水平管

水平管

水平管為水平管沉澱分離技術的簡稱,主要套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;這些技術的套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鑑定會”水平管沉澱技術通過成果鑑定;

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,葫蘆島市老合台淨水廠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”進入大規模套用階段;

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/天淨水廠新建項目;

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”套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套用哈真“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。

市政套用

新建水廠:減少沉澱池占地面積,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。

其他套用: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;

占地面積:面積是平流池的1/25;

安裝維護便捷:模組化設計及套用,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) 7~14 5~20 2~4 3.3~6.9
表面負荷(m3/m2·h) 25~48(截面) 2~3 8~10 12~25
停留時間 2~3 min 1~3h 6~8 min 3~4min
出水濁度(NTU) 0.7~3.5 ≥3.5 ≥3.5 ≤3.5
沉澱效率 9~25(倍) 1 3~5(倍) 6~10(倍)
占地面積 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跡。

除蟲試驗

在水平管沉澱池穩定運行後,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次後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%。

工程套用

新建項目

1、套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 ;

2、套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、套用於內蒙古烏拉特前旗工業園區黑柳子淨水廠,日產水量5萬噸,供工業用水;

4、套用於內蒙古河套水務恆源供水公司淨水廠,解決了夏季高濁度,冬季低溫低濁的難題。

改造項目

1、套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;

工程套用 工程套用

2、套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、套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。

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