CN104524821B - 蝶式沉淀器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蝶式沉淀器，其安装于竖流式沉淀池中，其包括进水管、以及由内至外依次设置的底部密封的内层二相导流筒和底部敞开的外层二相导流筒；所述外层二相导流筒底部安装有支撑网格板，所述内层二相导流筒底部固定于支撑网格板上；所述进水管穿过外层二相导流筒与内层二相导流筒连通，进水管的出水口朝上；所述内层二相导流筒的底部安装有排泥管，所述排泥管通出外层二相导流筒向外；所述支撑网格板下方设置有释放口，所述释放口与沉淀池连通，释放口下方设置有反射板。这种全新的布水方式及结构，使水流更加均匀有效的分布于各阶段的过水断面上，使各阶段的悬浮颗粒碰撞聚集更加彻底，提高沉淀池表面水力负荷及降低池体建设费用。
Description
技术领域
本发明属于污水处理设备领域，尤其涉及一种蝶式沉淀器。
背景技术
传统的竖流式沉淀池采用单层中心导流筒的方式进行布水，这样的布水方式容易产生暗流，且水流分布较不均匀、存在水力死角；这就使得沉淀池的沉淀效率降低、水力停留时间增长、表面水力负荷减少。同时过长的水力停留时间还容易导致翻泥现象的出现，从而导致沉淀效果不佳、建设投资增加。因此构建合理的布水结构，提高沉淀池的沉淀效率成为污水处理工程中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构精巧，显著提升沉淀池沉淀效率的蝶式沉淀器。
实现本发明目的的技术方案是：一种蝶式沉淀器，其安装于竖流式沉淀池中，其包括进水管、以及由内至外依次设置的底部密封的中空的内层二相导流筒和底部敞开的中空的外层二相导流筒；所述外层二相导流筒底部安装有支撑网格板，所述内层二相导流筒底部固定于支撑网格板上；所述进水管穿过外层二相导流筒与内层二相导流筒连通，进水管的出水口朝上；所述内层二相导流筒的底部安装有排泥管，所述排泥管通出外层二相导流筒向外；所述支撑网格板下方设置有释放口，所述释放口与沉淀池连通，释放口下方设置有反射板。
为了更好的技术效果，本发明的技术方案还可以做如下改进：
1、所述反射板与释放口通过支撑板组件固定连接。通过直接固定释放口与反射板，使设备按设定的流量要求成型，减轻现场组装工作量。
2、所述进水管的出水口为上大下小的喇叭口状。上大下小的喇叭口状使得水流在反重力喷涌湍射过程中由于过水断面面积变大，使得水流纵向速度头损耗严重，进水过程，延长了水流停留时间，提高了悬浮颗粒聚集成片状絮凝体的概率。
3、所述释放口为上小下大的喇叭口状。上小下大的喇叭口状使得水流通过外层二相导流筒加速向下流动至支撑网格板位置时，由于过水断面断面的突然变大，水流由此湍射进入释放口；在释放口内过水断面为连续逐渐变大，因此水流在其内保持着纵向加速向下流动、横向激烈紊动的湍流状态，提高水流对反射板的冲击力，提高水流湍射入沉淀池的沉淀区的效率。
本发明实现的沉淀器具有内外双层导流筒，其特殊设计使水流经历了三次水力条件变化及两次沉淀，且每次水力条件下水流均表现为横向旋滚激烈紊动、质点碰撞、掺混的湍流状态，大大提高了悬浮颗粒相互碰撞聚集的概率，促进了悬浮颗粒聚集成片状絮凝体；不仅如此，水流中的悬浮颗粒还经历了连续三次不同水力条件下的碰撞聚集，使得悬浮颗粒聚集成片状絮凝体的概率得到了大大提高，为后续的成层下沉提供了良好的条件；当水流进入沉淀区时，由于水流的湍流运动使其在沉淀区下、中段损失了大部分能量，为处于沉淀区中、上段的成片絮凝体不至被破坏提供了有利条件，从而使成片絮凝体的成层下沉成为必然。水流在沉淀器内的流动过程一会上一会下，似蝴蝶飞舞时候的飞翔轨迹，这种全新的布水方式及结构，使水流更加均匀有效的分布于各阶段的过水断面上，使各阶段的悬浮颗粒碰撞聚集更加彻底，最终达到水流出水SS及浊度低、延长沉淀池水力停留时间、提高沉淀池表面水力负荷及降低池体建设费用的目的。
附图说明
图1为本发明实施例所述蝶式沉淀器的俯视图；
图2为图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明较佳实施例做进一步说明。
如图1和图2所示，一种蝶式沉淀器，其安装于竖流式沉淀池100中，包括进水管1、以及由内至外依次设置的底部密封的内层二相导流筒2和底部敞开的外层二相导流筒3；所述外层二相导流筒3底部安装有支撑网格板4，所述内层二相导流筒2底部固定于支撑网格板4上；所述进水管1穿过外层二相导流筒3与内层二相导流筒2连通，进水管的出水口11朝上，其形状为上大下小的喇叭口状；所述内层二相导流筒2的底部安装有排泥管5，所述排泥管5通出外层二相导流筒3向外；所述支撑网格板4下方设置有释放口6，所述释放口6形状为上小下大的喇叭口状；所述释放口6与沉淀池100连通，释放口6下方设置有反射板7，所述反射板7与释放口6通过支撑板组件8固定连接。
本实施例中所述内层二相导流筒2、外层二相导流筒3、网格板4、反射板7的结构均为常规结构，在此不作赘述。
实施例中释放口也可以直接固定于沉淀池内的支架上，但反射板与释放口直接固定连接，使整套设备出厂就已成型，可以减轻现场安装工作量。
工作时，水流经进水管1输送，再通过反重力喇叭状出水口11进入内层二相导流筒2，此过程发生了第一次水力条件变化，具体为：水流在反重力喷涌湍射及过水断面面积突然变大的共同作用下，使得水流纵向速度头损耗严重，宏观上表现为纵向初始速度变小、纵向加速度为减速的横向紊动的减速上升运动，微观上表现为质点的横向旋滚、碰撞、掺混的减速上升运动，而水流能量则由动能及压能转化为位能。这就使得水体内的悬浮颗粒能够在内层二相导流筒2内相互碰撞聚集成片状絮凝体，而较大的絮凝体则能够在减速上升中沉淀于内层二相导流筒2内，并最终通过内层排泥管5排出，此为第一次沉淀。
此后水流通过内层二相导流筒2上方开口溢入外层二相导流筒3，此过程发生了第二次水力条件变化，具体为：当水流由内层二相导流筒2减速上升至与外层二相导流筒3交界时，由于重力、上层水压及过水断面面积突然变大的共同作用，水流的纵向上升速度基本减至零；随即，在重力及上层水压的共同作用下，水流在纵向上开始做初速度为零的向下加速运动，横向则延续之前的紊动，而水流能量由位能转化为动能和压能。此过程不仅使水流在过水断面上分布更加均匀有效，也使得未能在内层二相导流筒2内沉淀下来的小微悬浮颗粒进一步地进行相互碰撞聚集，同时也增加了水力停留时间。
接着水流通过外层二相导流筒3经支撑网格板4进入释放口6，此时支撑网格板不仅起到支撑内层二相导流筒的作用，还促进了水流的均化，而后水流再通过释放口6冲击到反射板7上，最后水流通过释放口6与反射板7间的周边出水口湍射入竖流式沉淀池的沉淀区，此过程发生了第三次水力条件变化，具体为：水流通过外层二相导流筒3加速向下流动至支撑网格板4位置时，由于过水断面断面的突然变大，使得水流由此湍射进入释放口6；在释放口6内过水断面为连续逐渐变大，因此水流在其内保持着纵向加速向下流动、横向激烈紊动的湍流状态；当水流流至反射板7附近时，此时水流纵向速度增加至最大、位能转化为动能和压能达到最大、质点动量达到最大，于是可以将水流冲击反射板7的时间视为瞬时的，此时质点动量改变是最大的，导致水流在冲击反射板7后水流速度方向将发生反向变化，由原先的加速向下变为减速上升均匀有效地湍射入沉淀池的沉淀区。
水流湍射入沉淀区后继续做着纵向减速上升、横向激烈紊动的湍流运动，使得小微悬浮颗粒再次相互碰撞聚集。小微悬浮颗粒经过连续三次不同水力条件下的碰撞聚集后，大大提高了其在沉淀区形成片状絮凝体的概率，从而大大提高了其在沉淀区进行成层沉淀的概率。此为第二次沉淀。
蝶式沉淀器的设计使水流经历了三次水力条件变化及两次沉淀，较立式二相导流分离器的二次水力条件变化及一次沉淀而言，在同等条件下，有效延长了沉淀池水力停留时间、悬浮颗粒碰撞聚集更加彻底、提高了沉淀池表面水力负荷、污泥沉淀更为彻底、水流出水SS及浊度更低；同等条件下，可使池体规格尺寸进一步减小、池体建设投资进一步节省、土地占用进一步减少。
安装有蝶式沉淀器的竖流式沉淀池内部构造简单、运行维护方便简单、出水效果佳、建设投资省。设计人员可以根据设计水量、水质特点及处理水出水标准进行合理选型，从而根据其参数设计出适合的竖流式沉淀池；还可以根据实际情况与介质过滤池进行有机结合设计。由此，充分体现了作为竖流式沉淀池核心设备之一的蝶式沉淀器的灵活性、多样性、适应性及实效性。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种蝶式沉淀器，其安装于竖流式沉淀池(100)中，其特征在于，其包括进水管(1)、以及由内至外依次设置的底部密封的中空的内层二相导流筒(2)和底部敞开的中空的外层二相导流筒(3)；所述外层二相导流筒(3)底部安装有支撑网格板(4)，所述内层二相导流筒(2)底部固定于支撑网格板(4)上；所述进水管(1)穿过外层二相导流筒(3)与内层二相导流筒(2)连通，进水管的出水口(11)朝上；所述内层二相导流筒(2)的底部安装有排泥管(5)，所述排泥管(5)通出外层二相导流筒(3)向外；所述支撑网格板(4)下方设置有释放口(6)；所述释放口(6)与沉淀池(100)连通，释放口(6)下方设置有反射板(7)。
2.根据权利要求1所述的蝶式沉淀器，其特征在于，所述反射板(7)与释放口(6)通过支撑板组件(8)固定连接。
3.根据权利要求1所述的蝶式沉淀器，其特征在于，所述进水管的出水口(11)为上大下小的喇叭口状。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的蝶式沉淀器，其特征在于，所述释放口(6)为上小下大的喇叭口状。
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