CN110841339A - 一种侧向流水平沉淀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种侧向流水平沉淀装置，其包括流水装置和位移装置，流水装置包括：平行斜板，每组平行斜板包括上斜板和下斜板，上斜板和下斜板之间设有隔板，隔板在所述上斜板和所述下斜板之间隔出截面呈菱形的水流通道，下斜板与所述隔板相交处上方开有排泥口，所述下斜板与相邻的另一组所述平行斜板的所述上斜板之间设有排泥滑道，每个所述排泥滑道两端由封闭板封闭；所述上斜板和所述下斜板均固定在相应的所述封闭板上；上斜板、下斜板和隔板围成过液区，所述过液区包括第一过液区、第二过液区和第三过液区，所述第一过液区设置在所述流水装置上部，第二过液区设置在所述流水装置中部，所述第三过液区设置在所述流水装置下部。

Description

一种侧向流水平沉淀装置

技术领域

本发明涉及水与悬浮物分离的技术领域，具体涉及一种侧向流水平沉淀装置。

背景技术

1904年美国人哈真(Hazen)发明了浅池理论，在此基础上，相继开发了斜板沉淀池、斜管沉淀池、迷宫沉淀池，结构的设计力求接近理想沉淀池。但上述几种沉淀池(包括同向、异向、横向沉淀池)都有下述缺点：

第一、为了保证水中泥沙的沉淀效果，如果通水装置一次性通过的水量太少，则该装置效率较低；如果通水装置一次性通过的水量过多，则该装置无法保证水中泥沙的沉淀效果。

第二、安装斜管(斜板)组件时、会形成两个三角形死区，降低了沉淀池利用率、减少了水流面积。

以上几点严重制约了现有沉淀装置的沉淀效果，使其澄清能力大打折 扣，为此本发明提供了一种侧向流水平沉淀装置，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种侧向流水平沉淀装置，其包括流水装置和位移装置，所述流水装置包括：平行斜板，每组所述平行斜板包括上斜板和下斜板，所述上斜板和所述下斜板之间设有隔板，所述隔板在所述上斜板和所述下斜板之间隔出截面呈菱形的水流通道，所述下斜板与所述隔板相交处上方开有排泥口，所述下斜板与相邻的另一组所述平行斜板的所述上斜板之间设有排泥滑道，每个所述排泥滑道两端由封闭板封闭；所述上斜板和所述下斜板均固定在相应的所述封闭板上；所述上斜板、所述下斜板和所述隔板围成过液区，所述过液区包括第一过液区、第二过液区和第三过液区，所述第一过液区设置在所述流水装置上部，所述第二过液区设置在所述流水装置中部，所述第三过液区设置在所述流水装置下部；

所述流水装置的外框为一个由所述封闭板围成的直角梯形结构，所述直角梯形结构包括上底边、下底边、直角腰边和非直角腰边；

所述位移装置包括连通器、固定板和固定弹簧；所述连通器包括储泥腔、第一封板、位移腔、第二封板、连接结构和连通腔；

所述储泥腔设置在所述流水装置下方，来自所述排泥滑道的泥液进入所述储泥腔；

所述连通腔与所述位移腔连通，所述第一封板设置在所述储泥腔中，所述第一封板将所述储泥腔分为上下两部分；所述第二封板设置在所述位移腔中，所述第二封板将所述位移腔分为上下两部分；其中，位于所述第一封板上方的储泥腔为上储泥腔，位于所述第一封板下方的储泥腔为下储泥腔；位于所述第二封板上方的位移腔为上位移腔，位于所述第二封板下方的位移腔为下位移腔；所述下储泥腔，所述连通腔和所述下位移腔连通为一个整体腔，所述整体腔中充满连通液；所述第一封板可在所述储泥腔中上下滑动；所述第二封板可在所述位移腔中上下滑动；

所述第二封板上方设有连接结构，所述连接结构一端连接所述第二封板，另一端连接非直角腰边的所述封闭板；所述连接结构用于使所述流水装置随所述第二封板的上下移动而移动；所述固定弹簧一端连接所述固定板，所述固定弹簧另一端与上底边所述封闭板相连。

进一步地，所述上斜板和所述下斜板与水平面的夹角均为60°，所述隔板与水平面的夹角为60°。

进一步地，所述第一过液区的横截面积大于所述第二过液区的横截面积，所述第二过液区的横截面积大于所述第三过液区的横截面积。

进一步地，所述第一封板的质量大于所述第二封板的质量，所述储泥腔的横截面积大于所述位移腔的横截面积。

进一步地，在初始状态下，所述流水装置受到所述固定弹簧的弹性拉力和所述第二封板的支持力而处于静止状态，以使水流自所述第二过液区进入所述流水装置。

进一步地，当水流进入所述流水装置时，所述流水装置向下移动，所述流水装置受到的固定弹簧的弹性拉力增大。

进一步地，当流过的水质符合一类和二类水质标准时，所述流水装置会持续下降，直到所述第一过液区完全承担通水任务时，所述流水装置停止下降。

进一步地，当流过的水质为第三类或第四类水质标准时，所述第一封板受力向下运动，所述第二封板向上运动，所述第二封板带动所述流水装置向上运动，以使水流经由所述第二过液区。

进一步地，当流过的水质为第五类水质标准时，所述第一封板向下运动，所述第二封板带动所述流水装置向上运动，以使水流经由所述第三过液区。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明所述的侧向流水平沉淀装置具有抗冲击负荷能力强，操作弹性大，出水浊度低的优点；水在侧向流水平沉淀装置内，水为水平流状态，泥为竖向流，互不干扰，提高了沉淀效率，其沉淀效率相比斜管沉淀池可提高5倍。

进一步地，水在侧向流水平沉淀装置水通道内成规则排列，在极小的雷诺数和较佳的弗劳德数条件，水在水通道内为层流态，沉淀效率高。

进一步地，当流过的水质符合一类和二类水质标准时，流水装置会持续下降，直到第一过液区完全承担通水任务为止，此时水流自进水区进入第一过液区，由于第一过液区的横截面积大于第二过液区的横截面积，在保证水流沉淀泥沙效果不变的情况下，极大地提高了水流通过本发明所述的侧向流水平沉淀装置的速率。当流过的水质为第三类或第四类水质标准时，第二封板向上运动从而带动整个流水装置向上运动，从而使流水装置运动到一个最合理的位置，在本实施例中来自进水区的水经由第二过液区进入出水区；以使本发明所述的侧向流水平沉淀装置在沉淀水流泥沙的同时兼顾水流的流速。当流过的水质为第五类水质标准时，第一封板411向下进行大幅度位移，从而带动第二封板带动流水装置向上运动，以使来自进水区的水经由第三过液区进入出水区，第三过液区的横截面积最小，通过使用第三过液区对第五类水质标准的水进行处理，可达到最优的处理效果。

附图说明

为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。

图1为本发明所述的侧向流水平沉淀装置的一种实施例整体结构示意图；

图2为图1中部分结构的一种示意图；

图3为图1中部分结构的另一种示意图；

图4为本发明所述的侧向流水平沉淀装置的一种实施例工作方式示意图。

附图标记说明：

平行斜板1、上斜板101、下斜板102、隔板2、排泥口3、储泥腔41、第一封板411、位移腔42、第二封板421、连接结构422、连通腔43、排泥滑道5、过液区6、第一过液区61、第二过液区62、第三过液区63、封闭板7、相交线8、固定板91、固定弹簧92。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

在本发明的描述中，术语“内侧”、“外侧”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。

参阅图1和图2所示，本发明提供了一种侧向流水平沉淀装置，其包括：流水装置和位移装置，流水装置包括：多组平行斜板1，每组平行斜板由上斜板101和下斜板102组成，上、下斜板101、 102之间设有多个隔板2，所述隔板2在上、下斜板101、102之间隔出若干截面呈菱形的水流通道，下斜板102与每个隔板2相交处上方开有排泥口3，每个下斜板102与相邻的另一组平行斜板1的上斜板101之间为排泥滑道5，每个排泥滑道5两端由封闭板7封闭；上、下斜板101、102均固定在相应的封闭板7上；上、下斜板101、102与隔板2的相交线8呈水平方向；上斜板101、下斜板102和隔板2围成过液区，过液区包括第一过液区61、第二过液区62和第三过液区63，第一过液区61设置在流水装置上部，第二过液区62设置在流水装置中部，第三过液区63设置在流水装置下部。

在本发明的一些实施例中，第一过液区61的横截面积大于第二过液区62的横截面积，第二过液区62的横截面积大于第三过液区63的横截面积。

上、下斜板101、 102与水平面的夹角均为30°~90°，在图1所述的实施例中，上、下斜板101、 102与水平面的夹角均为60°，所有隔板2与水平面的夹角均为60°。

流水装置的外框为一个由封闭板7围成的直角梯形结构，所述直角梯形结构包括上底边、下底边、直角腰边和非直角腰边；位移装置包括连通器、固定板91和固定弹簧92；连通器包括储泥腔41、第一封板411、位移腔42、第二封板421、连接结构422和连通腔43。

具体而言，储泥腔41设置在流水装置下方，且储泥腔41设置在做为下底边封闭板7的下方；下底边封闭板7上设有开口（图中未示出），来自排泥滑道5的泥液通过该开口进入储泥腔41。

具体而言，连通腔43与位移腔42连通，第一封板411设置在储泥腔41中，第一封板411将储泥腔41分为上下两部分；第二封板421设置在位移腔42中，第二封板421将位移腔42分为上下两部分；其中，位于第一封板411上方的储泥腔41为上储泥腔，位于第一封板411下方的储泥腔41为下储泥腔；位于第二封板421上方的位移腔42为上位移腔，位于第二封板421下方的位移腔421为下位移腔；下储泥腔，连通腔43和下位移腔连通为一个整体，且该整体中充满连通液。上储泥腔和下储泥腔相互不能连通，第一封板411可在储泥腔41中上下滑动。上位移腔和下位移腔相互不能连通，第二封板421可在位移腔42中上下滑动。第二封板421上方设有连接结构422，连接结构422一端连接第二封板421，另一端连接非直角腰边的封闭板7；连接结构422用于使流水装置随第二封板421的上下移动而移动。固定弹簧92一端连接固定板91，另一端与上底边封闭板7相连。

结合图3所示，沉淀装置包括由多组长度相同的平行斜板1组成的主体，该主体截面呈向一侧倾斜的平行四边形，在图1、图2和图3所述的实施例中，本发明所述的侧向流水平沉淀装置均设有补偿体10，从而增大该沉淀装置的有效工作面积。

本发明的一些实施例中，第一封板411的质量大于第二封板421的质量，储泥腔41的横截面积大于位移腔42的横截面积；在初始状态下，流水装置受到固定弹簧92的弹性拉力和第二封板421的支持力；工作人员通过提前预设固定弹簧92的弹性拉力、储泥腔41的横截面积、位移腔42的横截面积、第一封板411的质量和第二封板421的质量，以使流水装置的第二过液区62对准流水通道，并保持如图1所示的静态平衡状态。当水流流过流水装置时，由于流水装置内始终含有一定重量的水，故流水装置此时不再保持初始状态下的平衡位置，流水装置开始向下移动，相应的，固定弹簧92的弹性形变随之增大，第二封板421沿位移腔42向下移动，第一封板411沿储泥腔41向上移动。如图4所示，由于流水装置逐渐下移，第二过液区62逐渐脱离进水区，部分第一过液区61开始承担通水任务。在本发明的一些实施例中，经过对固定弹簧92的弹性模量、储泥腔41的横截面积、位移腔42的横截面积、第一封板411的质量和第二封板421的质量的提前预设，当流过的水质符合一类和二类水质标准时，流水装置会持续下降，直到第一过液区61完全承担通水任务为止，此时水流自进水区进入第一过液区61，由于第一过液区61的横截面积大于第二过液区62的横截面积，水流通过本发明所述的侧向流水平沉淀装置速率加快。

当流过的水质为第三类或第四类水质标准时，由于该水质中含有一定量的泥沙，随着水流过流水装置，水中的泥沙通过排泥口3进入排泥滑道5中，泥沙通过排泥管道5进入上储泥腔；随着上储泥腔中的泥沙逐渐增多，第一封板411受到来自上储泥腔的压力不断增大，在本发明的位移装置中，由于下储泥腔，连通腔43和下位移腔连通为一个整体，且该整体中充满连通液，故第一封板411受力向下的运动可转化为第二封板421向上的运动，第二封板421向上运动从而带动整个流水装置向上运动，从而使流水装置运动到一个最合理的位置，以使本发明所述的侧向流水平沉淀装置在沉淀水流泥沙的同时兼顾水流的流速。

当流过的水质为第五类水质标准时，水质中含有大量泥沙，大量泥沙沉淀到第一封板411上，第一封板411向下进行大幅度位移，从而带动第二封板421带动流水装置向上运动，以使来自进水区的水经由第三过液区63进入出水区，第三过液区63的横截面积最小，通过使用第三过液区63对第五类水质标准的水进行处理，可达到最优的处理效果。

其中，本发明对水质的标准划分以家技术监督局1993年12月30日批准的《地下水质量标准Quality standard for ground water GB/T 14848-93》为准。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (9)

1.一种侧向流水平沉淀装置，其特征在于，包括流水装置和位移装置，所述流水装置包括：平行斜板，每组所述平行斜板包括上斜板和下斜板，所述上斜板和所述下斜板之间设有隔板，所述隔板在所述上斜板和所述下斜板之间隔出截面呈菱形的水流通道，所述下斜板与所述隔板相交处上方开有排泥口，所述下斜板与相邻的另一组所述平行斜板的所述上斜板之间设有排泥滑道，每个所述排泥滑道两端由封闭板封闭；所述上斜板和所述下斜板均固定在相应的所述封闭板上；所述上斜板、所述下斜板和所述隔板围成过液区，所述过液区包括第一过液区、第二过液区和第三过液区，所述第一过液区设置在所述流水装置上部，所述第二过液区设置在所述流水装置中部，所述第三过液区设置在所述流水装置下部；

所述流水装置的外框为一个由所述封闭板围成的直角梯形结构，所述直角梯形结构包括上底边、下底边、直角腰边和非直角腰边；

所述位移装置包括连通器、固定板和固定弹簧；所述连通器包括储泥腔、第一封板、位移腔、第二封板、连接结构和连通腔；

所述储泥腔设置在所述流水装置下方，来自所述排泥滑道的泥液进入所述储泥腔；

所述连通腔与所述位移腔连通，所述第一封板设置在所述储泥腔中，所述第一封板将所述储泥腔分为上下两部分；所述第二封板设置在所述位移腔中，所述第二封板将所述位移腔分为上下两部分；其中，位于所述第一封板上方的储泥腔为上储泥腔，位于所述第一封板下方的储泥腔为下储泥腔；位于所述第二封板上方的位移腔为上位移腔，位于所述第二封板下方的位移腔为下位移腔；所述下储泥腔，所述连通腔和所述下位移腔连通为一个整体腔，所述整体腔中充满连通液；所述第一封板可在所述储泥腔中上下滑动；所述第二封板可在所述位移腔中上下滑动；

所述第二封板上方设有连接结构，所述连接结构一端连接所述第二封板，另一端连接非直角腰边的所述封闭板；所述连接结构用于使所述流水装置随所述第二封板的上下移动而移动；所述固定弹簧一端连接所述固定板，所述固定弹簧另一端与上底边所述封闭板相连。

2.根据权利要求1所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，所述上斜板和所述下斜板与水平面的夹角均为60°，所述隔板与水平面的夹角为60°。

3.根据权利要求1所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，所述第一过液区的横截面积大于所述第二过液区的横截面积，所述第二过液区的横截面积大于所述第三过液区的横截面积。

4.根据权利要求1所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，所述第一封板的质量大于所述第二封板的质量，所述储泥腔的横截面积大于所述位移腔的横截面积。

5.根据权利要求1所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，在初始状态下，所述流水装置受到所述固定弹簧的弹性拉力和所述第二封板的支持力而处于静止状态，以使水流自所述第二过液区进入所述流水装置。

6.根据权利要求5所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，当水流进入所述流水装置时，所述流水装置向下移动，所述流水装置受到的固定弹簧的弹性拉力增大。

7.根据权利要求6所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，当流过的水质符合一类和二类水质标准时，所述流水装置会持续下降，直到所述第一过液区完全承担通水任务时，所述流水装置停止下降。

8.根据权利要求6所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，当流过的水质为第三类或第四类水质标准时，所述第一封板受力向下运动，所述第二封板向上运动，所述第二封板带动所述流水装置向上运动，以使水流经由所述第二过液区。

9.根据权利要求6所述的侧向流水平沉淀装置，其特征在于，当流过的水质为第五类水质标准时，所述第一封板向下运动，所述第二封板带动所述流水装置向上运动，以使水流经由所述第三过液区。

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