水平管

水平管

水平管徠為水平管沉澱分離技術的簡稱,主要應用在水處理中沉澱環節,是繼平流池、斜管/板沉澱池、高密度澄清池等之後的一新沉澱技術。

技術背景


早在1904年美國人哈真(Hazen)提出了淺池理論,100多年來,人們相繼開發出了斜板沉澱池、斜管沉澱池、迷宮沉澱池,其設計均追求接近理想的“淺池”沉澱池;這些技術的應用給社會都作出了貢獻,但其在設計上存在著不可克服的缺點,九通水務經過多年研究出的“水平管沉澱分離技術”真正實現了淺池理論。

發展歷程


2006年10月,國家發明專利申請;
2007年8月,在深圳水務集團國家863安全飲用水保障技術研究基地中試;
2008年7月,“廣東省科技廳組織的科技成果鑒定會”水平管沉澱技術通過成果鑒定;
2008年9月,獲得國家創新基金立項支持;
2009年7月,獲得國家知識產權局發明專利證書,專利號:ZL200610123752.2;
2010年8月,河套水務集團"水平管沉澱分離技術"工程項目現場會成功召開;
2011年4月,“水平管”通過國家創新基金項目驗收;
2011年6月,淮安東方自來水公司斜管改造為水平管沉澱池一期通水運行;
2012年3月,葫蘆島市老合台凈水廠6.5萬噸/天水城改造工程通水運行;
2012年12月,列入《給水排水設計手冊》,標誌著“"水平管沉澱分離技術”進入大規模應用階段;
2013年5月,在首屆“內蒙古-廣東科技合作活動周”啟動儀式上,與河套水務集團簽約10萬噸/天凈水廠新建項目;
2013年7月,由水利部農村飲水安全中心主辦的”水平管沉澱分離技術安徽定遠現場研討會“成功在”農村飲水安全工程“定遠縣大余水廠舉辦;
2013年7月,水平管沉澱分離裝置獲得美國專利商標局頒發的專利證書,專利號:US8191716B2;
2013年8月,《水平管沉澱池工程技術規程》技術研討會成功舉辦;
2013年11月,"水平管沉澱分離技術”應用於污水處理廠的中水回用工程-東營市西城城北污水處理廠竣工;
2014年4月,中國工程建設協會標準《水平管沉澱池工程技術規程》評審會在廣東省珠海市成功舉辦。

工作原理


水平管沉澱分離技術應用哈真“淺池理論”,將沉澱管水平放置,水平行流動,懸浮物垂直沉澱,具有最佳狀態下的沉澱和分離功能。水平管單管的垂直斷面形狀為菱形,管底側向設有排泥口,當水流進菱形管時,沉澱的懸浮物會順著側底滑出排泥口,進入與水流隔開的滑泥道。懸浮物通過水平管與水及時分離,水走水道、泥走泥道,避免了懸浮物堵塞管道和跑礬現象的發生,提高了沉澱效率。
水平管示意圖
水平管示意圖

適用範圍


適用於市政、環保、冶金、化工等各個行業不同規模水處理、污水處理等的新建/改造工程。
市政應用
新建水廠:減少沉澱池佔地面積,降低建設成本。
水廠改造:將平流沉澱池、斜板沉澱池改造成水平管沉澱池,提升水質,提高產水量。
其他應用:高濁度原水(如黃河流域),季節性、氣候性的原水(如水庫水)

技術優勢


出水濁度:均穩定在0.5-3.0NTU;
抗衝擊負荷能力:適應原水在水量、濁度的大幅度波動。
沉澱效率:效率是斜管的3-5倍,是平流的9-25倍;
佔地面積:面積是平流池的1/25;
安裝維護便捷:模塊化設計及應用,自帶不停水自動沖洗系統;

技術比較


各項指標優於其他沉澱技術
裝置性能比較水平管沉澱池平流沉澱池斜管沉澱池高密度澄清池
流速(mm/s)7~145~202~43.3~6.9
表面負荷(m3/m2·h)25~48(截面)2~38~1012~25
停留時間2~3min1~3h6~8min3~4min
出水濁度(NTU)0.7~3.5≥3.5≥3.5≤3.5
沉澱效率9~25(倍)13~5(倍)6~10(倍)
佔地面積較大
可逆沉澱較強
污染程度較難較難
基建費用一般
設備費用一般一般
跑礬現象輕微嚴重輕微

水體試驗


濁度試驗

“水平管”通過取用水源地的污泥、經過近180天的連續運行,在不同的進水流量和進水濁度的情況下得到以下試驗結果:
對比
對比
1、進水濁度在10~144NTU時,出水濁度在0.5NTU以下;
2、進水濁度在144~1100NTU時,出水濁度在3.0NTU以下。

除藻試驗

持續運行5個小時,在水平管沉澱池的進出水口每隔1個小時取樣,各5個水樣,將進出水樣分別混合均勻,接入2個500ml透明乾淨樣瓶中。將原水樣瓶與出水樣瓶放置在陽光充足的地方照射。經過近2個月時間,結果如下:發現原水樣瓶瓶壁有藻類出現,而出水樣瓶瓶壁完全沒有藻類痕迹。

除蟲試驗

在水平管沉澱池穩定運行后,每間隔1.5小時向池體的進水端加入1000條紅蟲,用100目的尼龍網在出水口承接,連續試驗3次后發現在出水口的紅蟲分別有60、40、10條。結果顯示:紅蟲去
除率分別為94%、96%和99%。

工程應用


新建項目

1、應用於內蒙古巴彥淖爾市黃河水廠新建水廠,日產水量10萬噸,解決夏季高濁度、冬季低溫低濁的原水問題;
徠2、應用于山東東營市西城城北污水處理廠,日處理量4萬噸,出水達到城鎮污水處理廠污染物排放一級A標準,並用於城市中水回用;
3、應用於內蒙古烏拉特前旗工業園區黑柳子凈水廠,日產水量5萬噸,供工業用水;
4、應用於內蒙古河套水務恆源供水公司凈水廠,解決了夏季高濁度,冬季低溫低濁的難題。

改造項目

1、應用於江蘇淮安市淮陰自來水公司水廠改造,水量提高1.8倍出水濁度達到新國標;
工程應用
工程應用
2、應用於安徽定遠縣大余水廠改造,節省了總體投資成本,且出水濁度穩定;
3、應用於遼寧葫蘆島老合台水廠改造,供水能力達到6.5萬噸/天,沉澱池出水濁度在3NTU以下。

最新動態


1、中國工程建設協會標準《水平管沉澱池工程技術規程》評審會在廣東省珠海市成功舉辦。