CN110743213A - 一种多层沉淀池出水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层沉淀池出水系统，包括多层沉淀池，其特征在于所述多层沉淀池中各层沉淀池的沉淀区相互隔离，所述多沉沉淀池的后部设公共出水区，各层沉淀池的沉淀区的末端设置独立的出水系统，各层沉淀池的沉淀区末端的上部均设置出水管连接至公共出水区，该出水管的顶部和两侧三个方向均设置有一排过水孔；公共出水区后部为出水渠道，公共出水区内设出水堰。本发明通过设置独立出水系统，实现了各层沉淀池的完全封闭，避免各层沉淀池水流相互干扰，提高了多层平流沉淀池的处理效果和运行稳定性。利用各层独立淹没出水可实现出水压差一致，确保各层沉淀池流量相同，避免了短流造成的各层沉淀池流量不均匀的不利情况发生。

Description

一种多层沉淀池出水系统

技术领域

本发明涉及一种多层沉淀池出水系统。该池型主要应用在水处理多层沉淀工艺中，通过设置多层穿孔管，避免了各层沉淀池出水时混杂在一起，提高了出水水质，节约了占地面积。

背景技术

平流沉淀池是水处理厂的常用池型之一。平流沉淀池结构简单，运行管理方便，水质和水量变化适应能力强，出水水质保障率高，是公认的稳定性最好的沉淀池池型之一，特别适合城市大规模集中供水水厂使用，尤其是人口密集的一二线城市。但是，平流沉淀池也有缺点，比如占地面积较大。通常情况下，平流沉淀池的占地面积是斜管沉淀池的数倍，而人口密集的一二线城市建设用地指标通常十分紧张，因此这极大限制了平流沉淀池在这些城市的推广使用。

针对平流沉淀池占地面积大的问题，有些工程中使用了多层平流沉淀池。多层平流沉淀池可提高沉淀效率，减少了占地面积。传统的多层平流沉淀池主要分为串联和并联两类。串联通常是原水通过下层沉淀池一侧进水，从下层沉淀池另一侧调转水流方向，进入上层沉淀池，最终通过上层沉淀池出水。并联通常是原水平均分配到上下各层沉淀池，水流至末端后统一通过水面出水槽或出水管出水。无论串联还是并联，传统的多层平流沉淀池均无法避免使用水面出水方式，从而造成各层沉淀池存在互相扰动的情况，影响了絮体的沉降效果。

为了解决这一问题，有必要研究一种新型多层平流沉淀池出水系统，通过改变出水方式，解决现状多层平流沉淀池的设计缺陷，从而从根本上提高多层平流沉淀池的处理效果和运行稳定性。

发明内容

本发明目的是提供一种多层沉淀池出水系统,通过对沉淀池出水方式的优化，提高了多层平流沉淀池的处理效果和运行稳定性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多层沉淀池出水系统，包括多层沉淀池，其特征在于所述多层沉淀池中各层沉淀池的沉淀区相互隔离，所述多沉沉淀池的后部设公共出水区，各层沉淀池的沉淀区的末端设置独立的出水系统，各层沉淀池的沉淀区末端的上部均设置出水管连接至公共出水区，该出水管的顶部和两侧三个方向均设置有一排过水孔；公共出水区后部为出水渠道，公共出水区内设出水堰。

进一步地，出水堰为混凝土堰或不锈钢活动堰板，堰顶标高高于顶层沉淀池出水管顶标高0.2m。

进一步地，出水管的开孔间距为L/n，其中L为单根出水管长度，n为开孔位置数，3n为开孔总数。n可根据出水管开孔直径D，水压差H和单管出水水量q确定，即n=[q/（5.76D²H^{1 /2}）]。这种穿孔管靠近出水一侧出水量大，远离出水一侧出水量小，从而有效减小了沉淀池末端均匀出水带来的死水区。

进一步地，出水管直径为DN400~DN600，长度为10m~15m，顶部过水孔直径为侧面过水孔的45~55%。

本发明通过设置完全独立的沉淀出水系统，使多层沉淀池的沉淀区末端独立出水，且减少了多层沉淀池统一水面出水造成的空间利用率低和出水水质差等不利情况。

本发明的多层平流沉淀池可实现各层平流沉淀池在沉淀区和出水区的完全隔离，避免各区域运行期间的互相影响，提升了整体出水效果。这种完全独立的出水系统可以实现各层沉淀池的完全独立运行，其主要作用是通过各层沉淀池出水采用穿孔管出水，通过出水管后设置出水堰，使各层沉淀池穿孔管出水压力相同，从而实现各层沉淀池进出水水量相同，避免水面统一出水的并联多层平流沉淀池由于短流形成的水量分配不均匀现象发生。这种多层平流沉淀池比普通平流沉淀池可节约占地面积，比水面统一出水的并联多层平流沉淀池优化了出水槽或出水管处的流态，提高了出水水质。

附图说明

图1为一种多层沉淀池出水系统平面图。

图2为一种多层沉淀池出水系统A-A剖面图。

图3为一种多层沉淀池出水系统B-B剖面图。

图4为出水管详图。

图5为出水管剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。

本发明此实施例是一种多层沉淀池出水系统，它主要包括出水管和出水堰等。其中出水管采用特殊开孔方式的穿孔管，各层沉淀池设置独立且完全相同的出水管。出水堰位于出水管后，主要目的是保证顶层穿孔管彻底淹没，从而使各层出水管压差相同，确保各层沉淀池流量相同。

如图所示，本发明多层沉淀池出水系统主要由各层沉淀池独立出水系统实现各层沉淀区域的完全独立，避免了各层沉淀池运行时的相互影响。

沉淀区1为多层沉淀池各层沉淀区，该区域首尾完全隔离封闭，各层沉淀区水流无相互干扰。

出水管2为特殊开孔方式的穿孔管。出水管直径为DN400~DN600，长度通常取10m~15m，开孔方式为顶部和两侧共3个过水孔，开孔间距为L/n，其中L为单根出水管长度，n为开孔位置数，3n为开孔总数。n可根据出水管开孔直径D，水压差H和单管出水水量q确定，即n=[q/（5.76D²H^1/2）]。

出水区3为各层沉淀池统一出水区，出水区底部填平，内部水体流速应控制在0.4~0.6m/s之间。

出水堰4混凝土堰或不锈钢活动堰板，堰顶标高应高于顶层沉淀池出水管顶标高0.2m。

出水渠道5为沉淀池出水渠道，也可采用管道，输送沉淀池出水至后续工艺。

侧面过水孔6为沉淀池出水管两侧开孔，开孔直径为20cm，为出水管主出水孔，进水流态水平可减小对沉淀池出水管下方的影响。

顶部过水孔7为沉淀池出水管顶部开孔，开孔直径为10cm，为出水管次出水孔，顶部开孔可避免管顶死水区，首次启动时也可避免顶部积气。为避免出水时产生旋涡，顶部过水孔7直径为侧面过水孔6的50%。

它区别于现有技术之处在于：

1.相比传统多层平流沉淀池出水系统，本发明利用了穿孔管出水实现了各沉淀区的独立出水，避免了传统多层平流沉淀池统一水面出水造成的出水区占地面积大，各层沉淀池水流混杂在一起等现象。

2.相比于传统的多层平流沉淀池出水系统，本发明使用了出水堰，将各层穿孔管淹没，确保了各层高度不同的出水管出水压差相同，可实现各层沉淀池出水流量相同，避免了传统平流沉淀池由于短流等情况造成的各层水量不均匀的不利现象。通过这种出水系统不仅更好的保证了各层沉淀池流量相同，而且可完全代替各层沉淀池入口处的配水设施。

3.相比于传统的多层平流沉淀池出水系统，本发明穿孔管安装精度不影响出水效果，不会出现出水堰水平度不一致造成的单一出水堰出水不均匀的现象。

4.相比于传统的多层平流沉淀池出水系统，本发明从出水端控制了各层沉淀池的水量，从而可取消进水端诸如穿孔花墙等配水设施，简化了多层沉淀池进水系统。

5.相比于传统的多层平流沉淀池出水系统，本发明可缩小多层平流沉淀池的占地面积，或在相同占地面积的情况下提高有效沉淀时间，提高了出水水质。

6.相比于传统的穿孔管，本发明穿孔管采用顶部和侧向开孔方式，出水流态对沉淀区影响最小。

7.相比于传统的多层平流沉淀池出水系统，本发明提出了n=[q/（5.76D²H^1/2）]的开孔位置计算方式。这种方式可实现靠近出水的过水孔过水能力强，远离出水的过水孔过水能力弱，最终实现了穿孔管不均匀出水，减少了传统沉淀池均匀出水造成沉淀池末端死水现象。

Claims (4)

1.一种多层沉淀池出水系统，包括多层沉淀池，其特征在于所述多层沉淀池中各层沉淀池的沉淀区相互隔离，所述多沉沉淀池的后部设公共出水区，各层沉淀池的沉淀区的末端设置独立的出水系统，各层沉淀池的沉淀区末端的上部均设置出水管连接至公共出水区，该出水管的顶部和两侧均设置有一排过水孔；公共出水区后部为出水渠道，公共出水区内设出水堰。

2.权利要求1所述的一种多层平流沉淀池出水系统，其特征在于出水堰为混凝土堰或不锈钢活动堰板，堰顶标高高于顶层沉淀池出水管顶标高0.2m。

3.权利要求1所述的一种多层平流沉淀池出水系统，其特征在于所述出水管直径为DN400~DN600，长度通常取10m~15m，开孔间距为L/n，其中L为单根出水管长度，n为一个方向的开孔数，3n为开孔总数， 根据水管开孔直径D，水压差H和单管出水水量q计算n，n=[q/（5.76D²H^1/2）]。

4.权利要求1所述的一种多层平流沉淀池出水系统，其特征在于出水管直径为DN400~DN600，长度为10m~15m，顶部过水孔直径为侧面过水孔的45~55%。

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