豎向排列的斜板沉淀池及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了豎向排列的斜板沉淀池及其工作方法，其結(jié)構(gòu)包括沉淀池本體、位于沉淀池本體內(nèi)的至少一對(duì)閘門、至少一組沉淀單元、至少一組排泥設(shè)備和出水穩(wěn)流板；工作方法：渾水通過進(jìn)水閘門后進(jìn)入斜板箱單元；在斜板箱單元內(nèi)完成泥水分離；清水進(jìn)入下一工段，泥渣進(jìn)入集泥區(qū)；排泥。優(yōu)越性：它提高了沉淀池的容積利用率和單位面積的產(chǎn)水量，便于維護(hù)檢修，提高了處理效率，適應(yīng)性更強(qiáng)，斜板加工、組裝容易，成本更低。
【專利說明】豎向排列的斜板沉淀池及其工作方法
(—)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，特別是豎向排列的斜板沉淀池及其工作方法。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]水處理領(lǐng)域常用的沉淀池有平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池、斜管沉淀池、斜板沉淀池等。
[0003]相對(duì)于平流沉淀池而言，斜管(板)沉淀池效率提高了許多，至今，世界各地已經(jīng)有許多的斜管(板)沉淀池應(yīng)用于給水及污水處理領(lǐng)域。
[0004]目前常用的側(cè)向流斜板沉淀池(見圖6、圖7)，它的特點(diǎn)是:(1)一組斜板按一定間距橫向排列，每塊斜板都與水平呈60°夾角；(2)水流在兩塊斜板之間沿水平方向從一端流向另一端；(3)泥渣顆粒靠重力沉淀到斜板上，沿斜板向下方滑移，直至劃入下部集泥區(qū)。
[0005]與本發(fā)明相比，目前的斜管(板)沉淀池存在的缺點(diǎn)主要是:⑴在相同流量下，斜管(板)沉淀池抗沖擊負(fù)荷能力弱；(2)斜管(板)沉淀池沉淀區(qū)域僅占整個(gè)沉淀池容積的約1/3，占地面積大，容積利用率低；(3)斜管(板)沉淀池進(jìn)水口約占整個(gè)池子容積的1/3，進(jìn)口配水是否均勻和穩(wěn)定對(duì)沉淀池的正常運(yùn)行有較大影響。(4)出水口集水若不均勻穩(wěn)定則易帶出較多礬花，使出水水質(zhì)惡化。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本發(fā)明的目的在于提供豎向排列的斜板沉淀池及其工作方法，它提高了沉淀池的容積利用率和單位面積的產(chǎn)水量，便于維護(hù)檢修，提高了處理效率，適應(yīng)性更強(qiáng)，斜板加工、組裝容易，成本更低。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案:豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于包括沉淀池本體、位于沉淀池本體內(nèi)的至少一對(duì)閘門、至少一組沉淀單元、至少一組排泥設(shè)備和出水穩(wěn)流板；所述一對(duì)閘門為進(jìn)水閘門和出水閘門；所述進(jìn)水閘門和出水閘門分別固定在沉淀池本體內(nèi)的進(jìn)水口處和出水口處，進(jìn)水閘門和出水閘門之間依次裝有至少一組沉淀單元和出水穩(wěn)流板；所述排泥設(shè)備位于沉淀池本體的底部；所述沉淀單元由斜板箱單元、集泥區(qū)擋板組成；所述斜板箱單元由框架和相對(duì)分列兩側(cè)安裝在框架內(nèi)的斜板單元組成；所述斜板單元由10-40塊豎向平行排列的斜板組成，所述斜板包括主面和副面；所述副面與框架固定連接。
[0008]上述所述主面與水平面呈45度至75度夾角，相鄰兩個(gè)主面之間的重力方向凈距為 100_150mm。
[0009]上述所述副面包括水平方向的副面和豎直方向的副面，所述豎直方向的副面的下邊緣與下方相鄰斜板的主面邊緣之間有一豎直凈距為10-30mm的縫隙。
[0010]上述所述進(jìn)水閘門與出水閘門在沉淀池的長度方向的距離為3000-15000mm。
[0011]上述沉淀池本體的深度為4000-7000mm。
[0012]上述所述沉淀單元的寬度為1000-1500mm。
[0013]上述所述斜板箱單元的兩組斜板單元之間的水平凈距為100-600mm，兩組斜板單元之間形成的豎向空間為集泥區(qū)。
[0014]上述所述出水穩(wěn)流板為帶有均勻分布的小孔的平板，開孔面積Ak^ 2.8% X (QXAc/ (M-1))~0.5，其中，Ak為開孔面積，單位為m2，Ac為進(jìn)水閘門與出水閘門之間的面積，單位為m2 ;Q為沉淀池單元的設(shè)計(jì)流量，單位為m3/s ;M為沖擊負(fù)荷，即沖擊流量與設(shè)計(jì)流量的比值，M>1.0。
[0015]上述所述排泥設(shè)備為刮吸泥機(jī)或由穿孔排泥管和排泥閥構(gòu)成的系統(tǒng)；所述穿孔排泥管位于沉淀池本體的底部，穿孔排泥管的一端位于沉淀池本體內(nèi)，另一端位于沉淀池本體外；所述排泥閥安裝在穿孔排泥管位于沉淀池本體外的部分上；所述穿孔排泥管為帶有均勻分布的小孔的管道，直徑為200-300mm，其上所開孔眼孔徑為20_30mm，孔眼間距為0.3-0.Sm，孔眼向下與垂線成度交叉排列。
[0016]上述豎向排列的斜板沉淀池的工作方法，其特征在于步驟如下:
[0017](I)來自前一工段反應(yīng)池?cái)y帶大量泥渣的渾水通過進(jìn)水閘門后進(jìn)入斜板箱單元；
[0018](2)在斜板箱單元內(nèi)，泥渣在重力作用下沉淀到斜板上完成泥水分離；
[0019](3)清水離開斜板箱單元，相繼穿過出水穩(wěn)流板和出水閘門進(jìn)入下一工段，泥渣則在重力作用下沉淀到斜板的主面上并沿斜板的主面向側(cè)下方滑移，經(jīng)過10-30mm的縫隙進(jìn)入集泥區(qū)；
[0020](4)開啟排泥設(shè)備，泥渣從集泥區(qū)通過排泥設(shè)備排出沉淀池外。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)越性:
[0022]1、斜板的豎向排列，沉淀池的容積利用率成倍提高；
[0023]2、模塊化設(shè)計(jì)便于組裝和施工；
[0024]3、當(dāng)處理水量較大時(shí)，本發(fā)明的單元式設(shè)計(jì)使得在必要的維護(hù)檢修時(shí)，不會(huì)對(duì)整個(gè)工廠的運(yùn)行造成大的影響，維護(hù)檢修對(duì)生產(chǎn)的影響很??；
[0025]4、獨(dú)特的縫隙設(shè)計(jì)，使得泥水分離后，污泥顆粒不會(huì)再因?yàn)闆_擊負(fù)荷的影響、流態(tài)的變化等再次回到清水中；
[0026]5、穩(wěn)流板的定量化設(shè)計(jì)保證沉淀池具有足夠的抗沖擊負(fù)荷的能力，出水水質(zhì)更有保證；
[0027]6、計(jì)算表明，處理效率是逆向流斜管(板)沉淀池的3倍以上。
[0028]根據(jù)現(xiàn)行《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》，逆向流斜管沉淀池的液面負(fù)荷采用5_9m3/(m2*h)，單位面積的處理量為5-9m3/h。一般情況下斜板沉淀池深約5m，即單位容積的處理量為1-1.8m3/h。
[0029]在同樣5m深度的條件下，豎向排列側(cè)向出水側(cè)向流斜板沉淀池的沉淀區(qū)至少可占3.5m深。按照現(xiàn)行《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》,顆粒沉速0.16-0.30mm/s,水平流速采用20mm/s，斜板豎向間距采用100mm，則需要的長度為L = 20X 100/(0.16-0.30) = 10-12.5m。處理的水量為 Q = 3.5X0.9X3600X20/1000 = 226.8m3/h。單位容積的處理量為 226.8/1/5/(10-12.5) = 3.62-4.53m3/h，即單位容積處理量是上述逆向流斜管沉淀池的3_4倍。
[0030]8、進(jìn)水閘門與出水閘門之間的距離和沉淀池本體的深度應(yīng)根據(jù)流量、源水水質(zhì)、處理要求、占地面積等確定，因此該池適應(yīng)性更強(qiáng)、斜板加工、組裝容易，由于效率提高使得投資更加節(jié)省。
[0031]每套斜板箱單元內(nèi)有兩組斜板單元分列兩側(cè)，每組斜板單元由若干塊斜板按一定間距豎向排列組成，這樣便于充分利用沉淀池深度，容積利用率提高，占地面積縮小。
[0032]這條10_30mm縫隙既能保證泥渣順利通過，又有利于斜板單元中水流保持穩(wěn)定。
[0033]進(jìn)、出水穩(wěn)流板其作用是保證進(jìn)水均勻和出水均勻，以一定的水頭損失抵抗沖擊負(fù)荷的影響。
[0034]9、集泥區(qū)擋板用來將集泥區(qū)變?yōu)殪o止區(qū)，有利于改善沉淀效果。
[0035](四)說明書附圖:
[0036]圖1為本發(fā)明所涉豎向排列的斜板沉淀池的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖2為圖1的A-A剖面圖。
[0038]圖3為圖1的B-B剖面圖。
[0039]圖4為圖2的D節(jié)點(diǎn)局部放大圖。
[0040]圖5-1為本發(fā)明所涉豎向排列的斜板沉淀池中的斜板與框架連接詳圖。
[0041]圖5-2為圖5-1的C向視圖。
[0042]圖6為【背景技術(shù)】中斜板沉淀池的側(cè)向圖。
[0043]圖7為【背景技術(shù)】中斜板沉淀池的截面圖。
[0044]其中:1為進(jìn)水閘門，2為出水閘門，3為沉淀單元，31為斜板箱單元，32為集泥區(qū)擋板，311為框架，312為斜板單元，301為斜板，3011為主面，3012為副面，302為螺栓，303為相鄰兩塊斜板之間的縫隙，4為排泥設(shè)備，41為穿孔排泥管，42為排泥閥，5為出水穩(wěn)流板。
(五)【具體實(shí)施方式】:
[0045]實(shí)施例:豎向排列的斜板沉淀池(見圖1?4、5-1、5_2)，其特征在于包括沉淀池本體、位于沉淀池本體內(nèi)的一對(duì)閘門、三組沉淀單元3、三組排泥設(shè)備4和出水穩(wěn)流板5 ;所述一對(duì)閘門為進(jìn)水閘門I (可以是堰門或孔口)和出水閘門2 (可以是堰門或孔口)；所述進(jìn)水閘門I和出水閘門2分別固定在沉淀池本體內(nèi)的進(jìn)水口處和出水口處，進(jìn)水閘門I和出水閘門2之間依次裝有三組沉淀單元3和出水穩(wěn)流板5 ;所述排泥設(shè)備4位于沉淀池本體的底部；所述沉淀單元3由斜板箱單元31、集泥區(qū)擋板32組成；所述斜板箱單元31由框架311和相對(duì)分列兩側(cè)安裝在框架311內(nèi)的斜板單元312組成；所述斜板單元312由15塊豎向平行排列的斜板301組成，所述斜板301包括主面3011和副面3012 ;所述副面3012通過螺栓302 (或其他固定件)與框架311固定連接。
[0046]上述所述主面3011與水平面呈60度夾角，相鄰兩個(gè)主面3011之間的重力方向凈距為 100-150mm。
[0047]上述所述副面3012包括水平方向的副面和豎直方向的副面，所述豎直方向的副面的下邊緣與下方相鄰斜板的主面3011邊緣之間有一豎直凈距為1mm的縫隙303。
[0048]上述所述進(jìn)水閘門與出水閘門在沉淀池的長度方向的距離為10000mm。
[0049]上述沉淀池本體的深度為6000mm。
[0050]上述所述沉淀單元3的寬度為1300mm。
[0051 ] 上述所述斜板箱單元31的兩組斜板單元312之間的水平凈距為300mm，兩組斜板單元312之間形成的豎向空間為集泥區(qū)。
[0052]上述所述出水穩(wěn)流板5為帶有均勻分布的小孔的平板，開孔面積Ak^ 2.8% X (QXAc/ (M-1))~0.5，其中，Ak為開孔面積，單位為m2，Ac為進(jìn)水閘門與出水閘門之間的面積，單位為m2 ;Q為沉淀池單元的設(shè)計(jì)流量，單位為m3/s ;M為沖擊負(fù)荷，即沖擊流量與設(shè)計(jì)流量的比值，M>1.0。
[0053]上述所述排泥設(shè)備4為刮吸泥機(jī)或由穿孔排泥管41和排泥閥42構(gòu)成的系統(tǒng)；所述穿孔排泥管41位于沉淀池本體的底部，穿孔排泥管41的一端位于沉淀池本體內(nèi)，另一端位于沉淀池本體外；所述排泥閥42安裝在穿孔排泥管41位于沉淀池本體外的部分上；所述穿孔排泥管41為帶有均勻分布的小孔的管道，直徑為250mm，其上所開孔眼孔徑為25mm，孔眼間距為0.3m，孔眼向下與垂線成45度交叉排列。
[0054]上述豎向排列的斜板沉淀池的工作方法，其特征在于步驟如下:
[0055](I)來自前一工段反應(yīng)池?cái)y帶大量泥渣的渾水通過進(jìn)水閘門I后進(jìn)入斜板箱單元;
[0056](2)在斜板箱單元31內(nèi)，泥渣在重力作用下沉淀到斜板301上完成泥水分離；
[0057](3)清水離開斜板箱單元31，相繼穿過出水穩(wěn)流板5和出水閘門2進(jìn)入下一工段，泥渣則在重力作用下沉淀到斜板301的主面3011上并沿斜板301的主面3011向側(cè)下方滑移，經(jīng)過1mm的縫隙303進(jìn)入集泥區(qū)；
[0058](4)開啟排泥設(shè)備4，泥渣從集泥區(qū)通過排泥設(shè)備4排出沉淀池外。
【權(quán)利要求】
1.豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于包括沉淀池本體、位于沉淀池本體內(nèi)的至少一對(duì)閘門、至少一組沉淀單元、至少一組排泥設(shè)備和出水穩(wěn)流板；所述一對(duì)閘門為進(jìn)水閘門和出水閘門；所述進(jìn)水閘門和出水閘門分別固定在沉淀池本體內(nèi)的進(jìn)水口處和出水口處，進(jìn)水閘門和出水閘門之間依次裝有至少一組沉淀單元和出水穩(wěn)流板；所述排泥設(shè)備位于沉淀池本體的底部；所述沉淀單元由斜板箱單元、集泥區(qū)擋板組成；所述斜板箱單元由框架和相對(duì)分列兩側(cè)安裝在框架內(nèi)的斜板單元組成；所述斜板單元由10-40塊豎向平行排列的斜板組成，所述斜板包括主面和副面；所述副面與框架固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于所述主面與水平面呈45度至75度夾角，相鄰兩個(gè)主面之間的重力方向凈距為100-150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于所述副面包括水平方向的副面和豎直方向的副面，所述豎直方向的副面的下邊緣與下方相鄰斜板的主面邊緣之間有一豎直凈距為10-30_的縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于所述進(jìn)水閘門與出水閘門在沉淀池的長度方向的距離為3000-15000mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于沉淀池本體的深度為4000-7000mmo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于所述沉淀單元的寬度為1000-1500mmo
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于所述斜板箱單元的兩組斜板單元之間的水平凈距為100-600mm，兩組斜板單元之間形成的豎向空間為集泥區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于所述出水穩(wěn)流板為帶有均勻分布的小孔的平板，開孔面積AkS 2.8% X (QXAcZ(M-1))'0.5，其中，Ak為開孔面積，單位為m2，A。為進(jìn)水閘門與出水閘門之間的面積，單位為m2 ；Q為沉淀池單元的設(shè)計(jì)流量，單位為m3/s ；M為沖擊負(fù)荷，即沖擊流量與設(shè)計(jì)流量的比值，M>1.0。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎向排列的斜板沉淀池，其特征在于所述排泥設(shè)備為刮吸泥機(jī)或由穿孔排泥管和排泥閥構(gòu)成的系統(tǒng)；所述穿孔排泥管位于沉淀池本體的底部，穿孔排泥管的一端位于沉淀池本體內(nèi)，另一端位于沉淀池本體外；所述排泥閥安裝在穿孔排泥管位于沉淀池本體外的部分上；所述穿孔排泥管為帶有均勻分布的小孔的管道，直徑為200-300mm，其上所開孔眼孔徑為20_30mm，孔眼間距為0.3-0.Sm，孔眼向下與垂線成度交叉排列。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述豎向排列的斜板沉淀池的工作方法，其特征在于步驟如下: (1)來自前一工段反應(yīng)池?cái)y帶大量泥渣的渾水通過進(jìn)水閘門后進(jìn)入斜板箱單元； (2)在斜板箱單元內(nèi)，泥渣在重力作用下沉淀到斜板上完成泥水分離； (3)清水離開斜板箱單元，相繼穿過出水穩(wěn)流板和出水閘門進(jìn)入下一工段，泥渣則在重力作用下沉淀到斜板的主面上并沿斜板的主面向側(cè)下方滑移，經(jīng)過10-30mm的縫隙進(jìn)入集泥區(qū)； (4)開啟排泥設(shè)備，泥渣從集泥區(qū)通過排泥設(shè)備排出沉淀池外。
【文檔編號(hào)】B01D21/02GK104383724SQ201410658103
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】王三得 申請(qǐng)人:天津市博坦環(huán)保科技有限公司