斜板沉淀池在一體化氧化溝中的作用

時間：2007-01-29 來源：作者：

2.3　斜板區
　　斜板區是污泥與水分離的實際區域，即工作區。污泥絮凝體在這里形成并在重力作用下沉降到斜板上，澄清后的污水進入清水區。在過渡區形成的污泥顆粒絮凝體在不斷上升的水流帶動下進入斜板沉淀區，在斜板上與重力平衡時形成的動態污泥懸浮層相遇，使不斷上涌的混合液中污泥顆粒被捕獲和過濾。懸浮污泥層的厚度是變化的，當厚度達到一定程度時，重力足以抵抗摩擦力，污泥層就會下沉到氧化溝中進入主流區。此后，從斜板上下滑的污泥層又會逐漸積累，再滑落至氧化溝內周而復始。相對于過渡區對上升水流的阻力而言，懸浮污泥層的動態變化對整個污泥沉降過程沒有太大的影響，試驗結果也證明了這一點。從理論上講，沉淀池的出水效率在很大程度上由混合液的上升流速和污泥沉速決定，只有當污泥沉速大于上升流速時，沉淀才能發生。但由于動態污泥懸浮層的存在，水中的顆粒有充分的機會和活性污泥懸浮層的顆粒碰撞凝聚，其沉速遠遠大于同條件下的靜態沉速，從而可以提高上升水流速度或產水量。
　　斜板間的污水流動狀態理論上應為層流，其雷諾數為15。從圖2可以看出，斜板之間的流動狀態并不是完全的層流，從過渡區上升的旋渦流還需要一段時間和距離才能擴散和穩定，因此只能說斜板區的中、上部水流處于層流狀態。過渡區上升旋渦流對斜板的沖擊影響與混合液的能量及分布的均勻性有關。
　　混合液通過懸浮污泥層類似于絮凝沉淀過程，而混合液的上升流速與污泥的體積濃度有關。上升流速越大，體積濃度越小，懸浮污泥層厚度相應增大。當上升流速接近于自由沉速時，體積濃度接近于零，懸浮污泥層消失。反之，當上升流速越小，懸浮層體積濃度越大。因此水量越大，上升流速越大，過渡區的上升旋渦流對斜板的沖擊影響與混合液的能量也越大，斜板底端的紊流區域增加，懸浮污泥層厚度相應增大。當達到某極限值時，出水SS猛增，斜板頂部污泥開始上翻，此極限即是斜板沉淀池的污泥穿透臨界點。
　　混合液沖擊能量和沉淀池水力停留時間與出水SS的關系，如圖3所示。

　　由圖3可知，隨著停留時間縮短，出水SS逐漸增大。但當水力停留時間＞30 min時，出水中的SS＜38 mg/L；當水力停留時間＜30 min時，出水中的SS值猛增至69～98 mg/L。試驗表明，可將水力停留時間=30 min作為該斜板沉淀池的污泥穿透臨界點。
2.4　清水區
　　清水區能夠分隔沉淀工作區與出水堰區域，使斜板區的沉降過程不受出水水流影響。鋸齒形溢流堰比普通水平堰更易加工也更易保證出水均勻。

3　影響沉淀效果的因素

3.1斜板傾斜角度
　　試驗中改變沉淀池的斜板傾斜角度，利用出水的SS值來判斷出較佳的斜板傾斜角度。表2為傾斜角與出水中SS的關系。由試驗數據可知，斜板呈65°和70°傾角時，出水水質較好。

表2　斜板傾斜角與出水中SS的關系
斜板傾角(°)	55	60	65	70	75
出水SS(mg/L)	40	38	34	23	37

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