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天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《周易》

浅池理论分析斜板沉淀池的设计原理

摘要：斜板沉淀池是根据浅池理论发展而来的，是一种在沉淀池内装置许多间距

较小的平行的倾斜薄板的沉淀池，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。特别是对散性颗粒的去除效果更为显著。

关键词：浅池理论;斜板沉淀池

前言：给水处理的沉淀工艺是指在重力作用下，悬浮固体从水中分离的过程，原水

经过投药、混合与反应过程，水中悬浮物存在形式变为较大的絮凝体，要在沉淀池

中分离出来，以完成澄清的作用，混凝沉淀后出水浊度一般在10度以下。

斜板沉淀池是根据浅池理论发展而来的，是一种在沉淀池内装置许多间距较小

的平行的倾斜薄板的沉淀池。特点是沉淀效率高、池子容积小和占地面积小。斜板

沉淀池沉淀时间短，故在运行中遇到水质、水量的变化时，应注意加强管理，以

保证达到要求的水质[1]。从改善沉淀池水力条件的角度分析，由于斜板的放入，

沉淀池水力半径大大减小，从而使雷诺数大为降低，而弗劳德数则大大提高，因

此，斜板沉淀池也满足水流的稳定性和层流的要求。从而提高沉淀效果。

一、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/u。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u。与v不变的条件下，只需

L/3，就可以将u。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u。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。

而在沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。根据

这一理论，过去曾经把普通平流式沉淀池改建成多层多格的池子，使沉淀面积增

加。但由于排泥问题没有得到解决，因此无法推广。为解决排泥问题，斜板沉淀池

发展起来，浅池理论才得到实际应用。

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二、斜板沉淀池的设计原理

按照水流方向与颗粒沉淀方向之间的相对关系，斜板沉淀池可分为：

同向流斜板沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相同；

异向流斜板沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向互相垂直；

双向流斜板沉淀池，水流方向与颗粒沉淀方向相反；

（1）同向流斜板沉淀池

同向流斜板沉淀池与絮体沉降方向相垂直，水流流动方向和絮体下滑方向一

致，这样一旦水流过大就会影响絮体下沉。因此，同向流斜板沉淀池的表面负荷可

以设计的很大。但由于存在板间积泥、集配水不匀均、不能很好的解决泥水分离问

题、清水不能有效收集、清水集水管常常被堵塞等问题，同向流斜板沉淀池在实际

工程中采用较少。

（2）侧向流斜板沉淀池

侧向流斜板沉淀池进、出水方向一致，水流顺直，水头损失小。且水流方向影

响絮体沉降，因此水平流速可以设计的比较大。此外，侧向流斜板沉淀池还适于平

流沉淀池的改造。

当沉淀池池深比较大时，为使斜板单体不至于过高而难以制作和安装，往往在

沉淀池内沿竖直方向设置多层斜板，这样，在斜板与斜板交界处的水流就很不稳

定。而且，上层斜板上沉淀下来的絮体在下滑到下层斜板的过程中再次处于悬浮状

态，有可能被水流搅起而被带出沉淀池。这种现象越往下越明显，往往到了沉淀池

底部会出现严重的泥水混杂现象，对出水和排泥都产生不利影响。