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| 屠宰污水處理設(shè)備中斜管沉淀池的沉降分析 |
在這里以屠宰污水處理設(shè)備的斜管沉淀池為例，分析沉淀池斜管尺寸的問題。為了分析方便，取上向流斜管為矩形，設(shè)斜管的傾斜角為a，斜管的長度為A，斷面高度為d，寬為w，斜管內(nèi)水流平均流速為v，顆粒的沉降速度為u0。
設(shè)固體顆粒從斜管的A點(diǎn)進(jìn)入到達(dá)B點(diǎn)沉于管底，該顆粒的沉降速度既為它的截留速度。
幾何關(guān)系，以u(píng)0及v為兩邊所構(gòu)成的三角形和以d/cosa及(L+d/sinacosa)為兩邊的三角形是相似的，所以得下列比例關(guān)系:v/u0=L+d/sinacosa/d/cosa
由上式可以推導(dǎo)出沉淀單元長度:L=(v/u0-1/sina)d/cosa
沉淀單元的斷面面積為dw，則單元所通過的流量q應(yīng)為:q=vdw
由上式解出v代入式，得出q和u0的下列關(guān)系：q=dwu0(Lcosa/d+1/sina)=u0(Lwcosa+dw/sina)
上式中Lw實(shí)際是沉淀單元頂邊的面積，Lwcosa是這個(gè)面積在水平方向的投影，可以用Af來表示。Af可以看作是為整個(gè)沉淀單元外壁的面積在水平方向的投影(設(shè)壁厚為零，所以兩側(cè)壁的水平投影面積為零)。dw是沉淀單元的斷面面積，dw/sina表示這個(gè)面積在水平方向的投影，可用A代表，A同樣解釋為斷面的投影面積。這樣上式可改寫成簡單形式:q=u0(Af+A)
上式所代表的物理意義可結(jié)合圖3-20來理解，圖中畫出一個(gè)斜管單元的總投影面積(Af+A)。這個(gè)斜管單元的表面負(fù)荷應(yīng)表示為:
表面負(fù)荷=q/A=vdw/A=u0(Af+A)/A
上式是對(duì)斜管沉淀池優(yōu)于平流沉淀池的具體說明:在平流沉淀池中，表面負(fù)荷僅為u0，斜管沉淀的表面負(fù)荷為它的(Af+A)/A倍。相當(dāng)于斜管把沉淀區(qū)的面積A變成(Af+A)來利用。因此，當(dāng)傾角越小，即(Af+A)越大，斜管的效率越高，但為了沉泥的下滑，傾角不能太小。 |
