沉淀池的固液分離過程包括污泥顆粒在斜板區的沉降和絮凝體沿斜板的下滑回落到氧化溝中。在斜板區污泥顆粒受到的作用力有:自身重力、混合液的沖擊力、斜板的彈力和摩擦力。污泥顆粒在斜板區沉降過程決定于混合液沿垂直向上方向的沖擊力和污泥顆粒的重力之差。因此斜板傾角較大時,沖擊力較大,不利于顆粒沉淀。絮凝體沿斜板的下滑過程則是自身重力、混合液的沖擊力沿斜板方向的分力和摩擦力的共同作用結果。污泥絮體的粘性比顆粒狀泥沙及其絮凝體大,加之斜板區的污泥濃度高,故斜板傾角較小時,其自身重力沿斜板方向的分量不足以抵消其他力沿該方向的合力而不能向下滑動。
3.2 沉淀池的位置與外形
在氧化溝內由于受到彎道的影響,在直流段兩端及溝的內外側和溝中間的混合液流速都是不均勻的,在不改變氧化溝的進水量及沉淀池表面負荷的前提下,將沉淀池置于氧化溝直流段的中后段外側,污泥沉淀效果最好。
氧化溝設置沉淀池后,該段過水斷面的流態發生了變化,在沉淀池的底部前端混合液的流動發生了突縮變化,在沉淀池后端混合液的流動發生了突擴的變化。因此,在沉淀池前后的混合液流動紊動程度較大,屬于紊流。另外,在沉淀池的底部混合液的過流斷面變小、流速變大,如果過流斷面過小,則此處混合液的流動成為急流。當急流不能維持在臨界水深以下時,則混合液在流過沉淀池的底部后,便向超過臨界水深的緩流進行突變,將產生水躍。此外,水頭損失與速度有關,當急流的速度大于緩流的速度而底坡不足以克服急流的磨擦損失時,急流也將以水躍的形式轉變為緩流。
因此,為了減小突縮和突擴形成溝內旋渦區和影響污泥沉降,將沉淀池的迎水面擋板制成船頭型,縮小沉淀池的外寬,使氧化溝內的混合液能同時從沉淀池的底部和側面流動。另外在生產應用中,將氧化溝的橫斷面在沉淀區一段加寬或加深也是一種可取方案。
在實際應用中,氧化溝的結構通常根據場地、曝氣設備等條件來確定。對于氧化溝內合建的沉淀池而言,其長寬在氧化溝限定的范圍內。由于受到彎道的影響,在溝直流段兩端及溝的內、外側及溝中間的混合液流速都是不均勻的,因此沉淀池的長與寬是決定沉淀池下部的壓力分布是否均勻的主要因素之一。在不改變氧化溝的進水量及沉淀池表面負荷的前提下,試驗中將沉淀池長寬比L/B對出水SS值的影響進行了考察,結果如圖4所示。
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