浅池原理的概念是什么

近几年来城市给水事业蓬勃发展，由浅池理论原理发展形成的斜管沉淀池也获得较为广泛的应用。我国在1965年开始进行澄清池分离区加斜板的实验，1968年又在福州水厂做了斜管除沙的试验，1972年第一座生产性的上向流斜管沉淀池正式投入使用。随着理论研究的不断深入和生产实践的不断总结积累，斜管沉淀技术正在不断发展。

1. 浅池理论原理设斜管沉淀池池长为L，池中水平流速为V，颗粒沉速为u0，在理想状态下，L/H＝V/ u0。可见L与V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板，将H分成3层，每层层深为H/3，在u0与v不变的条件下，只需L/3，就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3。如果池长不变，由于池深为H/3，则水平流速可正加的3v，仍能将沉速为u0的颗粒除去，也即处理能力提高倍。同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初，哈真（Hazen）提出的浅池理论。

2. 斜管沉淀池设计原理为了创造理想的层流条件，提高去除率，需要控制雷偌数Re=,斜管由于湿周p长，故Re可控制在200以下。远小于层流界限500。又从佛劳德数Fr=可知，由于P长，W小，Fr数可达10-3-10-4。异向流斜管沉淀池的水力计算可归纳为如下三种：2.1分离粒径法：可分离颗粒的粒径dp可表示为：若用可分离颗粒沉速us来表示，则：式中:Q—沉淀池流量A—斜管区水面面积Af—斜管总投影面积K—颗粒粒径与沉速的变换系数V—斜管中的水流速度L—颗粒沉降需要的长度d—斜管的垂直高度θ—斜管倾角2.2 特性系数法按照沉淀最不理的端面所求得的可分离沉速usc与us关系为：usc＝us，s为一常数。S值被称为斜管的特性参数，虽断面形状而定。

2.3加速沉淀法考虑到颗粒沉淀过程中的絮凝因素，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分部，则斜管长度为：-d*tgθ式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a=du/dt上诉三种方法，各有不足之处，在目前还没有更完善的斜管沉淀池计算方法之前，认为分离粒径可作为斜管沉淀计算的出发点。

3. 斜管沉淀池的流态设计对斜管沉淀池进行设计需要以下参数：3.1截留速度斜管沉淀池在布置方面的差别，将影响设计截留速度值的取用。一般规模较大的斜管沉淀池，由于其进水分配和出水收集不容易保证均匀。而设计时宜选用指标低于规模较小的斜管沉淀池。目前在异向流斜管沉淀池设计中，截留速度一般为0.15-0.40mm/s。

3.2管径与管距目前国内异向流斜管沉淀池的断面几乎采用正六角行，一般用内切直径作为管径。目前用于给水处理的异向流斜管沉淀池的管径为25-35mm.3.3斜管长度斜管长度一般不宜小于50cm，斜管的长度取决于斜管的加工和沉淀池的池深。

3.4倾角异向流倾角需要保持45-6003.5上升流速或表面符合率异向流流速8.3-14mm/s.3.6雷偌数（Re）一般平流式沉淀池中的雷偌数（Re）常在104上，而水流属于紊流。斜管沉淀池则由于湿周增加，水力半径降低，而雷偌数（Re）明显减少，以致完全有条件控制在层流条件下（Re数小于500）。

3.7佛劳德数在平流式沉淀池中，Fr值大致为10-5的数量级。斜管沉淀池由于水力半径减少和水流速度提高的提高，Fr数一般在10-3-10-4 的范围内，因而水流稳定性明显增加。

4结语在平流式沉淀池中或在原有平流式沉淀池中加斜板后，效果一般均较普通平流式沉淀池提高3-5倍，因而它在生产实践中取得了较好效果。特别湿对散性颗粒的去除效果更为显著。

设斜管沉淀池池长为L，池中水平流速为V，颗粒沉速为u0，在理想状态下，L/H=V/ u0。可见L与V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。

若用水平隔板，将H分成3层，每层层深为H/3，在u0与v不变的条件下，只需L/3，就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3。

如果池长不变，由于池深为H/3，则水平流速可增加至3v，仍能将沉速为u0的颗粒除去，也即处理能力提高3倍。

同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初，哈真（Hazen）提出的浅池理论。

浅池原理的概念又称海伦模型（Haren):悬浮液的颗粒和流动速度在整个水池断面上是均匀分布并保持不变的；悬浮液在分级设备中的流动是理想的缓慢流动；颗粒只要一离开流动层，即认为已经成为沉物。由于颗粒物存在垂直分速度，所以相对于沉淀池的长度而言，深度越浅，沉淀时间就越短。这就是浅层沉淀。斜板斜管沉淀池的原理就是这样的。