CN109292928A - 一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，属于清水工程领域。湿地建设规划的过程中，原水水质会受引调水影响，水质时空差异较大，且现有的湿地清水装置，絮凝剂与原水的混合不能适应流量的变化、以及维护管理量较大和运行成本较高的问题，本发明设置引水泵站，在进水管上端设置混凝剂投放台，可利用高速离心叶轮高速转动，有效地实现混凝剂与原水的快速混合，增加细小矾花碰撞机会，改善沉降性能，通过设置回旋处理装置，引水泵站中经充分混合后的原水，在回旋处理装置中进行絮凝沉淀，可以获得较好的沉淀效果和景观效果，絮凝完毕后，可打开清淤泵将淤泥抽送至淤泥压缩机中进行压缩，有利于进行资源化处置。

Description

一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置

技术领域

本发明涉及清水工程领域，尤其涉及一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置。

背景技术

在全球应对气候变化形式的推动下，世界范围内正经历一场经济和社会发展方式的巨大变革。21世纪以来，生态系统保护渐渐地与城市建设规划接轨。大规模湿地系统的建设，能够有效缓解城市热岛效应，提高建筑的节能效应。此外，湿地系统还可以起到改善城市的景观，增加公共的绿色空间，丰富城市物种的多样性作用。然而在湿地公园建设规划的过程中，湿地水源水质会受引调水影响，水质时空差异较大，为了减少生态系统风险、减轻后续生态处理负荷、保证供水效果稳定和促进清水工程与公园建设融合，需在生态净化前端设置清水装置。

湿地清水装置的建设需要根据湿地水流情况、湿地中淤泥量以及湿地公园建设面积，且不影响公园建设整体美观。湿地清水装置建设的过程中，主要试将生态絮凝剂充分、均匀地扩散于水体用于沉淀淤泥以达到清水的目的，然而混合效果对出水水质情况影响很大，因此需要选择合适的混合方式很重要。混合方式基本分为两大类，水力混合和机械混合，前者简单，但不能适应流量的变化，后者可进行调节，能适应各种流量的变化，但需要混合机械，因而维护管理量较大，运行成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的湿地清水装置建设中，絮凝剂与原水的混合不能适应流量的变化、以及维护管理量较大和运行成本较高的问题，而提出的一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，包括引水泵站、淤泥泵站、回旋处理装置和清淤装置，所述引水泵站左侧前端设置有进水管，所述进水管上端与混凝剂投放台下端固定连接，所述引水泵站右侧与引水管道左侧活动套接，所述引水管道右端与回旋处理装置中心位置固定连接，所述引水管道铺设于水下，所述引水泵站后端与淤泥泵站前端固定连接，所述淤泥泵站固定安装有淤泥压缩机，所述淤泥泵站右侧与淤泥管道左侧活动套接，所述回旋处理装置包括螺旋状沉淀槽，所述螺旋状沉淀槽设置有5圈，所述螺旋状沉淀槽末端底部设置有挡泥板，所述螺旋状沉淀槽外侧设置有环形溢流堰，所述环形溢流堰与螺旋状沉淀槽外圈形成溢流堰稳定池，所述溢流堰稳定池外圈设置有锯齿形溢流堰。

优选地，所述引水泵站内部设置有引水泵，所述引水泵外侧固定安装有高速离心叶轮，所述引水泵右端与引水管道左端固定连接，所述引水管道左侧与引水泵站相接处固定安装有控制阀门，所述淤泥泵站内部设置有离心淤泥泵，所述离心淤泥泵右端与淤泥管道右端固定连接，所述淤泥管道左侧与引水泵站相接处固定安装有阀门开关。

优选地，所述回旋处理装置底部与灌注桩顶端固定连接，所述灌注桩设置有若干个，所述环形溢流堰内部上端设置有环形淤泥槽，所述环形淤泥槽最外圈底部与淤泥管道右端上侧固定连接，所述淤泥管铺设于水下，所述螺旋状沉淀槽内部上端设置有清淤装置。

优选地，所述清淤装置包括清淤泵，所述清淤泵底部中间固定安装有滑块，所述清淤泵底部左右两侧与吸淤管上端固定连接，所述吸淤管下端延伸至螺旋状沉淀槽底部，所述清淤泵左侧与排淤管右侧固定连接，所述排淤管左侧活动套接在环形淤泥槽右侧上端内部。

优选地，所述螺旋状沉淀槽底部设置成向中央倾斜的斜坡，所述螺旋状沉淀槽底部中间与支架底端固定连接，所述支架设置有若干个，所述支架顶端与滑轨底端固定连接，所述滑轨与滑块相匹配。

优选地，所述的一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，包括以下步骤

S1、首先打开引水泵站内的引水泵，将湿地原水从进水管处引入引水泵站中；

S2、在进行引水的同时，向进水管上端的混凝剂投放台投加混凝剂，利用引水泵外侧的高速离心叶轮高速转动，实现混凝剂与原水的快速混合，使混凝剂与湿地原水在引水管道内部碰撞聚合，完成反应过程；

S3、打开控制阀门，设置水流流速为0.058-0.097 m/s，设置引水管道长1000-1500m，使S1中经充分混合后的原水经引水管道从回旋处理装置底部送至顶部中心，由于高差的作用，水沿槽而下，在螺旋沉淀槽底部充分沉淀，控制沉淀时间为3.49-5.83 h；

S4、沉淀下的淤泥顺着倾斜的螺旋状沉淀槽底向中央聚集，沉淀完毕打开清淤泵，清淤泵沿着滑轨滑行，并将集聚在螺旋沉淀槽底中央的淤泥吸出，通过排淤管排入环形溢流堰内部的环形淤泥槽中；

S5、打开阀门开关，同时打开离心淤泥泵，通过淤泥管道将淤泥槽中的淤泥抽送至淤泥压缩机中进行压缩处理。

与现有技术相比，本发明提供了一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，具备以下有益效果：

（1）一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，设置有引水泵站，在引水泵站内部设置带有高速离心叶轮的引水泵，在进水管道上端设置混凝剂投放台，可利用高速离心叶轮高速转动，有效地实现混凝剂与原水的快速混合，增加细小矾花碰撞机会，促进矾花长大，改善沉降性能，同时引水泵右端接入长达1000m以上的引水管道，在引水管道左侧固定安装控制阀门，控制流速，可有效地使混合原水在引水管道内部进行絮凝，可在引水管道内混合以提高混合程度；

（2）一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，设置有回旋处理装置，回旋处理装置由螺旋状沉淀槽和环形溢流堰组成，回旋处理装置中心设置引水管道，引水管道左端与引水泵右侧固定连接，引水管道铺设于水下，整体结构中央高四周低，引水泵站中经充分混合后的原水，在回旋处理装置中进行絮凝沉淀，可以获得较好的沉淀效果和景观效果，在环形溢流堰与螺旋状沉淀槽外圈设置溢流堰稳定池，经螺旋状沉淀槽沉淀后的水，以溢流的方式排入溢流堰稳定池中，以达到静置的效果，最后再经锯齿形溢流堰稳定流出，进入景观游乐区；

（3）一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，设置有螺旋状沉淀槽，螺旋状沉淀槽底部均设置有向中央倾斜的斜坡，有利于于沉淀物汇集，在螺旋状沉淀槽中央和环形溢流堰内侧上方设有若干个支架，在支架顶部固定安装有滑轨，通过设置有清淤泵，在清淤泵底端中部设置滑块，滑块与滑轨相匹配，便于安置清淤泵，吸淤管安装在清淤泵下端，且延伸至螺旋状沉淀槽底部，排淤管设置在清淤泵侧端，长度可深入侧壁的环形淤泥槽，絮凝完毕后，可打开清淤泵将螺旋状沉淀槽底的淤泥吸至环形淤泥槽中，可利用淤泥管道有效地将淤泥抽送至淤泥压缩机中进行压缩，有利于进行资源化处置；

（4）一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，设置有清淤装置，回旋处理装置处理后的水体水质较好，且由于回旋处理装置特殊的造型，以回旋处理装置为标志性建筑物，结合规划打造水利科普教育、水上游乐为一体的观光景点，在回旋处理装置中，污染物主要通过聚合形成絮体沉降至淤泥中，上清液中污染物浓度极少，在螺旋状沉淀槽上端设置有清淤装置，当沉淀完成后可打开清淤泵，及时将淤泥吸出并排放，淤泥对后续环境影响极小，而上清液对后续的水生态构建基本无影响，因此，整个装置出水对后续处理以及湿地功能基本无影响。

附图说明

图1为本发明提出的一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置的俯视结构示意图；

图2为本发明提出的一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置的部分俯视示意图；

图3为本发明提出的一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置的回旋处理装置左半边剖视结构示意图；

图4为本发明提出的一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置的回旋处理装置部分剖面结构示意图；

图5为本发明提出的一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置的清淤装置结构示意图。

图中标号说明：

1引水泵站、2淤泥泵站、3进水管、4淤泥压缩机、5引水管道、6淤泥管道、7回旋处理装置、8螺旋状沉淀槽、9环形溢流堰、10锯齿形溢流堰、11溢流堰稳定池、12挡泥板、13引水泵、14高速离心叶轮、15离心淤泥泵、16控制阀门、17阀门开关、18混凝剂投放台、19清淤装置、20灌注桩、21清淤泵、22支架、23吸淤管、24滑轨、25排淤管、26环形淤泥槽、27滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

实施例1：一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，包括引水泵站1、淤泥泵站2、回旋处理装置7和清淤装置16，引水泵站1左侧前端设置有进水管3，进水管3上端与混凝剂投放台18下端固定连接，引水泵站1右侧与引水管道5左侧活动套接，引水管道5右端与回旋处理装置7中心位置固定连接，引水管道5铺设于水下，引水泵站1后端与淤泥泵站2前端固定连接，淤泥泵站2固定安装有淤泥压缩机4，淤泥泵站2右侧与淤泥管道6左侧活动套接，回旋处理装置7包括螺旋状沉淀槽8，螺旋状沉淀槽8设置有5圈，螺旋状沉淀槽8末端底部设置有挡泥板12，螺旋状沉淀槽8外侧设置有环形溢流堰9，环形溢流堰9与螺旋状沉淀槽8外圈形成溢流堰稳定池11，溢流堰稳定池11外圈设置有锯齿形溢流堰10。

引水泵站1内部设置有引水泵13，引水泵13外侧固定安装有高速离心叶轮14，引水泵13右端与引水管道5左端固定连接，引水管道5左侧与引水泵站相接处固定安装有控制阀门16，淤泥泵站2内部设置有离心淤泥泵15，离心淤泥泵15右端与淤泥管道6右端固定连接，淤泥管道6左侧与引水泵站相接处固定安装有阀门开关17。

本发明设置有引水泵站1，在引水泵站1内部设置带有高速离心叶轮14的引水泵13，在进水管3上端设置混凝剂投放台18，可利用高速离心叶轮14高速转动，有效地实现混凝剂与原水的快速混合，增加细小矾花碰撞机会，促进矾花长大，改善沉降性能，同时引水泵13右端接入长达1000m以上的引水管道5，在引水管道5左侧固定安装控制阀门16，控制流速，可有效地使混合原水在引水管道5内部进行絮凝，可在引水管道5内混合以提高混合程度。

实施例2：基于实施例1但有所不同的是，回旋处理装置7底部与灌注桩20顶端固定连接，灌注桩20设置有若干个，环形溢流堰9内部上端设置有环形淤泥槽26，环形淤泥槽26最外圈底部与淤泥管道6右端上侧固定连接，淤泥管6铺设于水下，螺旋状沉淀槽8内部上端设置有清淤装置19。

本发明设置有回旋处理装置7，回旋处理装置7由螺旋状沉淀槽8和环形溢流堰9组成，回旋处理装置7中心设置引水管道5，引水管道5左端与引水泵13右侧固定连接，引水管道5铺设于水下，整体结构中央高四周低，引水泵13站中经充分混合后的原水，在回旋处理装置7中进行絮凝沉淀，可以获得较好的沉淀效果和景观效果，在环形溢流堰9与螺旋状沉淀槽8外圈设置溢流堰稳定池11，经螺旋状沉淀槽8沉淀后的水，以溢流的方式排入溢流堰稳定池11中，以达到静置的效果，最后再经锯齿形溢流堰10稳定流出，进入景观游乐区。

实施例3：基于实施例1和2但有所不同的是，清淤装置19包括清淤泵21，清淤泵21底部中间固定安装有滑块27，清淤泵21底部左右两侧与吸淤管23上端固定连接，吸淤管23下端延伸至螺旋状沉淀槽8底部，清淤泵21左侧与排淤管25右侧固定连接，排淤管25左侧活动套接在环形淤泥槽26右侧上端内部，螺旋状沉淀槽8底部设置成向中央倾斜的斜坡，螺旋状沉淀槽8底部中间与支架22底端固定连接，支架22设置有若干个，支架22顶端与滑轨24底端固定连接，滑轨24与滑块27相匹配。

本发明设置有螺旋状沉淀槽8，螺旋状沉淀槽8底部均设置有向中央倾斜的斜坡，有利于于沉淀物汇集，在螺旋状沉淀槽8中央和环形溢流堰9内侧上方设有若干个支架22，在支架22顶部固定安装有滑轨24，通过设置有清淤泵21，在清淤泵21底端中部设置滑块27，滑块27与滑轨24相匹配，便于安置清淤泵21，吸淤管23安装在清淤泵21下端，且延伸至槽底部，排淤管25设置在清淤泵21侧端，长度可深入侧壁的环形淤泥槽26，絮凝完毕后，可打开清淤泵21将槽底的淤泥吸至环形淤泥槽26中，可利用淤泥管道6有效地将淤泥抽送至淤泥压缩机4中进行压缩，有利于进行资源化处置。

实施例4：基于实施例1、2和3但有所不同的是，首先打开引水泵站1内的引水泵13，将湿地原水从进水管3处引入引水泵站1中，在进行引水的同时，向进水管3上端的混凝剂投放台18投加混凝剂，利用引水泵13外侧的高速离心叶轮14高速转动，实现混凝剂与原水的快速混合，使混凝剂与湿地原水在引水管道5内部碰撞聚合，完成反应过程，打开控制阀门16，设置水流流速为0.058-0.097 m/s，设置引水管道5长1219m，使充分混合后的原水经引水管道5从回旋处理装置7底部送至顶部中心，由于高差的作用，水沿槽而下，在螺旋沉淀槽8底部充分沉淀，控制沉淀时间为2.78h，沉淀下的淤泥顺着倾斜的螺旋状沉淀槽8底向中央聚集，沉淀完毕打开清淤泵21，清淤泵21沿着滑轨24滑行，并将集聚在螺旋沉淀槽8底中央的淤泥吸出，通过排淤管25排入环形溢流堰9内部的环形淤泥槽26中，打开阀门开关17，同时打开离心淤泥泵15，通过淤泥管道6将淤泥槽26中的淤泥抽送至淤泥压缩机4中进行压缩处理。

本发明设置有清淤装置19，回旋处理装置7处理后的水体水质较好，且由于回旋处理装置7特殊的造型，以回旋处理装置7为标志性建筑物，结合规划打造水利科普教育、水上游乐为一体的观光景点，在回旋处理装置7中，污染物主要通过聚合形成絮体沉降至淤泥中，上清液中污染物浓度极少，在螺旋状沉淀槽8上端设置有清淤装置19，当沉淀完成后可打来清淤泵21，及时将淤泥吸出并排放，淤泥对后续环境影响极小，而上清液对后续的水生态构建基本无影响，因此，整个装置出水对后续处理以及湿地功能基本无影响。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，包括引水泵站（1）、淤泥泵站（2）、回旋处理装置（7）和清淤装置（16），其特征在于：所述引水泵站（1）左侧前端设置有进水管（3），所述进水管（3）上端与混凝剂投放台（18）下端固定连接，所述引水泵站（1）右侧与引水管道（5）左侧活动套接，所述引水管道（5）右端与回旋处理装置（7）中心位置固定连接，所述引水管道（5）铺设于水下，所述引水泵站（1）后端与淤泥泵站（2）前端固定连接，所述淤泥泵站（2）固定安装有淤泥压缩机（4），所述淤泥泵站（2）右侧与淤泥管道（6）左侧活动套接，所述回旋处理装置（7）包括螺旋状沉淀槽（8），所述螺旋状沉淀槽（8）设置有5圈，所述螺旋状沉淀槽（8）末端底部设置有挡泥板（12），所述螺旋状沉淀槽（8）外侧设置有环形溢流堰（9），所述环形溢流堰（9）与螺旋状沉淀槽（8）外圈形成溢流堰稳定池（11），所述溢流堰稳定池（11）外圈设置有锯齿形溢流堰（10）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，其特征在于：所述引水泵站（1）内部设置有引水泵（13），所述引水泵（13）外侧固定安装有高速离心叶轮（14），所述引水泵（13）右端与引水管道（5）左端固定连接，所述引水管道（5）左侧与引水泵站相接处固定安装有控制阀门（16），所述淤泥泵站（2）内部设置有离心淤泥泵（15），所述离心淤泥泵（15）右端与淤泥管道（6）右端固定连接，所述淤泥管道（6）左侧与引水泵站相接处固定安装有阀门开关（17）。

3.根据权利要求1所述的一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，其特征在于：所述回旋处理装置（7）底部与灌注桩（20）顶端固定连接，所述灌注桩（20）设置有若干个，所述环形溢流堰（9）内部上端设置有环形淤泥槽（26），所述环形淤泥槽（26）最外圈底部与淤泥管道（6）右端上侧固定连接，所述淤泥管（6）铺设于水下，所述螺旋状沉淀槽（8）内部上端设置有清淤装置（19）。

4.根据权利要求3所述的一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，其特征在于：所述清淤装置（19）包括清淤泵（21），所述清淤泵（21）底部中间固定安装有滑块（27），所述清淤泵（21）底部左右两侧与吸淤管（23）上端固定连接，所述吸淤管（23）下端延伸至螺旋状沉淀槽（8）底部，所述清淤泵（21）左侧与排淤管（25）右侧固定连接，所述排淤管（25）左侧活动套接在环形淤泥槽（26）右侧上端内部。

5.根据权利要求1和4所述的一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，其特征在于：所述螺旋状沉淀槽（8）底部设置成向中央倾斜的斜坡，所述螺旋状沉淀槽（8）底部中间与支架（22）底端固定连接，所述支架（22）设置有若干个，所述支架（22）顶端与滑轨（24）底端固定连接，所述滑轨（24）与滑块（27）相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种适用于大产量湿地的前置环流净水装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先打开引水泵站（1）内的引水泵（13），将湿地原水从进水管（3）处引入引水泵站（1）中；

S2、在进行引水的同时，向进水管（3）上端的混凝剂投放台（18）投加混凝剂，利用引水泵（13）外侧的高速离心叶轮（14）高速转动，实现混凝剂与原水的快速混合，使混凝剂与湿地原水在引水管道（5）内部碰撞聚合，完成反应过程；

S3、打开控制阀门（16），设置水流流速为0.058-0.097 m/s，设置引水管道（5）长1000-1500m，使S1中经充分混合后的原水经引水管道（5）从回旋处理装置（7）底部送至顶部中心，由于高差的作用，水沿槽而下，在螺旋沉淀槽（8）底部充分沉淀，控制沉淀时间为3.49-5.83h；

S4、沉淀下的淤泥顺着倾斜的螺旋状沉淀槽（8）底向中央聚集，沉淀完毕打开清淤泵（21），清淤泵（21）沿着滑轨（24）滑行，并将集聚在螺旋沉淀槽（8）底中央的淤泥吸出，通过排淤管（25）排入环形溢流堰（9）内部的环形淤泥槽（26）中；

S5、打开阀门开关（17），同时打开离心淤泥泵（15），通过淤泥管道（6）将淤泥槽（26）中的淤泥抽送至淤泥压缩机（4）中进行压缩处理。