CN108553946B - 一种新型沉砂池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型沉砂池，包括池体、进水系统、出水系统和出砂系统，所述池体为由单一池体或多个池体并排设置组成，每一池体包括两个对称设置的子池体；所述进水系统包括与进水管连通的进水渠；所述出水系统包括出水渠，该出水渠与所述进水渠并排设置；所述出砂系统包括行车式吸砂机、行车导轨和出砂渠，所述出砂渠位于两个子池体之间池壁上，所述行车导轨固设于所述出砂渠上。本发明的有益效果为：该沉砂池结合了平流式沉砂池和竖流式沉砂池的特点，具有占地面积小，土建费用低，处理效果好，无需曝气，运行费用低等优点。

Description

一种新型沉砂池
技术领域
本发明专利属于污水处理技术领域，尤其是涉及一种新型沉砂池。
背景技术
在现有的技术中，按池型沉砂池可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池等。其中平流式沉砂池是常用的池型，污水在池内沿水平方向流动，相对密度较大的砂粒随着水流下沉。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机颗粒靠重力作用沉于池底。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀。
上述沉砂池的具有以下缺点：平流式沉砂池占地面积过大；竖流式沉砂池处理效果较差；曝气沉砂池出水的溶解氧含量较高，对后续的厌氧及缺氧生物处理产生较大影响；旋流式沉砂池对水量的变化有较严格的适用范围，对细格栅的运行效果要求较高，其关键设备多为国外产品，价格很高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种结构简单、操作简单、污水处理效率高的新型沉砂池，该沉砂池结合了平流式沉砂池和竖流式沉砂池的特点，具有占地面积小，土建费用低，处理效果好，无需曝气，运行费用低等优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种新型沉砂池，包括池体、进水系统、出水系统和出砂系统，所述池体为由单一池体或多个池体并排设置组成，每一池体包括两个对称设置的子池体；
所述进水系统包括与进水管连通的进水渠，所述进水渠位于两个子池体相对侧壁的内侧，所述进水渠的入水口处设有进水闸门，所述进水渠底面上设有若干均布的进水孔，所述进水渠下部设有入水挡板；
所述出水系统包括出水渠，该出水渠与所述进水渠并排设置，并位于所述子池体内侧，所述出水渠上设有出水堰；
所述出砂系统包括行车式吸砂机、行车导轨和出砂渠，所述出砂渠位于两个子池体之间池壁上，所述行车导轨固设于所述出砂渠上，所述行车式吸砂机位于所述行车导轨上。
进一步，所述进水闸门、进水孔、进水渠在一条中心线上；所述进水孔分布于进水渠上，并且进水孔的间距由进水渠始端至末端逐渐变大。
进一步，所述入水挡板位于进水渠与出水渠之间池壁的正下方。
进一步，所述进水渠上进水孔之间的间距是200-500mm。
进一步，所述子池体进水渠一侧底部与水平面间的倾斜角度在20-40°之间，所述子池体行车式吸砂机一侧底部与水平面的倾斜角度在50-70°之间。
进一步，所述出水堰是由若干固定在出水渠上的三角堰板组成。
进一步，所述三角堰板材质为不锈钢板或玻璃钢板中的一种
进一步，所述行车导轨为两条并行设置的线型轨，该两条线型轨分别位于出砂渠两侧的渠壁上。
本发明创造所述的一种新型沉砂池具有以下优势：(1)采用该沉砂池处理同等量的污水，沉砂池的体积可以减小一半；(2)污水在池中由下至上运动一周，沉砂效果好；(3)该行车式吸砂机不受沉砂池的宽度影响，节省吸砂机的造价，并可做成标准化设备，无需定制；(4)旱季雨季时，可通过开闭沉砂池的进水渠闸门，开启不同数量的水池，达到最好的处理效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明创造的平面结构示意图；
图2是本发明创造的剖面结构示意图。
其中：1-进水闸门；2-进水孔；3-进水渠；4-入水口；5-出水渠；6-出砂渠；7-出水堰；8-入水挡板；9-行车式吸砂机；10-池体；11-行车导轨；12-潜污吸砂泵。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在一些实施例中，一种新型沉砂池，所述新型沉砂池包括池体、进水系统、出水系统和出砂系统，所述池体为由单一池体或多个池体并排设置组成，每一池体包括两个对称设置的子池体；
所述进水系统包括与进水管连通的进水渠，所述进水渠位于两个子池体相对侧壁的内侧，所述进水渠的入水口处设有进水闸门，所述进水渠底面上设有若干均布的进水孔，所述进水渠下部设有入水挡板；
所述出水系统包括出水渠，该出水渠与所述进水渠并排设置，并位于所述子池体内侧，所述出水渠上设有出水堰；
所述出砂系统包括行车式吸砂机、行车导轨和出砂渠，所述出砂渠位于两个子池体之间池壁上，所述行车导轨固设于所述出砂渠上，所述行车式吸砂机位于所述行车导轨上，该行车式吸砂机通过潜污吸砂泵将池体内的沉砂吸到出砂渠内，并由出砂渠排出。
本发明中的沉砂池结合平流式沉砂池和竖流式沉砂池的优点，污水进入沉砂池后先横向流动，碰到池壁之后纵向流动，到达水面上之后反向横向流动，并通过出水堰流入出水渠，完成处理过程。相对于普通沉砂池，污水在沉砂池中运行近一周，与平流式沉砂池相比，同样处理能力占地面积可减少一半以上，与竖流式沉砂池相比，同样处理能力，沉砂池容积可减少一半以上。成本降低的同时提高了处理效果。
表1是对同样处理能力的普通平流式沉砂池、竖流式沉砂池和本专利做的一些比较，同样的停留时间内，本专利通过最大限度利用水流路径，可将沉砂池的占地面积或容积缩小一半以上。
表1
沉砂池形式 平流式 竖流式 本专利
水流方向 横向 纵向 横向→纵向→横向
设计流速 0.15m/s～0.3m/s 0.02m/s～0.1m/s 0.05m/s～0.2m/s
停留时间 30s～60s 30s～60s 30s～60s
构造成本 高 中 低
排砂方式 重力排砂 重力排砂 机械排砂
水质变化应对能力 弱 弱 强
可操作性 弱 弱 强
占地面积 大 小 小
处理效率 中 低 高
在一些实施例中，所述进水闸门、进水孔、进水渠在一条中心线上；所述进水孔分布于进水渠上，并且进水孔的间距由进水渠始端至末端逐渐变大。所述进水渠上进水孔之间的间距是200-500mm。所述入水挡板位于进水渠与出水渠之间池壁的正下方。
进水孔间距逐渐变大的设置方式及入水挡板的设置均用以减缓进水的冲击力，使得进水的布水均匀，流速降低，具有消能、减速的作用，并可在沉砂池内形成回流，可促使沉砂池中沉砂。
在一些实施例中，所述子池体进水渠一侧底部与水平面间的倾斜角度为60°，所述子池体行车式吸砂机一侧底部与水平面的倾斜角度为30°。根据大量实验分析，上述角度的设置为沉砂效果最佳的角度设置值。
在一些实施例中，所述出水堰是由固定在出水渠上的三角堰板组成，所述三角堰板为不锈钢板或玻璃钢板中的一种。
在一些实施例中，所述行车导轨为两条并行设置的线型轨，该两条线型轨分别位于出砂渠两侧的渠壁上。
现有一般的行车式吸砂机导轨位于沉砂池两侧池壁上，受沉砂池宽度限制，沉砂池宽度大，吸砂机的钢结构支撑大，重量大(导致吸砂池池壁变厚，土建费用增加)，且两侧导轨距离较远，土建施工难度较大，对施工质量要求高。从而导致整个吸砂机和沉砂池的总设备成本较高。
本发明采用将行车式吸砂机安置在出砂渠两侧，出砂渠宽度固定，且远低于沉砂池宽度，导致该吸砂机重量变小(易于安装且降低成本)，出砂渠的土建成本降低，导轨之间距离很小，易于土建施工，降低土建费用，后期维护也简单。
在一些实施例中，使用的PLC控制器可控制进水闸门、行车式吸砂机、潜污吸砂泵，并与沉砂池液位计联锁。
在一些实施例中，该沉砂池的工作过程为：
(1)打开PLC控制器，设置进水渠水位的最高和最低允许的运行值和报警值，出水渠水位的最高和最低允许的运行值和报警值，设置沉砂池沉砂厚度的最高和最低允许的运行值和报警值，设置行车式吸砂机的运行时间间隔；
(2)打开进水渠闸门，水流由进水渠的进水孔进入池体内，待池内水位达到一定水位后，沉砂后的水流由出水堰进入出水渠后排出；
(3)待沉砂池中的沉砂沉积一定厚度后，开启行车式吸砂机，该行车式吸砂机通过潜污吸砂泵将池体内的沉砂吸到出砂渠内，并由出砂渠排出；
(4)巡查值班人员定期巡检，发现水位不正常或行车式吸砂机运行不正常时进行人工干预，修改或调节相应的设置；PLC报警后也可进行人工处理。
具体控制过程如下：
(1)PLC控制器根据沉砂池的液位控制进水闸门的开度，当液位过高或过低时，可有效的控制进水流量，保证沉砂效果；如果调节进水闸门开度无法控制沉砂池的液位时，PLC会自动报警，提醒工作人员进行人为干预。
(2)根据对出砂渠和出水渠中总砂含量的比较分析，可通过PLC设定行车式吸砂机的运行频率，并可通过现场水质的变化，随时改变此频率，以达到最好的吸砂效果。
(3)PLC可实时监控行车式吸砂机和潜污吸砂泵的运行、停止、故障、报警。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型沉砂池，其特征在于，包括池体、进水系统、出水系统和出砂系统，所述池体为由单一池体或多个池体并排设置组成，每一池体包括两个对称设置的子池体；
所述进水系统包括与进水管连通的进水渠，所述进水渠位于两个子池体相对侧壁的内侧，所述进水渠的入水口处设有进水闸门，所述进水渠底面上设有若干均布的进水孔，所述进水渠下部设有入水挡板；
所述进水闸门、进水孔、进水渠在一条中心线上；
所述进水孔分布于进水渠上，并且进水孔的间距由进水渠始端至末端逐渐变大；
所述进水渠上进水孔之间的间距是200-500mm：
所述出水系统包括出水渠，该出水渠与所述进水渠并排设置，并位于所述子池体内侧，所述出水渠上设有出水堰；
所述出砂系统包括行车式吸砂机、行车导轨和出砂渠，所述出砂渠位于两个子池体之间池壁上，所述行车导轨固设于所述出砂渠上，所述行车式吸砂机位于所述行车导轨上；
所述子池体进水渠一侧底部与水平面间的倾斜角度在20-40°之间，所述子池体行车式吸砂机一侧底部与水平面的倾斜角度在50-70°之间。
2.根据权利要求1所述的一种新型沉砂池，其特征在于，所述入水挡板位于进水渠与出水渠之间池壁的正下方。
3.根据权利要求1所述的一种新型沉砂池，其特征在于，所述出水堰是由若干固定在出水渠上的三角堰板组成。
4.根据权利要求3所述的一种新型沉砂池，其特征在于，所述三角堰板材质为不锈钢板或玻璃钢板中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种新型沉砂池，其特征在于，所述行车导轨为两条并行设置的线型轨，该两条线型轨分别位于出砂渠两侧的渠壁上。
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