多级浅池斜板管沉淀的理论计算

迷宫斜板沉淀池

（一）概述
　　迷宫斜板沉淀池，又称带翼斜板沉淀池，1974年由日本桥木、长谷川等提出，丹保宪仁等对此进行了实验
研究。我们煤炭系统于1985年由南京煤炭设计院和我公司共同对此项技术在引进消化的过程中，针对江河水和
矿井水具体情况，对原技术经过多次改革而成的。1989年在北京自来水公司引用水处理和1995年在鲍店煤矿矿
井水处理项目中，首先采用改革后的技术，取得了满意的效果，达到了国内先时水平，该工程获得了”煤炭行
业（部级）第九届优秀工程和设计奖“。该工程被国家经贸委和日本安全株式会社联合创办的中国安全环保培
训基地定为环保培训实习场所。之后在山东兖矿集团鲍店矿、贵州省陆脂工矿集团比德煤矿、贵州省响水煤矿、
山西大同自来水厂、江苏天能集团龙固矿进行了推广。在山西大同自来水厂的水处理工程中，翼片（迷宫）斜
板处理矿井水研究技术获得”山西省科技进步奖”
（二）、沉淀原理
　　迷宫沉淀池主功能是处理悬浮物和部分水中的溶解油类，带翼斜板沉淀池可以布置成侧向流或向上流。


　　侧向流带翼斜板沉淀池的构造类似于侧向流斜板沉淀池，但在其斜板上装置一定数量的平行翼板。通过实
验观察发现，水流通过带翼斜板时形成3个不同区域。第一部分为主流区（沉淀区），水流为平行的层流;第二
部分为涡流区（交换区），第三部分为两翼板间区格内的环流，称旋流区（分离区）。原水进入带翼斜板后，
一部分絮体在主流区慢慢下沉，另一部分则在交换区涡流作用下进入旋流区，进入旋流区的絮体在旋作用下向
旋流中心移动，使该处浓度增大，增加了絮体碰撞吸附的机会，以形成更大的絮体，然后下沉到斜板面上。因
此，在旋流区产生的分离已不是简单的重力分离，而是在旋流作用下的分离过程。
(三）、迷宫沉淀池构造
1、带翼斜板沉淀池构造如下图所示，分为进水反应区、斜板沉淀区和出水区。
(四）、沉淀效果比较
1、比较停留时间
　　我们在同一条件下比较侧向流迷宫斜板和普通斜板的停留时间，这停留时间以斜板沉淀出水浊度为标准，
当迷宫斜板沉淀流出浊度达到这一标准时，比较两者的停留时间。试验结果如下表：
（五）、各部尺寸一览表
型 号 主体平面尺寸a×g
基础平面尺寸h×b 反冲洗管尺寸及个数 管道平面尺寸 净水装置总高度
a g h b e f n c d j 4100
KG-10 1700 2100 2300 2300 350 700 3 200 600 300 4100
KG-30 3100 3000 3200 3700 500 1000 3 300 1180 300 4100
KG-40 3200 4000 4000 4500 500 1000 3 300 1180 300 4100
KG-50 3850 4000 4200 4500 500 1000 4 400 1430 325 4100
KG-100 4600 6800 7000 5300 850 1700 4 500 1700 350 4100
KG-200 4600 13600 13800 5300 850 1700 8 500 1700 350 4100

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：称
普通斜板停留时间 627 379 314
迷宫斜板停留时间 60 24 10
表明：当其它流浊度相同时，迷宫斜板需要的停留时间要小的多，其沉淀池的沉淀效率相比较，采用比体
积E作为度量。
2、与平流沉淀池、斜管沉淀池、普通斜板沉淀池的沉淀效率相比较，采用比体积E作为度量。
E=V/Q式中：V为沉淀装置的容积Q为沉淀装置处理水量
比较结果见下表：
沉淀池类型 迷宫斜板沉淀池 平流沉淀池 普通斜板沉淀池 斜管沉淀池
E值 110 4000-5000 500 230

可见迷宫斜板沉淀效率是平流沉淀的40倍、普通斜板沉淀池的5倍、斜管沉淀的2倍。由此，可以看到迷宫
斜板沉淀池具有相当高的沉淀效率。

（六）、常用规格与配置
处理水量 500m3/h 700m3/h 800m3/h 1000m3/h 1500m3/h 2000m3/h
占地面积（m2） 260 312 416 520 650 867
迷宫板组数（组） 8 12 16 24 32 48
除浮渣机（台） 2 2 4 4 6 6
自动排泥机（台） 2 4 6 12 16 20
自动加药机（台） 2 2 2 4 4 4
(七）、处理工艺流程图

1、工艺流程简述：

　　原水用水泵打至水处理站，经过管道混合器加药使原水与混凝剂充分混合，进混凝反应池，在反应池进口
处投加助凝剂，然后进入迷宫斜板沉淀池，进行沉淀处理，在沉淀池的前部设置刮浮渣器，将原水表面上的油
污浮渣刮出，通过管道流至污泥池。
　　沉淀到泥斗的污泥（底流）通过自动排泥机排污泥池，污泥由泵打入带式压滤机，压出泥饼外运。如处理
的是矿井水，处理后的出水一部分进入无阀过滤器过滤回用，多余部分达标外排，经无阀过滤器滤后的清水进
清水池，经二氯化氯消毒后回用。
（处理工艺流程图）



（八）、水处理自动控制
本迷宫沉淀池采用自动控制系统，主要控制内容如下：



（1）、水进入沉淀池加药机自动工作


（2）、加药机根据进水浊度自动调节加药量


（3）、迷宫沉淀池自动排泥

（九）、工艺特点
（1）、本系统从加药、反应、絮凝、沉淀、集泥、排泥、集水、过滤反冲、刮
到了自动运行。只要进水，沉淀池就会自动工作。
（2）、设置管道混合器，并采用网格式反应池，可使絮凝剂和原水能充分反应，减少絮凝剂使用量。
（3）、沉淀池采用迷宫斜板沉淀池，与普通斜板沉淀池相比，具有较高的沉淀分离效果，占地面积小。
（4）、原水直接进入迷宫斜板沉淀池，不须设置调节池，如需要过滤，靠出水高度直接进入过滤器，减少
了二次提升所耗能量，降低了运行费用，减少了机电设备的维修。

难道没有一个人懂？