裝設于沉淀池中的斜管曾用多種材料制備,主要包括塑料、木質、紙質、石棉水泥板、紙漿水泥板、玻璃鋼等。紙質蜂窩斜管用浸漬紙制成,并以酚醛樹脂固化定形,一般做成正六角形,內切圓直徑為25mm,斜管傾角60o。紙質蜂窩斜管質地較脆,經不起碰撞。經過多年的應用實踐,有些材質由于耐久性差,使用年限短,有些材質由于加工復雜或構造斷面占用較大等原因使使用受到一定的限制,因此目前應用較多的是以塑料制成的斜管。
供水用的塑料斜管主要有聚丙烯塑料斜管和聚氯乙烯塑料斜管兩類,蜂窩狀塑料斜管產品分半成品和成品。半成品指經機械熱壓成形的連續半六邊形片材,其成品是將半成品焊接或黏結而成的具有一定傾斜角度的組件。規定成品單組斜管的尺寸為長1000mm、寬500mm、斜長1000mm、傾角60o。
斜管長度大則沉淀效果好。試驗證明,在斜管進口一段距離內,泥水混雜,水流紊亂,污泥濃度亦較大,此段稱為過渡段或紊流段,該段以上便明顯看出泥水分離,此段為分離段。斜管的實際長度應包括過渡段長度和分離段長度,如斜管的長度過短,進口過度段長度所占的比例增加,有效沉淀區長度相應減小,顯然不合理;另一方面,斜管過長會增加造價而沉淀效率的提高有限。根據公式計算及估算的過渡段長度為200mm,同時考慮用于加工斜管的塑料薄板其寬度一般為0.95~1m,為了合理利用板材,目前加工成形的定性斜管斜長為1m左右。
斜管斷面形狀有矩形、圓形、橢圓形、正六邊形等,而目前生產上主要采用的是正六邊形。矩形斷面加工雖然方面,但排泥不如六邊形通暢;圓形管之間搭接處有空隙,容易集泥腐化;蜂窩形斷面的結構比較合理,成形后的剛度較好,可用較薄的材料加工,費用較省。近年來,有研究者對斜管的形狀對沉淀效率的影響進一步的研究,申請了一些**產品。如異型六邊形斜管及U形斜管。有研究者認為:在內切圓半徑相同時,異型六邊形斜管的水利半徑小,相應的弗勞德數大,雷諾數小,水流穩定,而單位斜管面積的投影面積卻增加了百分之22.5,因此,異型六邊形斜管在沉淀過程中有更優的水利條件,污泥的沉淀面積加大有利于污泥沉淀進一步下滑。
U形斜管由兩邊帶安裝卡槽的U形插片組裝而成,斜管插片呈直條形且向一側凹如,形成片材的外側面和內側面,在片材的外側面和內側面,在片材的外側面沿縱向平行設有兩條凹形插接槽, 在片材的兩條縱向邊沿設有T形插接頭,片材的插接頭用于與相同形狀的另一片材的插接頭相連接進行組裝。U形斜管改變了原塑料蜂窩斜管焦黏、加熱焊接的組裝工藝,其主要的優點為斜管片材之間很少重疊,有研究認為:斜管認為:斜管片材占據的沉淀池面積不到蜂窩斜管的一半,因此提高了沉淀面積的利用率。U形斜管采用拼接的安裝方式,在沉淀池內可實現無縫安裝,安裝便捷,特別是在圓形或環形池的安裝中,斜管可組裝成整塊的環形或圓形,無需進行切割,在一定程度上可避免安裝時出現的三角填充死區問題。
對蜂窩斜管來講,一般用內切圓直徑作為管徑。在同一截留速度的情況下,管徑越小,管內的流速可以越大,沉淀池的表面負荷率越高,沉淀池體積可相應減小,但是過小的管徑會給斜板的加工帶來困難,在使用時也可能較易堵塞,因此目前使用的異向流斜管的管徑一般為25~35mm。
斜管的傾斜度越小,沉淀面積越大,沉淀效率越高。通過試驗認為傾角為35~45o時效果好,其主要的原因在此角度時斜管底部積泥開始下滑,滑下的蕉農污泥與進入斜管的顆粒接觸時,產生接觸絮凝作用,因而提高了沉淀效率。若傾角繼續變大大,這種接觸絮凝作用抵消不了由于沉淀面積減小和沉淀距離加大所產生的影響,故效率又下降,在此基礎上,同時考慮排泥的通暢,目前異向流斜管的傾角采用60o。
斜管安裝的傾斜方向一般均與水流方向相同,可順水流傾斜,也可逆水流傾斜。從實際運行情況看,順水流與逆水流的安裝斜管的沉淀效果無明顯差異。