CN103301658B - 一种高效微阻脉动漩涡沉降装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理设备设计制造领域，尤其涉及一种沉淀装置包括壳体，壳体上部左右两侧壳壁上依次设置有进水口和出水口，壳体底端为排泥区，设置有排泥口，壳体内用中挡板分隔成进水口侧的布水区、出水口侧的沉淀区以及底部的排泥区，所述沉淀区内设置有若干个微阻漩涡沉降装置并列组成的脉动漩涡沉降层，所述微阻漩涡沉降装置为倾斜管道，管道内腔中心沿轴线间隔设置若干块倾斜挡板，所述挡板倾斜方向与管道倾斜方向相反，与管壁形成30~60度的夹角，挡板两端与管壁的构成水流上升通道和污泥下滑通道，相邻挡板间构成漩涡反应区。

Description

一种高效微阻脉动漩涡沉降装置

技术领域

本发明涉及水处理设备设计制造领域，尤其涉及一种沉淀装置。

背景技术

沉淀装置在水处理系统工程中，无论作为预处理系统或是二级处理的辅助设施具有着不可或缺的作用，传统沉淀装置主要有竖流式、平流式、辐流式、斜管沉淀以及改良型的斜管（板）沉淀装置等等，各类传统或改良版的池型都存在着一些不足，如水池深度较大，实际施工困难，造价相对昂贵；沉淀进水配水不易均匀，排泥系统相对复杂，运行操作工作量很大，排泥机械设在水底易锈蚀损坏或排泥设施材质品质要求较高，一次性投资较贵，且实际中维修不便，一些池型占地面积很大；部分池型水流速度不稳定，受进水流速波动影响较大；底部刮泥、排泥设备复杂，对施工单位的要求高；抗各种不利因素的能力较弱，水流状态不稳定，配水复杂，难以均匀，直接影响设施处理效果。同时以往相关沉淀设施加药搅拌反应能耗较大，尤其大水量系统更为明显；不同污水类别对相关药剂配备需求不同，而不同类别的辅助药剂反应溶解要求不尽相同，沉降物的流动性也有所区别，相对控制要求复杂，运行管理难道较大，且部分沉降物质容易积聚污堵，造成局部堆积影响整体效果。总体来说现有沉降设施的相关应用存在着诸多局限因素，虽各有特点但问题也相对比较明显，不能适应日益复杂的各类水处理系统。

中国专利 CN2542311一种用于混凝沉淀法处理污水的斜管沉淀池，池体两相对的池壁上部，分别开有进水口和出水口，与出水口同侧的池壁底部开有污泥出口，池底自进水口一侧至污泥出口一侧由高至低逐步倾斜，池内由挡板将池体分隔成上下两层，上层为清水区，下层为布水区及沉淀区，进水口通过一垂直的通道与沉淀区相通，挡板上安置一组斜管，斜管的下端进口与布水区及沉淀区相通且近污泥出口一侧，上端出口处于清水区的中上部且近进水口的一侧，其特征在于所述出水口的水平位置高于进水口5～25cm。与现有技术相比，本发明适当地提高了出水口水平高度，使清水区内水流的横向冲击作用明显减小，从而出水的残余絮状物含量大幅降低。

中国专利 CN101002993  强化处理效果的多层变倾角斜板或斜管沉淀池，它涉及一种水处理装置。本发明解决了现有的斜板/斜管沉淀池的浊度去除率低、运行费用高的问题。本发明的沉淀池内放置2～5层总高度为1.0～1.8m沉淀装置，每层沉淀装置为斜板或斜管，每层沉淀装置倾斜角度为15～80°，水流方向相对沉淀装置的倾斜角度为顺向或逆向。本发明具有投资运行成本低、浊度去除率高的优点。

中国专利 CN2075534一种高效混凝反应沉淀池。由串联式圆管初级反应器，小网眼网格反应池小间距斜板沉淀池三部分构成的。圆管初级反应器由多级串联，侧向开有多个入水口和出水口，本装置提高效率一倍,可大幅度降低工程造价也可大幅度地降低日常运行费用。同时也可根据需要制成不同规格的小型给水处理设备，扩大了应用范围。

上述专利虽然对传统池型及进水配水方式或斜管（板）做了改进；或是增加了斜管（板）的层数及角度，改变了水流流向切换，从而提高设施的整体效果，或是改变加药混凝方式，提高污染物质凝聚抱团效果，从而增强处理能力；但均为彻底的消除其原有的不足，仅是对部分设施进行改良优化，甚至带来了一些新的缺陷，如填料倾角太小或层数太多易造成局部污泥堆积，造成出水不均，长久运行甚至损坏填料；水力流程太长，造成设施占地过大及排泥不便，需增加冲洗吹扫等辅助手段，相对能耗较高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种可以有效减少装置占地面积且结构型式灵活，极大的提高水质处理效果，同时基本无需其他能耗，压力进水或自流进水均可，整个设施无耗电设备，可在各种水处理中进行广泛应用的多流道超低能耗微阻脉动漩涡沉降装置。

本发明一技术关键在于在沉淀区内设置有若干个微阻漩涡沉降装置并列组成的脉动漩涡沉降层，形成脉动漩涡反应，使加药后絮体进一步絮凝抱团，抑制了细小矾花的上浮，改善出水水质。其具体技术方案为：一种高效微阻脉动漩涡沉降装置，包括壳体，壳体上部左右两侧壳壁上依次设置有进水口和出水口，壳体底端为排泥区，设置有排泥口，壳体内用中挡板分隔成进水口侧的布水区、出水口侧的沉淀区以及底部的排泥区，其特征在于所述沉淀区内设置有若干个微阻漩涡沉降装置并列组成的脉动漩涡沉降层，所述微阻漩涡沉降装置为倾斜管道，管道内腔中心沿轴线间隔设置若干块倾斜挡板，所述挡板倾斜方向与管道倾斜方向相反，与管壁形成30~60度的夹角，挡板两端与管壁的间隙构成水流上升通道和污泥下滑通道，相邻挡板间构成漩涡反应区。

所述脉动漩涡沉降层大体分为三个不同的功能块：依据处理水量不同分为数量不同的水流上升通道、漩涡反应区以及污泥下滑通道。含有各类颗粒杂质的水流进入该沉降层之后，沿着水流上升通道向前进，在前进途中水中经混凝各类颗粒杂质进入漩涡反应区，每经过一个漩涡反应区大团污泥颗粒经碰撞阻挡后滑向污泥下滑通道，进入底部集泥区，同时细小的矾花经水力作用进入脉动漩涡区后，相互碰撞组团抱结，形成较大的污泥颗粒，也经污泥下滑通道进入底部排泥区，如此水流在上升过程中，各类颗粒杂质不断重复上述运动，碰撞下滑，极大的提高了沉淀区负荷，是以往传统方法的10--30倍，甚至更高。

本发明的另一技术关键在于进水通道采用一种新的布水方式，待处理水源进入系统之后，通过微阻力配水机构，在细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒的同时缓慢的调整水流流速及水流方向，使来水水源流速稳定，在较低流速状态下进入沉淀区，降低系统冲击负荷，保证沉降区进水配水均匀，同时还有一定的预沉功能，减轻后续沉淀区沉降负荷。其具体的技术方案为：所述布水区从上至下分为竖直的进水通道、缓冲调整区，所述缓冲调整区内一上一下设置两块顺时针倾斜的挡板，上挡板上端连接中挡板中部，下端向下倾斜，与壳体侧壁间构成缓冲流道，所述下挡板设置于中挡板下方，上下挡板间构成变流通道，下挡板上端与中档板下端间隙构成流入沉淀区的上行通道，下挡板下端与壳体侧壁的间隙构成排污通道。

作为进一步改进，所述与上挡板构成缓冲流道的壳体侧壁与上挡板平行设置。通过此种设置提高了缓冲流道的流量和平稳性，更有效的调节水流流速。

作为进一步改进，所述底部排泥区设置为至少一个锥形泥斗，排泥口设置于锥形泥斗底端。泥斗倾角设置合理，表面光滑顺畅，确保各类污泥沉积快速，不会附着泥斗侧面造成污泥积聚，从而保证系统的长久运行。排泥设置在泥斗底部，利用液位差压力排泥，无动力能消耗，使得排泥更加彻底且节能经济。

本发明的有益效果：本发明能有效使得水中各类颗粒杂质沉降快速彻底；并且无动力配套，节能经济；高负荷设计，节约用地；且出水水质优良，部分情况可减少或取消后续过滤系统，节省工程投资。适用于各种给水及污水处理系统，且均能达到满意的使用效果。如设计合理，在处理过程中的出水浊度可达到1左右，可大大减少后续配置的过滤系统，甚至可省却后续过滤系统，达到节约能源、占地，减少运行费用的目的。

附图说明

图1为本发明沉淀装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明微阻漩涡沉降装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合试验及具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。

    一种高效微阻脉动漩涡沉降装置，包括壳体001，壳体001上部左右两侧壳壁上依次设置有进水口011和出水口012，壳体001底部设置为两个并排设置的锥形泥斗013，排泥口014设置于锥形泥斗013底端，壳体001内用中挡板015分隔成进水口011侧的布水区002、出水口012侧的沉淀区003以及底部的排泥区004，所述沉淀区003内设置有若干个微阻漩涡沉降装置311并列组成的脉动漩涡沉降层031，所述微阻漩涡沉降装置311为倾斜管道，管道内腔中心沿轴线间隔设置若干块倾斜挡板312，所述挡板312倾斜方向与管道倾斜方向相反，与管壁形成30~60度的夹角，挡板312两端与管壁的间隙构成水流上升通道313和污泥下滑通道314，相邻挡板312间构成漩涡反应区315。所述布水区002从上至下分为竖直的进水通道021、缓冲调整区022，所述缓冲调整区022内一上一下设置两块顺时针倾斜的挡板（221、222），上挡板221上端连接中挡板015中部，下端向下倾斜，与壳体001侧壁间构成缓冲流道223，所述壳体001侧壁与上挡板221平行设置。所述下挡板222设置于中挡板015下方，上下挡板（221、222）间构成变流通道224，下挡板222上端与中档板015下端间隙构成流入沉淀区003的上行通道225，下挡板222下端与壳体001侧壁的间隙构成排污通道226。

本发明中配设有静水消波装置，以消除扰流对趋近堰之水流速度的影响，出水集水均匀稳定，出水流畅快速。

本发明的微阻漩涡沉降装置制作简单，用材广泛，依据不同的处理要求需要可选用碳钢、PVC、PP、FPR及不锈钢等多种材料进行制作，安装倾角依据设计需要可在45⁰—80⁰进行合理采用；单层设置，和现有技术的多层沉淀装置相比，下滑通道更加顺畅，不会产生污泥堆积且难以冲洗清理的情况，运行更为简单便捷。

Claims (2)

1.一种高效微阻脉动漩涡沉降装置，包括壳体，壳体上部左右两侧壳壁上依次设置有进水口和出水口，壳体底端为排泥区，设置有排泥口，壳体内用中挡板分隔成进水口侧的布水区、出水口侧的沉淀区以及底部的排泥区，其特征在于所述沉淀区内设置有若干个微阻漩涡沉降装置并列组成的脉动漩涡沉降层，所述微阻漩涡沉降装置为倾斜管道，管道内腔中心沿轴线间隔设置若干块倾斜挡板，所述挡板倾斜方向与管道倾斜方向相反，与管壁形成 30~60 度的夹角，挡板两端与管壁的间隙构成水流上升通道和污泥下滑通道，相邻挡板间构成漩涡反应区，所述布水区从上至下分为竖直的进水通道、缓冲调整区，所述缓冲调整区内一上一下设置两块顺时针倾斜的挡板，上挡板上端连接中挡板中部，下端向下倾斜，与壳体侧壁间构成缓冲流道，下挡板设置于中挡板下方，上下挡板间构成变流通道，下挡板上端与中档板下端间隙构成流入沉淀区的上行通道，下挡板下端与壳体侧壁的间隙构成排污通道，壳体底部设置为两个并排设置的锥形泥斗 ，排泥口 设置于锥形泥斗底端。

2.根据权利要求 1 所述的一种高效微阻脉动漩涡沉降装置，其特征在于与所述上挡板构成缓冲流道的壳体侧壁与上挡板平行设置。