CN113908597A - 螺旋流沉淀池 - Google Patents

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于容朴
夏奡
黄云
朱贤青
朱恂
姚杰宇
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Chongqing University
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Abstract

本发明公开了一种螺旋流沉淀池，包括：池本体、旋转推流器、进水布水装置和收水装置，所述收水装置位于所述池本体边缘的外侧；所述进水布水装置包括穿过所述池本体底部的进水管和与进水管连通且贯通所述池本体污水的布水结构，所述布水结构的上部设置有一个以上的布水孔；所述布水结构顶部与所述旋转推流器连接，所述旋转推流器包括驱动机构和与所述驱动机构连接的三个以上的推流板，各推流板包括一个以上叶片，同一推流板中相邻叶片的中心距离均不相同。本发明旨在采用疏密不同的旋转叶片，实现对池内不同位置的水流进行推进克服因池体结构、风力等问题发生的短流现象。

Description

螺旋流沉淀池
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种螺旋流沉淀池。
背景技术
目前，水环境污染成了一大社会问题。常见的处理方法有物理方法、化学方法和生物方法，无论哪种方法，均与沉淀池相关。譬如物理处理方法的初沉池，需要把污水中的泥砂等悬浮物沉淀分离；化学处理方法中的加药絮凝沉淀需要把絮凝的悬浮物进行沉淀分离；生物处理方法中的好氧生物和厌氧生物处理，把生物污泥从处理后的污水中沉淀分离。现有的沉淀池有四大类(如图1所示)，有平流沉淀池(图1a)、斜板沉淀池(图1b)、竖流沉淀池(图1c)和辐流沉淀池(图1d)。
上述的沉淀池布水方式包括平流沉淀池和斜板沉淀池均采用花墙布水方式，竖流沉淀池采用中心导流筒和反射锥布水，中进周出辐流沉淀池采用中心稳流筒开孔布水并采用稳流筒二次布水的方式，周进周出辐流沉淀池采用布水花墙的方式，以上沉淀池均采用出水堰收水的方式，同时也存有一定问题，由于均采用固定结构式的布水和收水方式，在安装、施工甚至运行过程中，存有无法避免的结构缺陷，进而导致布水均匀度不佳以及进水到出水过程出现短流的问题，进而沉淀分离效果差。现有沉淀池造成短流缺陷的原因主要有三类，第一类是进水到各个布水孔的距离不相等导致每个孔的出流量不均匀，第二类是布水孔的几何尺寸不完全相等(譬如钢砼结构精度较难控制)，第三类是运行过程中，流速慢的孔洞或收水堰锯齿处被污泥或藻类堵塞，造成短流和跑泥现象比较普遍；因此，亟需开发一种新的沉淀池用于解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种螺旋流沉淀池，旨在解决现有的因池体结构、风力等问题发生的短流现象的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种螺旋流沉淀池，包括：池本体、旋转推流器、进水布水装置和收水装置，所述收水装置位于所述池本体边缘的外侧；
所述进水布水装置包括穿过所述池本体底部的进水管和与进水管连通且贯通所述池本体污水的布水结构，所述布水结构的上部设置有一个以上的布水孔；
所述布水结构顶部与所述旋转推流器连接，所述旋转推流器包括驱动机构和所述驱动机构连接的三个以上的推流板，各推流板包括一个以上叶片，同一推流板中相邻叶片的中心距离均不相同。
可选地，各叶片竖直设置在对应的推流板下，各叶片迎水面形状为矩形或倒角矩形。
可选地，各叶片浸没在池本体中液面下方的预设深度。
可选地，同一推流板中各相邻叶片中心距离的比值与各相邻叶片中心距离对应的两个相邻叶片中心与轴线距离差值的比值成正比。
可选地，同一推流板中各相邻叶片的面积与对应叶片中心与轴线距离成反比。
可选地，所述驱动机构位于所述布水结构顶部或位于所述收水装置外侧。
可选地，所述池本体的底部与水平面夹角大于或等于50度，所述池本体的底部设置出泥管。
可选地，所述池本体的底部与水平面夹角小于50度且大于等于0度，所述池本体的底部设置有刮泥机构。
可选地，所述收水装置底部设置有出水管，所述收水装置的深度小于所述池本体的深度。
可选地，各推流板等分圆心角3-8组。
本发明的上述技术方案中，所述螺旋流沉淀池包括池本体、旋转推流器、进水布水装置和收水装置，所述收水装置位于所述池本体边缘的外侧；所述进水布水装置包括穿过所述池本体底部的进水管和与进水管连通且贯通所述池本体污水的布水结构，所述布水结构的上部设置有一个以上的布水孔；所述布水结构顶部与所述旋转推流器连接，所述旋转推流器包括驱动机构和所述驱动机构连接的三个以上的推流板，各推流板包括一个以上叶片，同一推流板中相邻叶片的中心距离均不相同，所述驱动机构用于推动各推流板中的叶片绕所述布水结构旋转。该螺旋流沉淀池通过疏密不同的旋转叶片，沿顺时针或逆时针方向对池内不同位置的水流进行推进，克服了因池体结构、风力等问题发生的短流现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为现有技术中的沉淀池的结构示意图；
图2为本发明螺旋流沉淀池第一实施例的结构示意图；
图3为本发明螺旋流沉淀池第二实施例的结构示意图；
图4为本发明螺旋流沉淀池第三实施例的结构示意图；
图5为本发明螺旋流沉淀池的推流板第一实施例的俯视结构示意图；
图6为本发明螺旋流沉淀池的推流板第二实施例的俯视结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 池本体 2 旋转推流器
3 进水布水装置 4 收水装置
11 出泥管 21 推流板
22 驱动机构 31 进水管
32 布水结构 41 出水管
211 叶片 321 布水孔
311 进水阀门 312 反洗/排污阀
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参见图2至图6所示，本发明提供一种螺旋流沉淀池，包括：池本体1、旋转推流器2、进水布水装置3和收水装置4，所述收水装置4位于所述池本体1边缘的外侧；
所述进水布水装置3包括穿过所述池本体底部的进水管31和与进水管连通且贯通所述池本体污水的布水结构32，所述布水结构32的上部设置有一个以上的布水孔321；所述布水结构32顶部与所述旋转推流器2连接，所述旋转推流器2包括驱动机构22和与所述驱动机构22连接的三个以上的推流板21，各推流板包括一个以上叶片211，同一推流板21中相邻叶片211的中心距离均不相同。
具体地，所述驱动机构22推动各推流板21中的叶片211绕所述布水结构32旋转，同一推流板21中相邻叶片211的中心距离由小至大分布，其中叶片中心与轴线距离是指各叶片211中心与同一水平高度的布水结构32横截面圆心的距离，各叶片211均是由靠近布水结构32的推流板21一端向远离布水结构32的推流板21一端分布，叶片211的数量大于等于1；优选地，同一推流板21中各相邻叶片中心距离的比值与各相邻叶片中心距离对应的两个相邻叶片中心与轴线距离差值的比值成正比，且越远离布水结构32相邻叶片中心距离也越大。同时，各布水孔321沿着布水结构32的上部呈环状分布，且各布水孔321尺寸大小设置相同，以及同一推流板21中各相邻叶片211的面积与对应叶片中心与轴线距离成反比。进而使得各叶片211控制的扰动效果是相同的，以使通过疏密不同的旋转叶片211沿顺时针或逆时针方向对池内不同位置的水流进行推进，克服了因池体结构、风力等问题发生的短流现象。
进一步地，如图2至图4所示，各叶片211竖直设置在对应的推流板21下，各叶片211迎水面形状为矩形或倒角矩形。进一步地，各叶片211浸没在池本体1中液面下方的预设深度。一般地，设置各叶片211浸没在水下的深度为0.2-2米。
进一步地，如图2或图3所示，所述驱动机构22位于所述布水结构32顶部，进而通过驱动机构22带动连接的各推流板21以布水结构32为旋转轴进行顺时针或逆时针旋转。
进一步地，如图5所示，所述推流板21数量为3，且各推流板21的长度小于所述池本体1的半径，各推流板21的结构设置均相同且逆时针旋转，以及相邻的推流板21之间的圆心角为120°。此外，所述推流板21的旋转方向还可以设置为顺时针旋转。
进一步地，如图6所示，所述推流板21数量为5，各推流板21的结构设置均相同且逆时针旋转，以及相邻的推流板之间的圆心角为72°。此外，所述推流板21的旋转方向还可以设置为顺时针旋转。
进一步地，上述未列举的推流板21数量也是可以实现的。一般的，各推流板21可以等分圆心角3-8组。
进一步地，如图4所示，所述驱动机构22位于所述收水装置4外侧，所述驱动机构2与任意一个推流板21连接，在所述驱动机构2运行时，通过连接的推流板21带动未连接的推流板21运行，进而也可以实现各推流板21的叶片211控制的扰动效果相同，推流器的转速为2圈～20圈/小时，外缘线速度控制在2～20米/分钟。
进一步地，所述池本体1的底部与水平面夹角大于或等于50度；优选地，所述池本体1的底部与水平面夹角为50-60度，所述池本体的底部设置出泥管11，该螺旋流沉淀池可以实现重力排泥。
进一步地，所述池本体1的底部与水平面夹角小于50度且大于等于0度，所述池本体1的底部设置有刮泥机构。驱动机构22的动力可以与池底的刮泥机构动力独立设置，也可以共用一套动力装置。优选地，所述池本体1的底部与水平面夹角小于30度且大于等于0度，并选择刮泥机构对池本体1的底部进行刮泥。
进一步地，如图2至4所示，所述收水装置4底部设置有出水管41，所述收水装置4的深度小于所述池本体1的深度。
此外，为了更好的实现进水效果，如图3所示，在所述进水管31中设置相应的进水阀门311以及在进水阀门311相邻位置设置对应的反洗/排污阀312，当进水布水装置3有堵塞或积砂时，可以关闭进水阀门311，打开反洗/排污阀312，进行排污或者反冲洗。以及控制螺旋流沉淀池的出水堰一侧的池体沉淀深度控制在1.0-5.0米。
以上实施例中，本领域技术人员对于软件控制可以采用现有技术，本发明仅保护螺旋流沉淀池的结构以及相互的连接关系。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种螺旋流沉淀池，其特征在于，包括：池本体、旋转推流器、进水布水装置和收水装置，所述收水装置位于所述池本体边缘的外侧；
所述进水布水装置包括穿过所述池本体底部的进水管和与进水管连通且贯通所述池本体污水的布水结构，所述布水结构的上部设置有一个以上的布水孔；
所述布水结构顶部与所述旋转推流器连接，所述旋转推流器包括驱动机构和与所述驱动机构连接的三个以上的推流板，各推流板包括一个以上叶片，同一推流板中相邻叶片的中心距离均不相同。
2.根据权利要求1所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，各叶片竖直设置在对应的推流板下，各叶片迎水面形状为矩形或倒角矩形。
3.根据权利要求2所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，各叶片浸没在池本体中液面下方的预设深度。
4.根据权利要求3所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，同一推流板中各相邻叶片中心距离的比值与各相邻叶片中心距离对应的两个相邻叶片中心与轴线距离差值的比值成正比。
5.根据权利要求4所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，同一推流板中各相邻叶片的面积与对应叶片中心与轴线距离成反比。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，所述驱动机构位于所述布水结构顶部或位于所述收水装置外侧。
7.根据权利要求6所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，所述池本体的底部与水平面夹角大于或等于50度，所述池本体的底部设置出泥管。
8.根据权利要求6所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，所述池本体的底部与水平面夹角小于50度且大于等于0度，所述池本体的底部设置有刮泥机构。
9.根据权利要求7或8所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，所述收水装置底部设置有出水管，所述收水装置的深度小于所述池本体的深度。
10.根据权利要求9所述的螺旋流沉淀池，其特征在于，各推流板等分圆心角3-8组。
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