關偉平，紀取文，陳純輝
哈爾濱市自來水公司，哈爾濱　　150010

　　摘要：根據“迷宮”沉淀池應用中出現的問題，提出解決辦法，同時針對斜管沉淀池進行比較分析，“迷宮”池沉淀效率高于斜管沉淀池的效率。并且從各種角度更深入地研究“迷宮”沉淀池和斜管沉淀池。
　　關鍵詞：迷宮；斜管；效率分析
　　中圖分類號：TU991.23
　　文獻標識碼：B
　　文章編號： 1009－2455(2000)02－0014－02

　　自1904年年哈真提出：在沉淀中分散而非結絨顆粒的沉淀效果是以顆粒的沉淀速度與池子面積為函數。而與池深、沉淀時間無關的基本原理以來，對于分散顆粒沉淀的研究工作大致集中在兩個方面：一是增大沉淀面積，使沉淀向“淺池”方向發展；二是改變沉淀的水力條件，促使顆粒沉淀處于穩定層流的環境。
　　斜板、斜管沉淀池實驗是“淺池”實用化的產物，是向著理想沉淀池的逼近。其沉淀界限是理想沉淀池，它的沉淀效果不能超過理想沉淀池狀態下的效果。
　　而側向流翼片斜板沉淀池（以下簡稱“迷宮”沉淀池）是依賴于渦流區的強制分離作用和環流區的沉淀良好水力條件，具有高效沉淀的特點，是一種新的具有良好發展前途的沉淀裝置。

1　“迷宮”沉淀池應用情況分析

　　國內水廠采用“迷宮”沉淀池工藝已屢見不鮮。其中以哈市第三水廠30×10⁴ m³／d處理能力的“迷宮”沉淀池最具有代表性。它是1984年～1987年通過模型、半生產性試驗及大型生產性試驗后于1991年竣工投產的。通過幾年來的生產運行，積累了大量的生產經驗和技術數據。哈市供水三廠“迷宮”沉淀池共6座，每池5×10⁴m³/d。單池結構尺寸為總長18.90m，寬20.96m，深5.3m。迷宮斜板區長度7m（后又增加2m），寬21m，深度3.6mｍ，分4層，斜板的底板距離9cm，翼片間距6cm，設計斷面流速8mm/s，主流區流速24mm/s，“迷宮”板采用UPVC塑料板四折形式，不銹鋼框架吊裝而成，排泥采用機械行車刮板式排泥。
　　經過多年的生產運行，獲得了許多有關“迷宮”沉淀池的技術參數，這些將對今后“迷宮”池的推廣應用起到借鑒的作用。
1.1　空塔流速
　　空塔流速是“迷宮”池重要的技術參數。筆者認為該值在6mm/s左右為宜，哈市供水三廠為8mm/s，稍顯過大。
1.2　“迷宮”斜板區長度
“迷宮”斜板區長度的大小直接影響著整個沉淀池的效能，太短沉淀效果不好，太長則占地、投資大，一般以Ｌ＝10 m左右為宜。
1.3　層數及深度
　　層數一般為3層為好，深度為3 m左右為佳，可加大單層斜板的長度，控制翼片斜板的層數，減少沉淀物在層間下滑傳遞次數，同時要處理好層間的銜接方式，使上層滑下的沉淀物直接落入下層斜板翼片區內及斜板上。
1.4　“迷宮”支架材質
　　“迷宮”支架材質宜采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材質，由于供水三廠采用的是0Cr13Ni不銹鋼材質，抗腐蝕能力不強，特別是局部連接點，更易出現脫落現象，直接影響池體壽命。現在有采用塑鋼代替不銹鋼材質，其效果更好。
1.5　排泥設備
　　排泥宜采用機械排泥，并且采用鏈條式機械行車刮泥為佳，同時配有定時泥位計，自動清除沉淀污泥。
1.6　阻水板的設置
　　在翼片斜板區與沉淀池側面墻壁之間應設立阻水板，防止原水形成股流穿透，影響出水水質；斜板區底部與沉泥區之間也應設立阻水板，防止原水形成股流穿透，將沉淀物沖走影響出水水質。
1.7　布水及集水方式
　　布水宜采用花墻和縫隙布水墻等方式布水。在斜板區前端設前過渡段。沉淀池出水，應采用上層集水或中上層集水方式。在斜板區的后端，設立后過渡段。

2　“迷宮”沉淀池與斜管沉淀池的比較

　　在進行“迷宮”池模擬及小試試驗中，對“迷宮”及斜管間的沉淀效率進行了試驗分析，試驗采用比體積為度量，即生產單位流量水所需要的容積體積來比較，比體積愈小說明達到同樣的沉淀效果所需要的沉淀裝置的體積愈小，同時也說明其沉淀效率愈高。結果如下：“迷宮”沉淀池是斜管沉淀池效率的2倍。當然，這僅僅是模擬小試的結論，還應通過大型生產運行來對比。
　　針對模擬試驗情況，我們又對供水三廠30×10⁴ m³／d“迷宮”處理系統和供水四廠4.5×10⁴ m³／d斜管處理系統進行了生產性比較。雙方比較的條件相等或相近。如：原水條件、投藥條件、混凝效果及沉淀負荷等，幾乎在同等條件下進行比較。經過多次測試“迷宮”沉淀池和斜管沉淀池出水幾乎差不多，一般為4～6°左右，“迷宮”池最好的出水為1°左右，斜管池最好出水為3°左右。假定兩者出水濁度相同，比較兩者比體積流量，可知“迷宮”池為 24.8，斜管沉淀池為37.5，則“迷宮”池沉淀效率是斜管的1.5倍左右。
　　無論是模擬小試，還是生產運行對比，都證明了“迷宮”沉淀池的效率高于斜管沉淀池的效率。

3　結論

3.1　“迷宮”沉淀池通過渦流區的強制分離作用和環流區的沉淀良好水力條件，是其高效沉淀的主要原因。
3.2　“迷宮”沉淀池無論是模擬小試及生產運行對比其沉淀效率高于斜管沉淀池。
　　但“迷宮”沉淀池是一種新型的沉淀裝置，在實際應用中也存在著許多問題，這些問題在今后應用中加以逐步改進。

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作者簡介：
關偉平（1963 －）男，高級工程師。