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    近几年来城市水处理事业蓬勃发展，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。 

斜管沉淀池按照斜管中水流与沉泥的运动方向 关系分为:异向流斜管沉淀池、同向流斜管沉淀池、侧 向

流斜管沉淀池。异向流斜管沉淀池是应用广泛的一种斜管沉淀池。斜管沉淀池上升流速是异向斜管沉淀

池一个重要的技术经济参数。

    异向流斜管沉淀池上升流速是指沉淀池清水区的水流上升速度，即v 为斜管沉淀池的池表面面积。 异向流斜管沉淀池表面负荷是指沉淀池斜管区斜管水平投影单位面积的处理水量，即q=Q/A 斜管沉淀池的各斜管总的投影面积之和。从斜管沉淀池上升流速和表面负荷的计算公式看，两者在数值上不相等。但在实际异向流斜管沉淀池设计计算中，常常直接采用给定斜管沉淀池斜管区 单位池面面积的处理水量，简称为斜管沉淀区的液面负荷，以便简化斜管沉淀池的计算。因此，在设计计算中，异向流斜管沉池的表面负荷在数值上等于沉淀池的清水区上升流速。上升流速对斜管沉淀池处理效果的影响斜管沉淀池的去除率是指所有能够在沉淀池中去除的，沉速小于特定颗粒沉速的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率。

    下面采用临界流速与斜管平 均流速的关系式 ，间接分析斜管沉淀池上升流速对沉淀效果的影响。 根据黄延林等 的研究结果，絮体的临界沉速基本与斜管内水流的平均上升流速成正比(见表)，当 第34 原水特性和处理方法沉降速度u/mms -1 用混凝剂处理有色或悬浮物含量在 200~250 mg/L 以内的浑浊水 0.35~0.45 用混凝剂处理悬浮物含量大于 250 mg/L 的浑浊水 0.50~0.60 用混凝剂处理高浊度水 0.30~0.35 不用混凝剂处理(自然沉淀) 0.12~0.15 管径/mm沉速/mms -1 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.90 

0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 20 0.147 0.133 0.118 0.103 0.088 0.074 0.059 0.053 0.047 0.041 

0.035 0.029 0.024 25 0.182 0.164 0.145 0.127 0.109 0.091 0.073 0.065 0.058 0.051 0.044 

0.036 0.029 30 0.216 0.194 0.173 0.151 0.130 0.108 0.086 0.078 0.069 0.060 0.052 0.043 

0.035 35 0.249 0.224 0.199 0.174 0.150 0.125 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 50 

0.345 0.310 0.276 0.241 0.207 0.172 0.138 0.124 0.110 0.097 0.083 0.069 0.055 80 0.520 

0.468 0.416 0.364 0.312 0.260 0.208 0.187 0.166 0.146 0.125 0.104 0.083 -临界流速，即当絮体

到达斜管管壁而沉淀下来的时间和被水流正好带出斜管的时间刚好 。沉淀池中的特定颗粒沉速可以用临

界流速间接表示。 v-斜管平均上升流速，即斜管中平行于斜管的 水流平均上升速度。其值等于沉淀池

上升流速除以 sinθ。 根据表1 中列出的公式，固定斜管倾斜角，采用 常用倾斜角60，分别计算不同

管径，不同的沉淀池上 升流速条件下的絮体临界流速。计算结果见表2 不同 管径不同上升流速下的颗

粒临界流速(mm/s)及图 不同管径下上升流速对临界沉速的影响。

    斜管管径d/mm 20 25 絮体临界沉速u0/mms -1 u0=0.051v+310 -5 u0=0.063v+310 -5 30 35 50 80 u0=0.074 8v+810 -5 u0=0.086 3v+810 -5 u0=0.119 u0=0.01801v 斜管角度固定时与沉淀池上升流速成正比。在同一斜管角度时，斜管内平均上升流速越大则絮体的临界沉 速也变大，且该斜管内的沉淀效率降低，出水水质变 中可以看出同一管径下，随着沉淀池上升流速的减小，絮体临界流速随之减小。同一上升流速下，随着管径的减小，絮体临界流速随之减小。由上述 分析可知，取小管径，小上升流速，絮体的临界流速也 会随之减小，意味着相应的特定颗粒沉速小，能截留 的颗粒多，沉淀池去除效率高，出水浊度低。虽然在同一上升流速下，小管径对应的絮体临界沉速小，沉淀池去除率高，但在运行一段时间后小管径容易堵塞。因此，在沉淀池斜管管径选择上除了考虑处理效果还应考虑后期管理运行维护的方便性。从中可以看到当管径为DN30，上升流速为 2.5 mm/s 时，对应的絮体临界流速是0.216 mm/s，小于一般的絮体特定沉速0.3 mm/s，DN30 已满足去除特定 颗粒沉速大于0.3 mm/s 的颗粒要求。考虑小管径易 堵，运行后维护不便，故建议斜管管径取DN30。原水特性与沉淀池上升流速取值关系颗粒沉降速度u，应根据水中颗粒情况通过实际试验测得;在无试验资料时可参考已建类似沉淀设备 的运转资料确定;一般混凝反应 大致为0.3~0.6mm/s 中可以看出，絮体的沉降速度与悬浮物含量有关，随着悬浮物含量的增多，其对应的沉降速度 也随之增大。对于给水、污水、污水深度处理三种原水，它们的原水特性不同，所含悬浮物含量也不同，因 此对于颗粒沉速的确定应根据不同原水特性确定。 对于高浊度的原水，絮体易形成，絮体颗粒大，密 实，特定颗粒沉速一般在0.3~0.6 mm/s 之间。从表3 中看出，斜管沉淀池上升流速在2.5 mm/s 以下，均能 满足去除沉速大于0.3~0.6 mm/s 的特定颗粒要求。

    对于低浊度的原水，形成絮体时间久，絮体密度小，絮体 轻，特定颗粒沉速介于0.24~0.12 mm/s 之间。从表2 中看出，当管径为 DN30、DN35 时，斜管沉淀池上升 306 第12H 流速在2.5mm/s 以下，均能满足去除沉速大于0.24~ 0.12 mm/s 的特定颗粒要求。当管径为DN50 沉淀池上升流速在1.5mm/s 以下，均能满足去除沉 速大于0.24~0.12 mm/s 的特定颗粒要求。当管径为 DN80 时，斜管沉淀池上升流速在1.0 mm/s 以下，均 能满足去除沉速大于0.24~0.12 mm/s 的特定颗粒要 在选择斜管沉淀池上升流速时，应根据沉淀池进水水质，絮体的絮凝效果来选择沉淀池上升流速，同 时应考虑管径的影响。在有条件的情况下，应通过实验来确定特定颗粒沉速，进而选择合适的上升流速和 斜管管径。

    (1)通过分析斜管沉淀池中上升流速对沉淀池沉 淀效率的影响，得出随着上升流速的降低，特定颗粒 沉速也随之降低，所能去除的絮体颗粒增加，沉淀池处理效果好。但在同一设计流量下，较小的上升流速， 会增大沉淀池平面尺寸、增加工程造价。从经济方面 考虑，在满足去除效率的前提下，尽可能提高沉淀池 上升流速，减低工程造价。 同一上升流速下，小管径对应的絮体临界沉速小，沉淀池去除率高。但从后期管理方便考虑，建议管径取DN30。

    (2)给水、污水及污水再生处理的原水特性不同， 悬浮物含量不同，混合絮凝后形

成的絮体大小、密度 不同，因此在选择上升流速时应考虑各自絮体差异， 不能取同一上升流速。 对于

高浊度的原水，特定颗粒沉速一般在0.3~0.6 mm/s 之间，斜管沉淀池上升流速可选择2.5 mm/s 下。对

于低浊度水，特定颗粒沉速介于0.24~0.12mm/s 之间。当管径为DN30、DN35 时，斜管沉淀池上升流 速

可选择2.5 mm/s 以下;当管径为DN50 淀池上升流速可选择1.5mm/s 以下;当管径为DN80 时，斜管沉淀池

上升流速可选择1.0 mm/s 以下。

    (3)在有条件的情况下，建议通过试验来确定斜管沉淀上升流速。