CN112370824A - 一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池及使用方法，包括：清水池本体、贯穿安装在清水池本体底部的主水管、与主水管连通水支管，主水管和水支管与清水池本体的内壁均有间隔距离不接触，所述水支管上设有进水孔，水体从清水池本体空腔内流经进水孔进入水支管经主水管排出；通过阀门控制主水管排水的水流流量为Q＝300m3/h，清水通过主水管以流速1.2m/s排出；大于最大固体颗粒0.07m/s的沉降速度，固体颗粒的在清水池本体整体内的沉降速度远远小于水流速度，确保生产取水时整个清水池本体的池底水流动无死角，悬浮物不沉底，以实现自动清淤，解决了现有砂石生产废水处理系统的清水池内出现沉沉淀产生淤泥堵塞管道泵进水口的问题。

Description

一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池及使用方法
技术领域
本发明涉及一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池及使用方法，属于砂石生产废水处理技术领域。
背景技术
传统的砂石生产线废水处理系统，即为本单位申请的中国专利号为201110101333X公开的二级离心脱泥工艺中记载的系统；由于经竖流澄清器及高效快速澄清器处理后的水直接流入清水池，且清水池采用的是单管出水方式，出水管布置位于水池一角，并不能对整个池底进行同时抽水，致使水中悬浮物及细颗粒大量沉淀于清水池底，在浮物及细颗粒多时，3个月的时间浮物及细颗粒就会沉淀产生淤泥堵塞管道泵进水口，同时导致清水池内的生产用水浑浊，降低用水质量，此时，只能对系统停机，对清水池进行人工清淤，清水池清淤一次需要花费2至3天时间，劳动强度大，降低了废水处理系统的开机率，降低了生产效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池。
本发明还提供了一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池的使用方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，包括：清水池本体、贯穿安装在清水池本体底部的主水管、与主水管连通水支管，主水管和水支管与清水池本体的内壁均有间隔距离不接触，所述水支管上设有进水孔，水体从清水池本体空腔内流经进水孔进入水支管经主水管排出。
一种使用了砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池的使用方法，步骤包括如下：通过阀门控制主水管排水的水流流量为Q＝300m3/h。
本发明的有益效果在于：清水通过主水管以流速1.2m/s排出；大于最大固体颗粒0.07m/s的沉降速度，固体颗粒的在清水池本体整体内的沉降速度远远小于水流速度，确保生产取水时整个清水池本体的池底水流动无死角，悬浮物不沉底，以实现自动清淤，解决了现有砂石生产废水处理系统的清水池内出现沉沉淀产生淤泥堵塞管道泵进水口的问题，避免了清水池需要停机进行人工清淤，降低了劳动强度，提高了废水处理系统的开机率及生产效率。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图；
图2是图1为基础的主视结构示意图；
图3是图1为基础的右视结构示意图；
图4是本发明水支管轴线向的局部示意图；
图5是本发明水支管横截断面的局部示意图；
图中：1-清水池本体；2-主水管；3-水支管；31-进水孔；4-支撑体；5-阀门。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
参见图1至图5所示。
本发明的一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，包括：清水池本体1、贯穿安装在清水池本体1底部的主水管2、与主水管2 连通水支管3，主水管2和水支管3与清水池本体1的内壁均有间隔距离不接触，所述水支管3上设有进水孔31，水体从清水池本体1空腔内流经进水孔31进入水支管3经主水管2排出。
所述清水池本体1为长宽相等的空腔，空腔内壁之间的间距为 10.2m，即图1标注的10200mm。
所述水支管3为六根，两根中心线之间的间距为1.5m,即图1中标注的1500mm；所述水支管3为DN150的镀锌钢管；所述水支管3端面与清水池本体1的侧壁间隔距离为0.6m，即图1中标注的600mm；水支管3底面与清水池本体1的底面距离为0.5m，水支管3的中轴线与主水管2的中轴线投影清水池本体1为点；所述水支管3轴线方向长度为9m。
所述进水孔31为的直径为15mm；所述进水孔31延水支管3两侧和下方的周向以悬长0.088m的间隔距离分布的4个，图5中标注的88mm；所述进水孔31以4个为一组，延水支管3轴线以0.5m的间隔距离呈18 组分布，图4中标注的500mm，单根水支管3上有72个进水孔31。
所述主水管2水平布置；所述主水管2端面与清水池本体1的侧壁间隔距离为0.6m，即图1中标注的600mm，主水管2底面与清水池本体 1的底面距离为0.5m，即图1中标注的500mm；所述主水管2为DN300 的镀锌钢管。
所述清水池本体1底面设有对水支管3进行稳定支撑的多个支撑体4；所述支撑体4为20号的槽钢；所述靠近主水管2的支撑体4距清水池本体1侧壁1.9m，图3中标注的1900mm，位于水支管3末端的支撑体4距清水池本体1侧壁0.8m，图3中标注的800mm，位于水支管3中部下的支撑体4同侧壁之间的间距为2.5m，图3中标注的2500mm；多个支撑体4对水支管3进行稳定支撑，避免水支管3以主水管2为支撑出现悬臂梁状态。
所述位于清水池本体1外的主水管2体上安装有阀门5，控制主水管2的通断及水流的流量。
经检测，直接流入清水池本体1内腔的清水中固体悬浮物总含量为432.6mg/L，其中可溶物即溶解性总固体为398.9mg/L，非溶解性固体悬浮物即细砂颗粒为33.7mg/L，占比为
Figure BDA0002796295370000041
一种使用上述砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池的使用方法，步骤包括如下：通过阀门5控制主水管2排水的水流流量为 Q＝300m3/h。
相关验算如下：
1、工艺计算：
清水池本体1中的主水管2排出的水流流量为Q＝300m3/h，主水管2管径为DN300mm；由于主水管2为水平布置，两端无水头差，根据公式Q＝v×s可得：清水流速v＝Q/s，其中：S表示主管截面积，即
Figure BDA0002796295370000042
故主水管2内的清水排出流速：
Figure BDA0002796295370000043
DN150mm的水支管3单根长L2＝9m，单根水支管3两侧及下方沿水支管3的轴线方向按间距50cm开设18组Φ15mm进水孔31，单根水支管3两侧及下方延周线均匀分布开设的4个为一组的进水孔 31，即单根水支管3开设的进水孔31的数量为：9÷0.5×4＝72个。
进水孔31单孔流量
Figure BDA0002796295370000051
即单根DN150mm水支管3的流量为：Q3＝0.76m3/h×72＝54.72m3/h；
考虑进水孔31开设大小的不均匀性及非溶解性固体悬浮物即细砂颗粒对进水孔造成堵塞的影响，单根DN150mm支管净流量为： Q4＝Q3×(1-7.8％)＝54.72×92.2％＝50.45m3/h；
即为满足正常生产所需流量Q＝300m3/h，需布设DN150mm的水支管3数量为：
Figure BDA0002796295370000052
根；由于DN300mm的水支管3在清水池本体1内的净长L1＝9.6m，且水支管3布置应离清水池本体1内侧壁的距离与主水管2相同，即距0.6m，则DN150mm的水支管3布置间距为：
Figure BDA0002796295370000053
即在DN300mm的主水管2上按间距1.5m布置6根DN150mm 的水支管3可满足生产用Q＝300m3/h用水量需求。
2、清淤性能计算：
由于固体悬浮物即细砂颗粒粒径较小，最大粒径d＝0.1mm, 即可将固体悬浮物即细砂颗粒视为圆球型颗粒，而固体悬浮物即细砂颗粒在水中是做紊流下沉，根据紊流区固体颗粒的沉降速度公式：
Figure BDA0002796295370000054
计算其沉降速度，其中γs表示固体颗粒物的重度，N/m3；取γs＝25480N/m3；γ表示液体的重度，N/m3，水温按20℃计算，取γ＝9800N/m3，g表示重力加速度取9.8m/s2，
d表示固体悬浮物即细砂颗粒的粒径；则由上式可得，最大固体颗粒的沉降速度：
Figure BDA0002796295370000061
主水管2内的清水排出流速为v＝1.2m/s；故u1＝0.07m/s＜v＝1.2m/s，即固体颗粒的在清水池本体1整体内的沉降速度远远小于水流速度，确保生产取水时整个清水池本体1的池底水流动无死角，悬浮物不沉底，以实现自动清淤，解决了现有砂石生产废水处理系统的清水池内出现沉沉淀产生淤泥堵塞管道泵进水口的问题，避免了清水池需要停机进行人工清淤，降低了劳动强度，提高了废水处理系统的开机率及生产效率。

Claims (10)

1.一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于，包括：清水池本体(1)、贯穿安装在清水池本体(1)底部的主水管(2)、与主水管(2)连通水支管(3)，主水管(2)和水支管(3)与清水池本体(1)的内壁均有间隔距离不接触，所述水支管(3)上设有进水孔(31)，水体从清水池本体(1)空腔内流经进水孔(31)进入水支管(3)经主水管(2)排出。
2.如权利要求1所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述清水池本体(1)为长宽相等的空腔，空腔内壁之间的间距为10.2m。
3.如权利要求2所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述水支管(3)为六根，两根中心线之间的间距为1.5m；所述水支管(3)为DN150的镀锌钢管。
4.如权利要求3所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述水支管(3)端面与清水池本体(1)的侧壁间隔距离为0.6m；水支管(3)底面与清水池本体(1)的底面距离为0.5m，水支管(3)的中轴线与主水管(2)的中轴线投影清水池本体(1)为点；所述水支管(3)轴线方向长度为9m。
5.如权利要求4所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述进水孔(31)为的直径为15mm；所述进水孔(31)延水支管(3)两侧和下方的周向以悬长0.088m的间隔距离分布的4个；所述进水孔(31)以4个为一组，延水支管(3)轴线以0.5m的间隔距离呈18组分布，单根水支管(3)上有72个进水孔(31)。
6.如权利要求5所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述主水管(2)水平布置；所述主水管(2)端面与清水池本体(1)的侧壁间隔距离为0.6m，主水管(2)底面与清水池本体(1)的底面距离为0.5m，；所述主水管(2)为DN300的镀锌钢管。
7.如权利要求1或6所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述清水池本体(1)底面设有对水支管(3)进行稳定支撑的多个支撑体(4)；所述支撑体(4)为20号的槽钢。
8.如权利要求7所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述靠近主水管(2)的支撑体(4)距清水池本体(1)侧壁1.9m，位于水支管(3)末端的支撑体(4)距清水池本体(1)侧壁0.8m，位于水支管(3)中部下的支撑体(4)同侧壁之间的间距为2.5m；多个支撑体(4)对水支管(3)进行稳定支撑，避免水支管(3)以主水管(2)为支撑出现悬臂梁状态。
9.如权利要求1所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池，其特征在于：所述位于清水池本体(1)外的主水管(2)体上安装有阀门(5)，控制主水管(2)的通断及水流的流量。
10.一种使用了权利要求1至9任一项所述的砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池的使用方法，其特征在于：步骤包括如下：通过阀门(5)控制主水管(2)排水的水流流量为Q＝300m3/h。
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