沉降槽名詞解釋

沉降槽也稱(chēng)增稠器或澄清器，是重力沉降設(shè)備，用來(lái)提高懸浮液濃度并同時(shí)得到澄清液。當(dāng)沉降分離的目的主要是為了得到澄清液時(shí)，所用設(shè)備稱(chēng)為澄清器；若分離目的是得到含固體粒子的沉淀物時(shí)，所用設(shè)備為增稠器。由于從沉降槽得到的沉渣中還含有約50%的液體，懸浮液的增稠常作為下一步分離的預(yù)處理，以減小后工序分離設(shè)備的負(fù)荷。
沉降槽可間歇操作也可連續(xù)操作。在工業(yè)生產(chǎn)中比較常見(jiàn)的有沉淀池、多層傾斜板式沉降槽、逆流澄清器、耙式濃密機(jī)及沉降錐斗等。沉降槽適用于處理量大而固體含量不高、顆粒不太細(xì)微的懸浮料漿。
沉降槽具有雙重作用。其一是從料漿中分出大量清液，要求液體向上的速度在任何瞬間都必須小于顆粒的沉降速度，因此沉降槽應(yīng)有足夠的沉降面積，保證清液向上及增濃液向下的通過(guò)能力。其二是沉降槽必須要達(dá)到增濃液所規(guī)定的增濃程度，增濃程度取決于顆粒在槽中的停留時(shí)間，為此沉降槽加料口以下應(yīng)有足夠的高度，保證底流緊聚所需的時(shí)間。
要使沉降槽獲得滿(mǎn)意的澄清效果，在接近槽頂處必須保持一個(gè)微量固體含量區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)顆粒接近于自由沉降的狀態(tài)，在該區(qū)域內(nèi)的顆粒沉降速度由于超過(guò)清液向上的速度而下沉。若該區(qū)域太淺，一些小顆粒有可能隨溢流液體從頂部溢出。由于通過(guò)上部清液區(qū)液體的體積流量等于料漿與底流中液體的體積流量之差，因此，底流中固體物的濃度和生產(chǎn)能力決定了澄清區(qū)的狀況。
為了提高給定尺寸和類(lèi)型的沉降槽的處理能力，除了確保沉降槽具有足夠的沉降面積外，還應(yīng)盡可能提高顆粒的沉降速度。多數(shù)情況下，是通過(guò)加入凝聚劑或絮凝劑，促使微細(xì)顆?；蚰z粒凝結(jié)成大顆粒而加速沉降。凝聚是通過(guò)加入電解質(zhì)，改變顆粒表面的電性，使顆粒相互吸引而結(jié)合；絮凝則是加入高分子驟合物或高聚電解質(zhì)，使顆粒相互團(tuán)聚成絮狀。常見(jiàn)的凝聚劑和絮凝劑有 、 等無(wú)機(jī)電解質(zhì)，聚丙烯酰胺、聚乙胺和淀糕等高分子聚合物。也可用加熱的方法降低沼體黏度，并在溶解小顆粒的同時(shí)促使大顆粒長(zhǎng)大。沉降槽經(jīng)常配置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌器，減低懸浮液的表觀(guān)黏度，緊聚沉淀物。
如右圖所示的是連續(xù)操作、帶錐形底的沉降槽。懸浮液于沉降槽中心液面下0.3～1m處連續(xù)加入，顆粒向下沉降至器底，底部緩慢旋轉(zhuǎn)的齒耙（轉(zhuǎn)速為0.025～0·5r/min）將沉降顆粒收集至中心，然后從底部中心處出口連續(xù)排出；沉降槽上部得到澄清液體，由四周溢流管連續(xù)溢出。

連續(xù)操作、帶錐形底的沉降槽
沉降槽一般用于大流量、低濃度、較粗顆粒懸浮液的處理。大的沉降槽直徑可達(dá)10～100m，深2.5～4m，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理量大，操作易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和機(jī)械化。工業(yè)上大多數(shù)污水處理都采用連續(xù)沉降槽。[1]
在冶金工業(yè)中，沉降槽是氧化鋁生產(chǎn)液固分離主要設(shè)備之一。清液密度、底流密度、泥層高度三大指標(biāo)可直接反映沉降槽運(yùn)行是否穩(wěn)定。這三大參數(shù)皆通過(guò)人工取樣來(lái)進(jìn)行分析。由于人工分析時(shí)間滯后較大，且勞動(dòng)強(qiáng)度高，造成系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，嚴(yán)重影響產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量。能否實(shí)現(xiàn)三大指標(biāo)的在線(xiàn)實(shí)時(shí)顯示就成為提高沉降槽分離效果的主要問(wèn)題。
分類(lèi)
連續(xù)沉降槽
（1）標(biāo)準(zhǔn)型連續(xù)沉降槽
有圓形槽和矩形槽兩大類(lèi)，其原理相同。應(yīng)用最普遍的是圓形槽，漿料可從側(cè)邊加入，亦可自中央加入。操作時(shí)，漿料以一定速度加入，使固體有足夠時(shí)間沉于槽底，并靠耙子的轉(zhuǎn)動(dòng)（0.5～0.025r/min），使沉積濃泥聚集于槽底中心，由隔膜泵連續(xù)排出。
連續(xù)沉降槽直徑可達(dá)100m，每晝夜可沉降出3000t沉淀物。由兩個(gè)以上重迭的沉降槽，可組成多層濃縮槽，這種槽型可充分利用場(chǎng)地面積和減少建造材料。
（2）沉降過(guò)濾槽
帶過(guò)濾裝置的沉降槽稱(chēng)為沉降過(guò)濾槽。此種槽中掛有多排過(guò)濾管，濾管直徑150～200mm，長(zhǎng)1200～1500mm，管壁有小孔，外套濾布，濾布可拆換，整個(gè)過(guò)濾裝置浸沒(méi)在沉降槽中礦漿的液面下。過(guò)濾裝置有20～25排，每排由4—6根過(guò)濾管組成。過(guò)濾管與水平支管相連，水平支管與真空及壓縮空氣分配室相通，能自動(dòng)更換。當(dāng)停止使用真空而轉(zhuǎn)換為壓縮空氣時(shí)，濾渣即落到槽底，由刮泥器將濃泥移向排泥口。沉降過(guò)濾槽的處理能力依處理礦漿性質(zhì)而異，對(duì)一般浮選礦漿，每100平方米過(guò)濾面積每晝夜能濃集150～350t固體。
沉降過(guò)濾槽與一般沉降槽相比，可加速沉降過(guò)程并獲得液固比較低的濃泥；與真空過(guò)濾帆相比，生產(chǎn)能力較大，能耗低，但濃泥的液固比較高。
（3）層狀澄清沉降槽
層狀沉降槽是一種帶有傾斜隔板、利用顆粒淺層沉降和滑動(dòng)原理，使?jié){料中固體顆粒沉降的靜態(tài)沉降槽。[2]
間歇沉降槽
間歇沉降槽通常為底部稍呈錐形并帶有出渣口的大直徑貯液罐。需要處理的懸浮料液在罐內(nèi)靜置足夠時(shí)間以后，用泵或虹吸管將上清液抽出，而增濃的沉渣由罐底排出。中藥前處理工藝中的水提醇沉工藝或醇提水沉工藝常常是采用間歇沉降槽完成。

地鐵隧道地表沉降預(yù)測(cè)分析？

地鐵隧道的開(kāi)挖由于埋深淺，施工引起的地層損失會(huì)波及地表從而產(chǎn)生地表沉降。地表沉降將對(duì)周邊建筑物、地下管線(xiàn)等設(shè)施帶來(lái)安全隱患，過(guò)大的地表沉降甚至?xí)斐蓢?yán)重破壞，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失和安全事故，因此進(jìn)行地表沉降規(guī)律及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法的研究具有重大工程意義。地鐵隧道建設(shè)工程中，Peck法是運(yùn)用較為廣泛的地表沉降預(yù)測(cè)方法。在運(yùn)用Peck法時(shí)，其重要參數(shù)沉降槽寬度i的求解是預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)i的計(jì)算方法和取值做了深入研究，也提出了很多有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)公式［1～12］。影響i值的因素很多，如區(qū)域工程地質(zhì)特征、隧道埋深、施工方法等，這導(dǎo)致i值的取值有很強(qiáng)的地域性。同時(shí)由于Peck公式是基于有限地區(qū)的實(shí)測(cè)資料提出的經(jīng)驗(yàn)公式，因此在某個(gè)地區(qū)應(yīng)用前首先應(yīng)該進(jìn)行基于當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)資料的驗(yàn)證工作［11］。
然而對(duì)于地鐵建設(shè)剛剛興起的武漢地區(qū)，Peck法經(jīng)驗(yàn)公式的研究開(kāi)展得相對(duì)較少，目前尚沒(méi)有得以推廣的i值計(jì)算公式及其計(jì)算系數(shù)k的取值范圍，對(duì)其進(jìn)行Peck法適用性分析是十分必要的。1Peck法原理及其研究現(xiàn)狀RBPeck(1969)［1］提出了隧道開(kāi)挖引起地表沉降槽呈近似正態(tài)分布(見(jiàn)圖1)的概念，并認(rèn)為在不排水情況下，隧道開(kāi)挖所形成的地表沉降槽的體積應(yīng)等于地層損失的體積。
2確定沉降槽曲線(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)的反分析方法
最大沉降量smax和沉降槽寬度i是Peck沉降槽曲線(xiàn)函數(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，由于它們是工程地質(zhì)條件、隧道開(kāi)挖深度、斷面尺寸及施工條件等眾多因素綜合作用的結(jié)果，因此無(wú)法用簡(jiǎn)單的方法加以確定。由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果通過(guò)反分析方法求解得到的smax和i，更準(zhǔn)確地代表了實(shí)際工程的綜合效應(yīng)，意義較為明確［13］。為了求解smax和i，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用反分析方法找到一組計(jì)算參數(shù)X*=(smax，i)，如果這組參數(shù)通過(guò)反求地表沉降值的結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果相符，則該組參數(shù)即為實(shí)際地表沉降計(jì)算參數(shù)。設(shè)實(shí)測(cè)點(diǎn)的地表沉降量為W0j，計(jì)算沉降量為Wtj，建立目標(biāo)函數(shù):目標(biāo)函數(shù)F(X*)實(shí)際上是計(jì)算參數(shù)X*=smax，i)的函數(shù)，反分析方法的目的就在于尋找一組參數(shù)X*使得目標(biāo)函數(shù)的值達(dá)到最小，因此這實(shí)際上是一個(gè)最小二乘問(wèn)題。
2.1沉降槽曲線(xiàn)的最小二乘擬合設(shè)si=(Xi)為實(shí)測(cè)值，最小二乘法就是要找*=(X)使得誤差平方和達(dá)到最小:得Peck沉降槽曲線(xiàn)函數(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)最大沉降量smax和沉降槽寬度i。
2.2擬合參數(shù)的檢驗(yàn)為了評(píng)價(jià)上述擬合結(jié)果，可以借用灰色預(yù)測(cè)中的檢驗(yàn)方法，采用后驗(yàn)差檢驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)地表沉降實(shí)測(cè)和計(jì)算結(jié)果，分別計(jì)算后驗(yàn)差比值及小誤差概率P;然后根據(jù)C、P值確定的擬合精度等級(jí)表(見(jiàn)表1)進(jìn)行精度判定。只有經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，擬合精度達(dá)到“合格”以上標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才認(rèn)為擬合結(jié)果有效。
3工程實(shí)例
3.1工程概況虎泉站—名都站區(qū)間(第24標(biāo)段)是武漢地鐵二號(hào)線(xiàn)一期工程的重要標(biāo)段。線(xiàn)路西起虎泉站，東至名都站，里程(左)為1257m。線(xiàn)路兩側(cè)建筑物密布，且有高層建筑;虎泉街道路交通較為繁忙，車(chē)流量較大;沿主干道兩側(cè)的慢車(chē)道、人行道上分布有光纜、路燈線(xiàn)、污水管道、自來(lái)水管道、天然氣管道;周邊環(huán)境非常復(fù)雜。各土層物理力學(xué)該區(qū)段隧道以“新奧法”原理為指導(dǎo)，以合理地利用圍巖的自承能力、盡量減少開(kāi)挖隧道的擾動(dòng)為原則，采用短進(jìn)尺開(kāi)挖;以錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土及鋼架作為主要施工支護(hù)手段;模筑鋼筋混凝土為二次襯砌，形成復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。
3.2Peck方程的擬合求解對(duì)大量施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合分析，擬合結(jié)果見(jiàn)表3。限于篇幅僅列出8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的具體擬合結(jié)果及斷面DK25+820的擬合曲線(xiàn)。由表3及圖2可見(jiàn)，用Peck曲線(xiàn)進(jìn)行隧道地表沉降的橫向沉降槽擬合是可行的。經(jīng)檢驗(yàn)，該方法對(duì)橫向沉降槽曲線(xiàn)的擬合精度較高，所有斷面擬合精度都能合格，且絕大部分?jǐn)嗝娴臄M合精度達(dá)到了優(yōu)。
3.3沉降槽寬度i計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式的修正用前人提出的i值計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算并與擬合值進(jìn)行了對(duì)比分析，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4及圖3、圖4(隧道計(jì)算半徑為3.167m)。由表4及圖3可得出以下結(jié)論:(1)沉降槽寬度系數(shù)k與沉降槽寬度i在本區(qū)間也大致存在簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系，即i=kH;(2)由各前人提出的i值計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到的i值均遠(yuǎn)小于擬合值，說(shuō)明這些經(jīng)驗(yàn)公式的參數(shù)取值不適用于本區(qū)間隧道地面沉降計(jì)算;(3)由Knothe公式和Attewell公式所得沉降槽寬度系數(shù)k約為0.5，擬合值平均是其1.73倍;由Atkinson公式所得沉降槽寬度系數(shù)k約為0.4，擬合值平均是其2.13倍;由Clough公式所得沉降槽寬度系數(shù)k約為0.43，擬合值平均是其2.0倍;將這些倍數(shù)作為修正系數(shù)可對(duì)不同的i值計(jì)算公式做相應(yīng)的系數(shù)修正，使之能夠滿(mǎn)足不同地域特殊地質(zhì)條件i值的計(jì)算需要。注意到由Peck(1969)提出的計(jì)算公式i/R=(H/2R)n中，n為待定系數(shù)，Peck等學(xué)者認(rèn)為n值在英國(guó)地區(qū)的取值為0.8～1.0之間，該系數(shù)顯然不能適用于本區(qū)間特殊地質(zhì)條件，應(yīng)加以修正。通過(guò)對(duì)擬合i值的反算，可以得出對(duì)于本區(qū)間待定系數(shù)n，從而可以得到適用于本區(qū)間i值計(jì)算的修正Peck經(jīng)驗(yàn)公式。n的計(jì)算式為:n=ln(i/R)/ln(H/2R)，計(jì)算結(jié)果得到n的取值為1.5～1.9之間。
3.4沉降槽寬度系數(shù)k的取值范圍由表4及圖4可得出以下結(jié)論:
(1)沉降槽系數(shù)k取0.5顯然不滿(mǎn)足本區(qū)間的地質(zhì)條件，參照表1、表2建議對(duì)于本區(qū)間地層多為黏土、粉質(zhì)黏土、黏土夾碎石的情況下的k值宜為0.7～0.9之間;(2)隧道中線(xiàn)埋深為10～15m之間時(shí)，約50%的監(jiān)測(cè)斷面沉降槽寬度系數(shù)k可取值為0.8，最大沉降槽寬度系數(shù)k可取值為0.95，總體上其平均值約為0.86。4結(jié)論(1)運(yùn)用Peck法進(jìn)行本區(qū)間隧道施工引起的橫向地面沉降預(yù)測(cè)研究是可行的，其沉降槽曲線(xiàn)可以很好地?cái)M合及預(yù)測(cè)武漢隧道施工引起的地面沉降情況。
(2)隧道縱向中線(xiàn)埋深與沉降槽寬度i在本區(qū)間也大致存在簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系，即認(rèn)為i=kH，且在地層多為黏土、粉質(zhì)黏土、黏土夾碎石情況下的k值宜為0.7～0.9之間;且當(dāng)隧道中線(xiàn)埋深為10～15m之間時(shí)，約50%的監(jiān)測(cè)斷面沉降槽寬度系數(shù)k可取值為0.8，最大沉降槽寬度系數(shù)k可取值為0.95，總體上其平均值約為0.86。
(3)由Knothe公式和Attewell公式所得沉降槽寬度系數(shù)k約為0.5，擬合值平均是其1.73倍;由Atkinson公式所得沉降槽寬度系數(shù)k約為0.4，擬合值平均是其2.13倍;由Clough公式所得沉降槽寬度系數(shù)k約為0.43，擬合值平均是其2.0倍;將這些倍數(shù)作為修正系數(shù)可對(duì)不同的i值計(jì)算公式做相應(yīng)的系數(shù)修正，使之能夠滿(mǎn)足不同地域特殊地質(zhì)條件i值的計(jì)算需要。(4)由Peck提出的公式i/R=(H/2R)n中，n為待定系數(shù)，通過(guò)對(duì)擬合i值的反算，可以得出對(duì)于本區(qū)間待定系數(shù)n，從而可以得到適用于本區(qū)間i值計(jì)算的修正Peck經(jīng)驗(yàn)公式;計(jì)算結(jié)果得到n在本區(qū)間的取值為1.5～1.9之間，平均可取為1.7。(5)采用修正的Peck法關(guān)鍵參數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行武漢地鐵第24標(biāo)段隧道地面沉降預(yù)測(cè)，所得結(jié)果更精確、更能適合該區(qū)間工程地質(zhì)情況。

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氧化鋁生產(chǎn) 沉降槽怎么操作

沉降槽操作診斷矩陣圖
如果發(fā)生下述情況…… 請(qǐng)按此操作 備注
溢流澄清度 泥層高度 耙機(jī)扭矩 底流（固含）比重 底流泵轉(zhuǎn)速 絮凝劑投加泵轉(zhuǎn)速
正常 正常 正常 正常 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 沉降槽操作運(yùn)行正常，不需要調(diào)整；
正常 正常 正常 下降明顯 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 底流拉得太大；
正常 正常 降低明顯 下降明顯 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 底流拉得太大；
正常 正常 升高過(guò)快 升高過(guò)快 適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速運(yùn)行 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 絮凝劑過(guò)量添加：降低絮凝劑投加泵的轉(zhuǎn)速；增加底流泵的轉(zhuǎn)速直到扭矩和底流固含控制在正常范圍內(nèi)；
正常 下降明顯 正常 正常 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 底流拉得較大；
正常 下降明顯 下降明顯 下降明顯 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 底流拉得太大；
正常 上升明顯 下降明顯 下降明顯 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速運(yùn)行 增加絮凝劑的投加量來(lái)保證溢流澄清度和改善底流的固含；
正常 上升明顯 上升明顯 正常 適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速運(yùn)行 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 底流拉得不足；
不好 正常 正常 正常 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速運(yùn)行 適當(dāng)增加絮凝劑投加量并繼續(xù)監(jiān)測(cè)溢流澄清度的變化；
不好 上升明顯 下降明顯 下降明顯 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速運(yùn)行 絮凝劑添加量嚴(yán)重不足：先增加50%添加量后進(jìn)行監(jiān)測(cè)并要確保不要過(guò)量添加；
非常好 正常 正常 正常 維持現(xiàn)有運(yùn)行轉(zhuǎn)速 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 適當(dāng)降低絮凝劑的添加量，降低處理成本；
非常好 下降明顯 升高過(guò)快 升高過(guò)快 適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速運(yùn)行 適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行 絮凝劑過(guò)量添加：先降低50%添加量；增加底流泵的轉(zhuǎn)速直到耙機(jī)扭矩和底流固含處于正常范圍；

絮凝劑應(yīng)用注意事項(xiàng)：
1、不要接任何風(fēng)管和水管進(jìn)入絮凝劑純品槽；純品槽只能用來(lái)裝純絮凝劑；托桶中純絮凝劑先攪拌1-2小時(shí)后再打入純品槽中；
2、不要隨意調(diào)整絮凝劑的制備濃度；
3、定時(shí)檢查純絮凝劑槽上的攪拌是否工作；如果攪拌未工作，絮凝劑中的活性物將會(huì)沉淀在純品槽的底部（分層嚴(yán)重）；
4、絮凝劑制備系統(tǒng)上的靜態(tài)混合器的壓力降保持在150~450kpa之間；
5、如果你懷疑絮凝劑的添加量不足時(shí)，在調(diào)整前請(qǐng)先檢查絮凝劑的制備濃度；
6、在增加絮凝劑的添加量時(shí)，請(qǐng)先檢查投加泵的運(yùn)行狀況，再檢查絮凝劑輸送管線(xiàn)上有無(wú)泄漏情況；沉降槽的進(jìn)料管線(xiàn)和中心進(jìn)料井絮凝劑是否添加正常，管線(xiàn)上絮凝劑添加點(diǎn)是否暢通；

7、分離沉降槽進(jìn)料物料發(fā)生變化對(duì)絮凝劑的添加影響很大；例如礦石粒度的過(guò)磨將引起絮凝劑添加量的急劇增加；
8、沉降槽中的泡沫可能會(huì)引起絮凝劑添加量的增加；