泥斗的底部安装一根管子，外面再增加一台排泥泵这样更方便一点。

增加排泥沟数目：增加池底排泥沟数量可改善排泥效果，提高排泥效率。

流速控制：在斜管沉淀池中，控制废水在斜管内的流速为 3 - 5mm/s，此参数对沉淀效率至关重要。

斜板倾角：将斜板与水平面成 60°倾斜角放置，并在每块斜板下方引出翼片。污水流经时，悬浮颗粒沿斜板表面下滑沉淀，翼片增强沉淀效果，减少水流对已沉淀颗粒的搅动，使沉淀过程更稳定高效。

写在最后：斜管沉淀池作为一种高效的水处理设施，如采用大泥斗重力排泥、增加排泥沟数目和合理控制流速等，能够有效地提高斜管沉淀池的运行效率和沉淀效果。同时，对于斜板倾角等结构参数的合理设置，也能进一步增强了其处理能力。