浅池理论应用:根据浅池理论,在沉淀池有效容积一定的情况下,增加沉淀面积可提高沉淀效率。一体化斜管沉淀池内设置了大量倾斜的蜂窝状或管状斜管,这些斜管大大增加了沉淀面积,使水流在斜管内流动时,相当于在多个浅池中进行沉淀,缩短了颗粒的沉淀距离,减少了沉淀时间,从而提高了沉淀效果。
絮凝沉淀作用:原水进入一体化斜管沉淀池后,通常会先与絮凝剂充分混合,使水中的悬浮颗粒通过絮凝作用形成较大的絮体。这些絮体在后续的沉淀过程中,由于体积和重量较大,更容易在重力作用下从水中分离出来。在斜管内,水流相对平稳,絮体有足够的时间和空间进行沉淀,进一步提高了沉淀效率。
重力分离原理:在重力作用下,水中的悬浮颗粒和絮凝形成的絮体密度大于水,会向下沉降。斜管为颗粒的沉降提供了倾斜的表面,颗粒在斜管内沿着管壁下滑,最终沉淀到斜管底部,而澄清水则在重力作用下向上流动,通过沉淀池上部的出水装置排出,实现了固液分离。同时,沉淀到斜管底部的污泥会在重力作用下,逐渐滑落到沉淀池底部的集泥区,由排泥装置定期排出,从而保证沉淀池的正常运行。
处理效果稳定:斜管的存在使得水流分布均匀,水力条件稳定,受进水水质、水量波动的影响较小,在不同的运行条件下都能保持较为稳定的处理效果,出水水质较为稳定,悬浮物含量低,能为后续的水处理工艺提供稳定的进水条件。
停留时间短:斜管的结构设计缩短了颗粒的沉淀距离,加快了沉淀速度,从而使水在沉淀池内的停留时间明显缩短,一般只需 20 - 30 分钟,相比传统沉淀池大大提高了水处理效率,可有效提高设备的处理能力和运行效率。
污泥排放顺畅:斜管的倾斜角度通常设计为 60° 左右,有利于沉淀下来的污泥在重力作用下快速滑落到池底的集泥区,污泥不易在斜管内堆积,排泥顺畅,减少了污泥停留时间,降低了污泥发生腐败、上浮等问题的可能性,有利于保持良好的沉淀效果和水质。
操作维护简便:一体化斜管沉淀池的结构相对简单,没有复杂的机械设备,日常运行过程中不需要频繁进行设备维护和检修,操作管理方便,只需定期对斜管进行检查和清理,确保斜管无堵塞、破损等问题,以及保证排泥系统的正常运行即可。
工业水处理领域
化工行业:用于处理化工生产过程中产生的废水,去除废水中的化工原料颗粒、反应生成的沉淀物、悬浮物等,降低废水的浊度和污染物含量,减轻对环境的污染,部分处理后的水可回用于生产过程中的冷却、洗涤等环节。
食品饮料行业:处理食品饮料加工废水,能有效去除其中的果肉残渣、蛋白质、油脂等有机物和固体杂质,使废水达到排放标准或实现回用,用于车间清洁、绿化灌溉等,减少水资源的浪费。
电镀行业:可去除电镀废水中的重金属离子沉淀物、悬浮物等,使废水经过处理后达到排放标准,避免重金属污染环境,同时回收的重金属还可实现资源的再利用。
钢铁行业:对钢铁厂的轧钢废水、高炉煤气洗涤水等进行处理,去除水中的氧化铁皮、悬浮物等杂质,实现水资源的循环利用,降低钢铁生产的用水量和成本。
饮用水处理领域
地表水净化:在自来水厂中,对江河、湖泊等地表水进行处理,去除水中的藻类、泥沙、胶体等悬浮物和部分微生物,提高原水的水质,为后续的消毒、过滤等处理工序提供良好的基础,保障饮用水的安全和卫生。
地下水除铁除锰:在地下水作为饮用水源的处理中,帮助去除地下水中的铁、锰离子以及少量的悬浮物,使地下水达到饮用水的标准,满足居民的生活用水需求。
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