地表水水处理沉淀池的比较

郭 鑫

（沈阳市给排水勘察设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110023）

地下水具有水质好，易处理，水量变化小等特点。因此我国北方地区的生产生活用水，大多以地下水为水源。但随着我国经济的飞速发展，生产和生活用水量大幅增加，地下水资源的日益匮乏，工农业争水，城乡争水，水体污染等现象，使得饮用水出现水量下降、水质下降等一系列的安全问题。为了解决用水难的问题，以地表水为水源的供水体系将大幅增加。而沉淀池作为常规地表水处理中不可或缺的一环，是必需要注意的。因此本文将对沉淀池做简要的介绍，供大家参考。

1 斜管沉淀池

斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和测向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。

其优点是：

①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；

②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；

③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。

这种类型沉淀池的过流率可达36m3/（m2·h）,比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍，是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。

目前国内采用斜管沉淀池的水厂最多，东北地区采用这种池型的一些水厂如下：

哈尔滨磨盘山净水厂：设计规模90万m3/d；

长春市第三净水厂：设计规模22.5万m3/d；

沈阳市八水厂地表水系统：设计规模40万m3/d；

大连市沙河口净水厂：设计规模30万m3/d。

在东北地区，在原水浊度≤50NTU，沉淀池出水浊度≤2NTU的条件下，斜管沉淀池清水区上升流速不宜大于1.4mm/s。斜管沉淀池设计合理，可以取得较好的处理效果。

对于规模较大水厂，斜管沉淀池一般采用两侧配水渠配水，水在配水渠中的流动方向与配水方向垂直，很难实现配水均匀。大多数斜管沉淀池首端清水区出水浊度较高，甚至大量絮凝体随水流进入集水槽，而末端出水浊度较低，非常清澈，其主要原因就是配水不均匀，沉淀池首端负荷过高。在沉淀过程中，水流在斜管中向上运动，污泥颗粒则向下运动，排泥面积是沉淀面积的一半，上升水流容易对污泥沉降产生顶托作用。

在高浊期和低温低浊期，斜管沉淀池沉淀效果一般会有所下降，原因是这时污泥沉降性能和沿斜管内壁下滑速度将明显下降，导致污泥不能及时沿斜管内壁排走，造成污泥堆积，从而使斜管过水断面减少，上升流速增加，出水浊度升高。

2 侧向流斜板沉淀池

侧向流斜板沉淀池指的是池内设置斜板，水流由侧向通过斜板，沉泥沿斜板滑下的沉淀池。侧向流斜板沉淀池的谁，从斜板侧面平行于板面流入，并沿水平方向流动，而沉泥由底部滑出，水和泥呈垂直方向运动。这种沉淀池也称横向流、平向流及平流式斜板 沉淀池。

其优点是：

①沉淀效率高。

②体积小，占地少。

侧向流斜板沉淀池应用得也比较普遍，北方地区采用这种池型的一些水厂如下：

长春市第二净水厂：设计规模18万m3/d；

长春市第四净水厂：设计规模20万m3/d；

大连开发区湾里水厂：设计规模30万m3/d；

西安南郊水厂：设计规模50万m3/d；

北京水源九厂二期工程：设计规模50万m3/d。

1.3 统计学分析 数据采用SPSS 22.0统计学软件对数据进行分析，计量资料呈正态分布，数据用均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验，同组治疗前后比较用配对样本t检验。相关性采用Pearson相关分析法，P<0.05为差异有统计学意义。

在东北地区，在原水浊度≤50NTU，沉淀池出水浊度≤2NTU的条件下，斜板沉淀池颗粒沉降速度不宜大于0.15mm/s。侧向流斜板沉淀池设计合理，可以得到比较理想的处理效果。

侧向流斜板沉淀池首端配水，末端出水，很容易实现均匀配水和均匀出水；水在池中水平流动，完成沉淀过程之前不改变水流方向；污泥颗粒随水流水平移动的同时进行垂直沉降，沉淀过程不受扰动，沉淀面积与排泥面积相等，水力条件比较理想，出水水质比较容易得到保证。

3 小间距斜板沉淀池

斜板(管)沉淀池中水流在理论上处于层流状态，其实不然，实际上在斜管沉淀池中水流是有脉动的，这是因为当斜管中大的矾花颗粒在沉淀中与水产生相对运动，会在矾花颗粒后面产生小涡旋，这些涡旋产生的运动造成了水流的脉动。这些脉动对于大的矾花颗粒没有影响，对于反应不完全的小颗粒的沉淀起到顶托作用，故此也就影响了出水水质。为了克服这一现象，抑制水流的脉动，小间距斜板沉淀设备应运而生。

其优点是：

①由于间距明显减少，矾花沉淀距离也明显减少，使更多小颗粒可以沉淀下来；

②由于间距减小，水力阻力增大，使之占水流在沉淀池中水流阻力的主要部分，这样沉淀池中流量分布均匀，与斜管相比，明显改善了沉淀条件；

③排泥性能远优于其他形式的浅层沉淀池，因为这种设备基本无侧向约束，设备沉淀面积与排泥面积相等。

小间距斜板沉淀池是一种高效沉淀池，目前应用得较少，采用这种池型的一些水厂如下：

大庆油田龙虎泡净水厂：设计规模50万m3/d；

山东胜利油田淳化水厂：设计规模10万m3/d；

克拉玛依供水公司第四水厂：设计规模10万m3/d。

在东北地区，在进水浊度≤50NTU，沉淀池出水浊度≤2NTU的条件下，小间距斜板沉淀池清水区上升流速不宜大于2mm/s。小间距斜板沉淀池设计合理，可以取得较好的处理效果。

与侧向流斜板沉淀池相同，小间距斜板沉淀池也是首端进水，末端出水，在水的水平流动过程中完成絮凝体的沉淀，水力条件较好。这种池型沉淀效率高于其他两种池型，负荷较高，池子平面尺寸小，池底集泥空间小，所以当原水出现高浊时，往往不能将沉淀污泥及时排出，从而影响沉淀池的正常运行，也就是说这种池型抗原水高浊冲击的能力不如其它两种池型。

上述三种沉淀池的工程造价，小间距斜板沉淀池略高于斜管沉淀池，斜管沉淀池略高于侧向流斜板沉淀池，但相差都不大。在水力条件和配水均匀度方面，斜管沉淀池较差；在抗原水高浊冲击能力方面，小间距斜板沉淀池较差。

通过上述比较，对沉淀池初步了解，在设计中能正确的选择沉淀池。

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