作者：吴再民

湖州市自来水公司城北水厂于1986年建成投产，一期工程上马，产水量为3m3/d的沉淀构筑物---斜管沉淀池，其排泥采用V形槽穿孔管（见图1）。该池运行6年后，沉淀效果一直不理想，致使沉淀池出水浊度经常>10度，实产水量仅为设计值的80%。查其原因，主要是配水区容积偏小，V形槽边倾角、穿孔管径也偏小等。针对上述诸因素，我们对该池作了相应的改造，改造后运行2年来观察，效果很好。现将改造前后设计与运行效果分述如下：
　　一、改造前该池（见图1）的设计参数及运行中存在的问题
　　1 原池设主参数：
⑴ 沉淀池平面尺寸
长×宽=10m×15.8m
　　⑵ 设计清水区上升流速：
V=2.84mm/s
　　⑶ 池总高H1=4.3m(水面至池底4.0m)，V形排泥槽高H1=0.6m，配水区高H2=1.234m , 斜管区高H3=0.866m，清水区高H4=1.35m ，池超高H5=0.3m。
⑷ 排泥系统：V形槽边倾角为47°，采用DN200钢制穿孔管排泥。在管底两侧45°方向不等矩，交*排列开孔，孔经Φ32mm，管底距池底0.08m。穿孔管长1=10m，间距中-中为1.6m。
　　2 运行中存在的问题
　　⑴ 排泥操作劳动强度大，历时长。该池共有10个排泥闸阀，排泥周期为8h，每个每次延时5min，每排一次需40min。
⑵ 该池投入运行2个半月后，就发生排泥不畅，池底积泥严重，V形槽内污泥浓缩、结块，积泥高出槽顶0.5～08m。以后每隔一个月需彻底清洗一次，且清泥劳动强度大，需用人力下到配水区用高压水冲洗，每冲洗一次需有8个劳动力，历时3～4h才能完成。每次冲洗，耗水量近1000m3。大大地影响了水厂的正常供水。
　　二、该池的改造及其运行效果
针对上述诸多问题，我们在1993年4月对该池进行了改造（见图2）。
　　1 改造措施及其数据：
　　⑴ 将蜂窝斜管提高0.2m。使配水区高度由1.234m增高为1.434m，以增加配水区容积，使配水均匀、提高矾花沉淀空间。
　　⑵ 穿孔排泥管由原DN200钢管改成DN300UPVC管。以增大过流断面，减小阻力系数，提高流速。孔眼直径由Φ32mm改为Φ40mm，仍采用管底两侧不等距45°交*布孔（见图2），共51个孔。
　　⑶ V形排泥槽边倾角由47°改为55°30′。增大了污泥下滑摩擦角，以利污泥下滑。
　　⑷ 排泥阀由手动闸阀改为手动蝶阀。减轻了操作劳动强度，且提高排泥速度。
　　⑸ 在排泥管出口处增加下伸的直角弯头，高度为1.0m。改排泥口自由出流为淹没出流。增加了污泥排出口的静水头，由4.0m增加到4.7m，有利于排泥。
　　2 穿孔管水力计算
　　⑴ 已知参数数据：
n=0.010(既有钢管，又有塑料管)
静水头：H=4.7m
UPVC管计算管径 d计=296.6mm
l计=9.3m
钢管（渐缩管）：d1=250mm , l1=0.5m ,
d2=305mm , l2 =2.7m
　　⑵ 计算过程：
　　穿孔管平均内径
水力半径：
管道出口断面流速系数
其中：
Σ§=§孔口+§缩口+§扩口+§阀+§90°+§出口
=0.5+0.114+0.02+0.5+1.0+0.2
=2.234
管内流速：
出流量：
Qc=Vc•A=4.72×0.069=0.326m3/s
孔口流速：
ω孔----孔眼总面积，共51孔。
V孔0----原穿孔管眼总流速为3.85m/s。
证明孔口入泥流速增大，排泥效果得到了改善，且：
ω孔：A=0.064:0.069=92.75%
较理想。
　　3 改造后运行效果
　　⑴ 改造后运行2年来，池底积泥现象基本解决，达到了预期效果。
　　⑵ 现该池排泥周期8h，每个阀门每次排泥历时仅1min，改造后，虽加大了排泥管口径，却相反节约了排泥耗水量，达440m3/d。且无需冲洗池底，大大减轻了劳动强度。
　　⑶ 出水浊度保持在3度以下。
　　⑷ 产水量达到设计能力3万m3/d。
　　三、效益评价
　　1 改造后，确保了该厂的设计供水能力，缓解了自来水供需矛盾，改善了工人的劳动条件。
　　2 改造后，减少排污、增大出水量二项可净增水量6000m3/d，年增水219万m3。按售水价格的20%计算（考虑自用水、配水电耗、管网损失等）年效益26.28万元，半年可收回投资。
　　四、结束语
经过该池改造，我们得到以下几点体会，仅供同行参考：
　　1、斜管沉淀池采用穿孔管和V形槽排泥，简便易行。建议穿孔管的直径和长度之比，不宜小于3%。穿孔管的长度，建议不超过10m为好。
　　2、V形槽边倾角，以α=52°～56°为宜。
　　3、穿孔排泥管管材，宜采用摩阻系数小的材料为宜，如UPVC塑料管等。
　　4、设计斜管沉淀池时，清水区上升流速取值不宜过高，建议不超过2.5mm/s。