海水淡化预处理设备
斜管沉淀/V型滤池
斜管沉淀利用了浅池沉淀原理，在沉淀池中放置许多倾斜的管道或管件，使海水在斜管内流动，水中的悬浮颗粒在重力作用下沉淀到斜管底部，从而实现固液分离。
- 在海水淡化中的作用
- 去除悬浮杂质：海水中含有大量的悬浮颗粒，如泥沙、浮游生物、胶体等，通过斜管沉淀，可以有效去除这些悬浮杂质，降低海水的浊度，为后续的海水淡化处理工艺提供良好的进水水质，减轻后续处理设备的负担，提高设备的运行效率和使用寿命；
- 减轻膜污染：对于膜法海水淡化工艺，如反渗透（RO）膜技术，悬浮颗粒和胶体物质容易堵塞膜孔，导致膜通量下降和膜污染加剧。斜管沉淀作为预处理工艺，可以提前去除大部分的悬浮杂质，减少膜污染的风险，延长膜的清洗周期和使用寿命，降低海水淡化的运行成本。
- 性能特点
- 浅层沉淀原理：利用斜管分割水流空间，缩短颗粒沉淀距离，使沉淀时间从传统沉淀池的 1-2 小时缩短至 30-60 分钟，表面负荷可达 3-5m³/(m²・h)，处理效率提升 30%-50%；
- 层流状态优化：斜管内水流雷诺数（Re）通常小于 500，处于稳定层流状态，减少紊流对沉淀的干扰，提高颗粒沉降效率；
- 占地面积小：相同处理规模下，斜管沉淀池占地面积仅为平流式沉淀池的 1/3-1/2，特别适合土地资源紧张的沿海地区；
- 高度集成设计：可采用模块化组合方式，与絮凝池、过滤池等集成设计，构建紧凑的预处理系统；
- 适应性强：通过调整斜管倾角（45°-60°）和上升流速（2-3mm/s），可适应海水浊度波动（50-100NTU），短时间内抗冲击负荷能力较传统沉淀池提高 50% 以上；
- 污泥浓缩性能：斜管底部污泥斗倾角（60°-80°）设计，使污泥浓度可达 30-50g/L，便于后续污泥处理；
- 耐腐蚀材料：采用聚丙烯（PP）或聚氯乙烯（PVC）斜管，耐海水氯离子腐蚀（浓度约 19,000mg/L），使用寿命可达 15-20 年；
- 抗生物附着：部分斜管表面经过特殊处理（如纳米涂层），可减少海洋微生物附着，降低生物垢对沉淀效果的影响；
- 出水水质稳定：正常运行时出水浊度≤5NTU，可有效降低反渗透（RO）膜的污染速率，使膜清洗周期延长 30%-40%；
- 去除胶体物质：对粒径 1-100μm 的胶体颗粒去除率达 90% 以上，显著降低海水的 SDI 值（通常≤3），满足 RO 膜进水要求。
- 运行管理要点
- 絮凝剂投加：为了提高斜管沉淀的效果，通常需要在海水进入沉淀池之前投加适量的絮凝剂，使海水中的微小颗粒凝聚成较大的絮体，便于沉淀分离。絮凝剂的种类和投加量需要根据海水的水质情况进行试验和优化，以确保最佳的絮凝沉淀效果；
- 排泥管理：斜管沉淀池底部的污泥需要及时排放，以防止污泥积累过多影响沉淀效果。排泥周期和排泥时间需要根据污泥的产生量和沉淀池的运行情况进行合理调整，一般可以通过监测污泥层的高度或排泥量来控制排泥过程；
- 水质监测：定期对斜管沉淀池的进水和出水水质进行监测，包括浊度、悬浮物、pH 值等指标，及时了解沉淀效果和水质变化情况，以便对运行参数进行调整和优化，确保斜管沉淀工艺的稳定运行。
- 设备参数
| 参数分类 | 具体参数 | 详情说明 |
|---|---|---|
| 斜管参数 | 管径 | 25 - 50mm，常用 35mm 或 50mm |
| 管长 | 1 - 1.2m | |
| 倾斜角度 | 45° - 60°，常用 55° | |
| 材质 | 聚丙烯（PP）或聚氯乙烯（PVC） | |
| 沉淀池运行参数 | 表面负荷 | 3 - 5m³/(m²·h)，海水淡化预处理常取 3 - 4m³/(m²·h) |
| 上升流速 | 2 - 3mm/s | |
| 停留时间 | 30 - 60 分钟，水质差时可延长至 45 - 60 分钟 | |
| 进水浊度 | 不超过 100NTU | |
| 出水浊度 | 小于 5NTU，理想状态下可达到 3NTU 以下 | |
| 沉淀池构造参数 | 进水区配水孔流速 | 0.2 - 0.3m/s |
| 进水区配水孔面积 | 根据进水流量和配水孔流速计算确定 | |
| 沉淀区斜管安装高度 | 0.8 - 1.0m | |
| 沉淀区清水区高度 | 0.5 - 0.8m | |
| 沉淀区斜管水平间距 | 5 - 10mm | |
| 出水区出水堰负荷 | 不超过 2.9L/(s·m) | |
| 出水区出水槽宽度 | 根据出水流量和槽内水流速度（0.3 - 0.5m/s）确定 | |
| 污泥区污泥斗角度 | 60° - 80° | |
| 污泥区污泥斗容积 | 根据污泥产生量和排泥周期计算确定 | |
| 絮凝剂投加参数 | 种类 | 聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等 |
| 投加量 | 5 - 20mg/L，需通过试验确定 | |
| 投加点 | 沉淀池进水管道上，保证与海水充分混合 |
