專利名稱：側(cè)向流波形斜板組沉淀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及從液體中分離固體的領(lǐng)域，特別涉及波形斜板組沉淀器。
現(xiàn)有技術(shù)側(cè)向流斜板沉淀器的斜板是平板，附


圖1是具有代表性的支吊方式。圖中100為斜板；200為圓鋼支架，支架一般采用不銹鋼，以抗水的腐蝕，斜板材質(zhì)為塑料；300為支吊架和斜板的結(jié)合點。其中，實線箭頭代表水流，虛線代表沉淀于板面上泥的下滑方向。這種現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)因斜板100為平板，剛度很低，必須加肋或鑄出條狀肋，以增剛度而防止平板在支吊狀態(tài)下變形；同時，板的厚度也較大，從而材料的用量也大，這是其第一個弱點。其次，由于側(cè)向流斜板沉淀器工作時，水流(如實箭頭所示)沿水平方向流動，落于板面上的沉泥(如虛線箭頭所示)則在重力作用下沿板面下滑進(jìn)入集泥室，即水流和沉泥的流動方向是互相垂直的，斜板的支架結(jié)構(gòu)在橫向和水平方向均須占據(jù)盡可能小的截面，以免影響水流或滑泥，為此須減少結(jié)構(gòu)斷面，支架200的結(jié)構(gòu)大都為圓鋼組成的三向桿系懸吊結(jié)構(gòu)，因此，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所需不銹鋼多，從而造價也高(附圖2是
圖1的側(cè)視圖)，這是其第二個弱點。
國內(nèi)將以上平板結(jié)構(gòu)發(fā)展成人字形板組，單板尺寸較小，且仍要較大厚度或加肋板防止變形，其優(yōu)點是取消了吊架，可以靠下部支撐一層層地疊起來，但又帶來沖洗不便的問題。
本實用新型目的在于提供一種側(cè)向流波形斜板組沉淀器，使該沉淀器消耗材料少，在取消昂貴的不銹鋼支吊結(jié)構(gòu)，采用下部支撐結(jié)構(gòu)的同時，使板長增大，簡化支撐結(jié)構(gòu)，又妥善解決板面沖洗問題。
本實用新型目的是這樣達(dá)到的采用波形斜板組，斜板組兩端由支撐板支撐，在斜板上具有沖洗孔，在斜板下具有排泥孔，從而本實用新型的目的就完全達(dá)到了。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明附
圖1是現(xiàn)有技術(shù)斜板示意圖。
附圖2是附
圖1的側(cè)視圖。
以上現(xiàn)有技術(shù)已于前段描述過了。
附圖3是波形斜板組正視示意圖。
附圖4是附圖3的A－A截面圖。
附圖5是附
圖1的俯視圖。
附圖6是沖洗孔和排泥孔以及波形斜板與支撐板連接部示意圖。
附圖7是波形斜板組的立體圖。
附圖8是下部支承波形斜板組逐層疊起來的安裝方式示意圖。
本沉淀器采用波形斜板組；以各該波形板1縱向兩端斜著支撐于支撐板2上；斜板組的斜板縱向中心線與水流方向直交并與水平面的夾角為50～60°；以從波形板側(cè)向心線垂直被切掉的上端波谷段和下端的波峰段分別作為與支撐板2上、下端的連接接合部位，各波形斜板下端波谷部分和支持板之間的月牙形間隙自然成為從波谷向下排泥的排泥孔3；以各斜板1上端中心線以上的波峰沿水平方向被切掉后所形成的弓形孔作為斜板組的沖洗孔4。
本實用新型所用斜板為波形板或瓦楞形斜板，其波形為正弦波，波長與波高比為51左右，波形板縱向(與波形相垂直的方向)的剛度較之平板的剛度大一個數(shù)量級，因此，在波形板1縱向的兩端作支撐，支撐于支撐板2上，該波形板1的厚度只需1～2毫米，板長可達(dá)1.5米以上，因此，可大量減輕板重，節(jié)約材料，降低造價。
采用波形板和在其縱向端部支撐要解決兩個問題第一，波形板的橫向(沿波形的方向)剛度低，而且抗橫向變形能力(即波形的拉長和壓縮)也很低，為此，波形板1兩端用立板支撐，幾塊波形板1按一定間隔焊在同一材料的支撐板2上，形成一個板組，該支撐板2即解決了波形板1固定支撐問題，也使波形板在橫向上不能變形。第二，是采用立板端部支撐之后，要解決的關(guān)鍵是排泥措施以及沖洗措施，由于斜板組的斜板縱向中心線與水流方向直交并與水平面的夾角成50～60°，因此有可能做出排泥孔3和沖洗孔4來。以從波形板1的側(cè)向中心線垂直切掉上端的波谷段和下端的波峰段分別作為與支撐板2的連接接合部位，可與支撐板2焊接或粘接，其切角方法詳見附圖6。波形斜板下端波谷部分和支撐板之間的月牙形間隙自然成為從波谷向下排泥的排泥孔3；將斜板1上端中心線以上的波峰沿水平方向切掉，以其所形成的弓形孔(見附圖5和6)作為斜板組的沖洗孔4。可將沖洗水管從此弓形孔中插進(jìn)去對波形板組進(jìn)行沖洗，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)解釋。
附圖3是本實用新型波形斜板組的正視圖。波形斜板斜立著，兩端支撐于支撐板2上，在縱向上其波谷8和波峰7像形成一道一道縱溝似地從上斜向下，因此，從正面看只看到峰谷之間的波高(可參見附圖4)，兩根支撐板2在波形斜板組1兩側(cè)，各波形斜板峰與峰和谷與谷分別對準(zhǔn)，以一定距離從上到下排列形成波形斜板組。在附圖3中只畫出4只波形斜板作為示意。波形斜板1的縱向中心線9與水平面的夾角為50～60°，波形為正弦波，波長與波高之比為51左右，波形板厚度為1～2毫米，板長可達(dá)1.5米以上，材質(zhì)為塑料。
附圖4是附圖3的A－A截面圖，該A－A截面與波形斜板1的側(cè)向中心線9垂直。從圖4可見，波形斜板組是以一定距離從上到下排列的多數(shù)斜板，圖中的箭頭代表水流方向，泥沙就沉積在波形斜板1的板面上并向波谷匯集，同時沿斜板的波谷斜向下滑，從排泥孔3排出，圖中β代表波長、γ代表波高，8代表波谷，7代表波峰，h代表二斜板之間的距離。
附圖5是附
圖1的俯視圖，從該圖中可見波谷8、波峰7、沖洗孔4、排泥孔3的位置，其中只舉出三個波谷8和2個波峰作為例子，以陰影多的地方表示峰谷8。
附圖6是關(guān)于形成沖洗孔4和排泥孔3以及波形斜板1與支撐板2連接部的示意圖(側(cè)面圖)。本附圖與附圖3都是本裝置的正視圖。只是附圖6將斜板放大了一些。波形斜板1的縱向中心線9與水平面的夾角為α＝50～60°，波峰7在上側(cè)而波谷8在下側(cè)，支撐板2在斜板二端直立。從波形斜板1上端縱向中心線向下垂直被切掉的上端波谷段就是切掉部分5(有平行線部分)，從波形斜板下端縱向中心線向上垂直被切掉的下端波峰段為切掉部分6(有平行線部分)，以各該被切的切口與支撐板2連接，連接方式是焊接或粘接，斜板1下端波谷部分和支撐板2之間的月牙形間隙自然成為從波谷向下排泥的排泥孔3，再將斜板1上端中心線9以上的波峰7沿水平方向切掉(有平行線部分)，其切掉部分為10，以其所形成的弓形孔作為波形斜板的沖洗孔4。
附圖7是波形板組立體圖，實線箭頭是水的流向，其流向與波形斜板成直交，虛線箭頭代表泥沙與絮體的流向，它們先沉積在板面上并向波谷匯集，同時沿斜板的波谷斜向下滑，最后從排泥孔3排出。沖洗時，從沖洗孔4插入沖洗管沖洗，水連同泥沙絮體從排泥口3排出。
附圖8是下部支撐波形斜板組逐層疊起的安裝方式示例圖。
采用波形斜板兩端支撐結(jié)構(gòu)較之國內(nèi)外同類技術(shù)的結(jié)構(gòu)大為簡化，這是本發(fā)明的特征之一，在這種支撐結(jié)構(gòu)的前提下，在斜板上所形成的沖洗孔4和下部形成的排泥孔3是本發(fā)明另一技術(shù)特征，解決了排泥和沖洗兩大技術(shù)關(guān)鍵。
本實用新型具有突出優(yōu)點
1)沉淀效率高由于采用了波形板，待處理水通過板組時沉于波形板面上的泥和絮體沿斜板面下滑。這時波峰上的泥會具有向波谷匯集的速度分量，從而在下滑過程中兩個波峰之間的沉泥會向波谷匯集，并在波谷中匯成一束束集中的泥流從下端波谷排泥孔滑落下去，完成分離過程。澄清后的水則沿垂直于波峰和波谷的方向通過板組流出去(見附圖4和7)。
a)波峰或波谷的中心線與水平面的夾角α，即斜板與水平面的傾角是基本斜角。由于波峰附近板上的沉泥在下滑過程中逐漸匯集于波谷，使兩波峰間板上的沉淀匯集在波谷中成為一個泥束下滑，該沉淀下滑的基本條件是泥與水的重力差△g，在斜面上引起的下滑力f大于滑泥與上部水面和下部板面的摩擦阻力之和(fw＋fp)f＞fw＋fp…………(1)f＝△g·sinα…………(2)△g＝ρ泥－ρ水式中fw、fp分別為水和板面對滑泥的阻力；ρ泥、ρ水分別為水、泥的密度；α斜板與水平面的夾角。
當(dāng)泥匯集成泥束下滑時，泥束與水的接觸面以及與板的接觸面都比以平板作斜板并且其沉泥沿平板整個板面下滑時小得多，而水和板面對泥下滑的阻力屬于粘滯性阻力，該阻力與接觸面積的大小成正比。既然波形板所形成的下滑泥束具有較小的與谷面接觸面積，因而阻力fw和fp均較小，僅需較小的下滑力就能下滑，因此，根據(jù)(2)式可以采用較小的斜角α，就能滿足沉泥下滑的要求。而一塊斜板的沉淀能力取決于其在水平面水的投影面積，也稱有效面積，以下式表之a(chǎn)e＝a·cosα………(3)式中ae有效板面積；a斜板板面積；α斜板傾角。
可見傾角α越小，取得單位有效板面的斜板面積越小，可采取較小傾角的波形板，其斜板面積小，所以單位實際板面積沉淀能力大，沉淀效率高，當(dāng)傾角α從60°減至55°時，單位斜板面積沉淀能力可提高14.7％。
b)波形斜板傾角可減小之后，用同樣的板間距在單位橫斷面上可放置的斜板數(shù)量增多，設(shè)b。為板間距，b為在垂直線上的板端距離，設(shè)n為斜板數(shù)，nb＝斜板在垂直線上的高度，以此作為1單位，則n·b＝1，又b＝b0／cosα則 n＝1／b＝cosα／b0當(dāng)b0為定值時則有n∝cosα，在單位高度上可放置的斜板數(shù)之比即為傾角α的余弦之比。
仍以60°與55°角相比，在單位高度上55°角可比60°角可多放置14.7的板數(shù)，因此，單位容積沉淀水的能力可以提高14.7％。
2)造價低采用波形板時其板厚只為平板的1／2甚至更薄，又如上所述，波形斜板傾角可較平板為小，以小5°計之，相同沉淀能力下波形斜板可減少板長14.7％，考慮到用支撐板多消耗一些材料，但綜合計算至少可比平板式沉淀器節(jié)約造價1／3。
另外，由于波形斜板容積效率高，在同樣處理能力下，板組容積可減少約15％，可以使淀淀池的容積減小，從而又減少了沉淀池的建造費和占地費用。
3)便于安裝與維修由二支撐板組成的波形斜板組可采用下部支撐板組逐層疊起的方式在沉淀池中安裝(如附圖8所示)，這樣安裝方式不僅安裝簡便，其更換和維修也較方便。
4)波形斜板組由于有沖洗孔，便于板組的清洗，波形板上的沉泥匯集于波谷中下滑，下滑力大，不易積泥，而順利排泥是保證沉淀過程穩(wěn)定工作的基本條件。
實施例已完成處理能力24立方米／時小量的中間試驗，試驗的波形斜板板組的過流斷面為0.75米×0.84米，板間距為60毫米，傾角為55°，前面配以機(jī)械混合(停留時間為10秒)，在波形斜板沉淀器中反應(yīng)，反應(yīng)時間5～6分鐘，在斜板有效板面負(fù)荷(斜板水平投影負(fù)荷面)為1～1.5m3／m2·h時，原水濁度1.4～1.8NTV以及15～20NTV時，沉淀出水的濁度小于1NTV，投藥量為1.5ppm堿式鋁，顯示了波形斜板沉淀器的穩(wěn)定、高效的優(yōu)越性。
權(quán)利要求1.側(cè)向流波形斜板組沉淀器，其特征在于采用波形斜板組，以各該波形板縱向兩端斜著支撐于支撐板上；斜板組的斜板縱向中心線與水流方向直交并與水平面的夾角成50°～60°；以從波形板側(cè)向中心線垂直被切掉的上端波谷段和下端的波峰段分別作為與支撐板上、下端的連接接合部位，各波形斜板下端波谷部分和支持板之間的月牙形間隙自然成為從波谷向下排泥的排泥孔；以從各斜板上端中心線以上的波峰沿水平方向被切掉后所形成的弓形孔作為斜板組的沖洗孔。
2.按照權(quán)利要求1所說的沉淀器，其特征在于所說的波形板組的塑料波形斜板，其波形為正弦形，波長與波高比為51左右，厚度為1～2毫米，長可達(dá)1.5米以上。
專利摘要本實用新型涉及側(cè)向流波形斜板組沉淀器。本沉淀器采用波形斜板組，以各該波形板縱向兩端斜著支撐于支撐板上，斜板組的斜板縱向中心線與水流方向直交，并與水平面的夾角成50°～60°；各斜板設(shè)有沖洗孔和排泥孔，本沉淀器是塑料制品。從側(cè)向流來的水中泥及絮體從波形斜板的各波谷中沉淀下來，斜向下沉，從排泥孔排出，用水從沖洗孔沖洗時，泥沙等從排泥孔排出。本沉淀器結(jié)構(gòu)簡化，能沖洗和排泥，沉淀效率高，造價低，便于安裝和維修。
文檔編號B01D21/02GK2134885SQ9223070
公開日1993年6月2日 申請日期1992年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月19日
發(fā)明者高士國, 鐘亮潔, 劉益萱, 阮如新, 崔抬女, 胡雪郁 申請人:北京市市政設(shè)計研究院