CN116216880A - 一种配置阻扰装置的新型沉淀池 - Google Patents

Abstract

一种配置阻扰装置的新型沉淀池，包括池体及位于池体内的沉淀区，沉淀区内设置有侧向流沉淀分离装置，阻扰装置为一格栅板，在垂向上，格栅板以主平面水平的方式设置于侧向流沉淀分离装置的下方，在水平面中，格栅板的边缘固定在上游池壁和两个侧壁上，格栅板的另一边缘至少延伸到侧向流沉淀分离装置进水端的底部；阻扰装置用于使污泥自上而下地穿过所述格栅板，并成为水流从所述侧向流沉淀分离装置底部绕过的障碍。具有能防止串水短流，水处理效率高的优点。

Description

一种配置阻扰装置的新型沉淀池

技术领域

本发明涉及水处理沉淀技术领域，具体地，涉及一种配置阻扰装置的新型沉淀池。

背景技术

水处理领域中，现有的高效沉淀分离池是将混合、絮凝、斜管沉淀综合为一体的水处理构筑物，同时配以外部污泥回流和外部投药混合组成的一个完整的净水系统。现有的沉淀分离池主要利用的是污泥回流加PAM增加絮凝效果，同时在沉淀区设置斜管。

典型的现有技术方案如公告号为CN207645963公开的一种改进后的高效沉淀池与砂滤池的集成，其包括反应池、过渡池和沉淀过滤池，所述反应池与所述过渡池相连，所述过渡池与所述沉淀过滤池相连；所述反应池用于提供反应空间；所述过渡池用于提供污水过渡；所述沉淀过滤池用于提供沉淀过滤。反应池采用物理搅拌和气提的方式，能够处理不同流量的污水；过渡池采用水力设计和气提的方式，便于进行污水过渡，能够避免过渡池发生沉积；沉淀过滤池采用沉淀和过滤的方式，能够保证出水水质，采用集成式设计，具有适用范围广、处理效率高、出水水质稳定、占地面积小、成本低的特点。

CN207645963公开的沉淀池采用斜管沉淀分离方式，即采用的是逆向流沉淀分离装置，逆向流沉淀分离装置中水路向上泥路向下，有相互干扰的不足之处。而侧向流分离装置能够实现水流沿水平方向流动，而污泥沿竖直方向降落的特点，具备了最佳的沉淀和分离功效。

然而，采用侧向流沉淀分离装置时，实验中发现存在着串水短流现象。参见图1，图1是一个安装了侧向流沉淀分离装置的沉淀区的立面示意图，按水流方向，沉淀区由一个上游壁34，一个下游壁35和两个侧壁及底构成，侧向流沉淀分离装置33安装在沉淀区内，沉淀区的底部设置有刮泥机6，理想的水沉淀分离过程如下，见图1中的空心箭头方向所示，水从上游壁34上的布水花墙23流入沉淀区后，流入侧向流沉淀分离装置33的入口，在侧向流沉淀分离装置33中污泥沿垂向下滑落入底部并由刮泥机6排出，污泥分离后的水沿水平方向流向下游壁35，并经下游壁35上的出水管52流出。然而，如图1中实心箭头所示，难免有较大一部分水未经过侧向流沉淀分离装置33，这部分水流会从侧向流沉淀分离装置33的底部绕过，未经沉淀分离地流向下游壁35从而使出水管52流出的水质下降。另一方面，通常在侧向流沉淀分离装置33下方的刮泥机6在工作时也会使污泥上升，使本已沉淀的污泥再次上升进入侧向流沉淀分离装置33的入水口，影响沉淀分离的效果。

发明内容

为解决上述现有技术存在的串水短流问题和污泥上升影响沉淀分离问题，本发明的主要目的是提供一种配置阻扰装置的新型沉淀池。

为实现上述目的，本发明提供的一种配置阻扰装置的新型沉淀池包括池体及位于所述池体内的沉淀区，所述沉淀区具有上游池壁及与所述上游池壁相邻的侧壁，所述沉淀区内设置有侧向流沉淀分离装置，所述侧向流沉淀分离装置具有进水端；阻扰装置，所述阻扰装置为一格栅板，在垂向上，所述格栅板以主平面水平的方式设置于所述侧向流沉淀分离装置的下方，在水平面中，所述格栅板的边缘固定在所述沉淀区的上游池壁和与所述上游池壁相邻的两个侧壁上，所述格栅板的另一边缘至少延伸到所述侧向流沉淀分离装置进水端的底部；所述阻扰装置用于使污泥自上而下地穿过所述格栅板，并成为水流从所述侧向流沉淀分离装置底部绕过的障碍。

以上方案参见图2，图2是配置有阻扰装置7的沉淀区，由于在沉淀区内配置了阻扰装置，使得水从上游池壁34端进入后只能进入侧向流沉淀分离装置33的进水端，并进行沉淀分离后流向下游池壁35，而不能毫无阻碍地从侧向流沉淀分离装置的底部串水短流，同时，由于阻扰装置采用格栅板式，一方面可以使污泥在重力作用下穿越格栅进入池底，从而提高了水处理的效率，另一方面也便于加工和施工安装。

进一步的方案是所述格栅板包括上下交错排列的多根第一角形材和多根第二角形材，所述多根第一角形材和所述多根第二角形材均角部在上，翼板在下，所述翼板的外表面构成滑泥面，所述第一角形材两翼板的底边与相邻所述第二角形材翼板的外表面之间形成有缝隙式滑泥孔。

更进一步的方案是自所述上游池壁朝向下游池壁，所述缝隙式滑泥孔的缝隙逐渐减小。本方案的优点是可以更加精准地控制污泥下滑通道的大小，提高水处理效率。

另一进一步的方案是所述格栅板包括上下交错排列的多根第一角形材和多根第二角形材，所述多根第一角形材和所述多根第二角形材均角部在上，翼板在下，所述翼板的外表面构成滑泥面，所述第一角形材两翼板的底边沿长度方向设置有间隔的多个豁口，所述底边固定在相邻的所述第二角形材翼板的外表面后，所述多个豁口形成间隔式滑泥孔。

更进一步的方案是自所述上游池壁朝向下游池壁，所述间隔式滑泥孔的面积逐渐减小。本方案的优点是可以更加精准地控制污泥下滑通道的大小，提高水处理效率。

再进一步的方案是所述沉淀区的底部设置有刮泥机；所述格栅板的另一边缘延伸到所述沉淀区的下游池壁。本方案的优点参见图3，由于在整个沉淀区都设置有阻扰装置7，不但使水流的串水短流被更好的防止，还使位于底部的刮泥机6与上层水流通道之间有了屏障，阻扰装置7即可以使侧向流沉淀分离装置及整个上层水流中下沉的污泥沿第一角形材和第二角形材翼板的上表面经滑泥孔下滑落入池底，还会使刮泥机扬起上浮的污泥会被第一角形材和第二角形材翼板的下表面所抑制，进一步地提高了水处理的效率。

更进一步的方案是所述侧向流沉淀分离装置包括一级沉淀分离装置和二级沉淀分离装置，水流顺序地从所述一级沉淀分离装置和所述二级沉淀分离装置流过，所述一级沉淀分离装置采用斜板沉淀分离装置，所述二级沉淀分离装置采用水平管沉淀分离装置；或所述一级沉淀分离装置与所述二级沉淀分离装置均采用水平管沉淀分离装置，但所述一级沉淀分离装置的污泥通量大于所述二级沉淀分离装置的污泥通量。

更进一步的方案是还包括冲洗装置，所述冲洗装置具有动力设施、运行轨道、冲洗水泵及喷淋管道，所述运行轨道架设在集水区，所述喷淋管道包括横置喷淋管和纵置喷淋管，所述横置喷淋管位于所述侧向流沉淀分离装置上方，所述纵置喷淋管位于所述出水端；所述冲洗装置还设置有消毒剂旁通管。

更进一步的方案是所述沉淀区内设置有支撑所述侧向流沉淀分离装置的第二支撑梁和第三支撑梁；所述格栅板紧贴所述第二支撑梁和所述第三支撑梁的下端，或分段间隔地设置在所述上游池壁与所述第二支撑梁之间，所述第二支撑梁与所述第三支撑梁之间，所述第三支撑梁与所述下游池壁之间。

另一更进一步的方案是还包括位于所述沉淀区上游的絮凝区，位于所述絮凝区上游的混合区，所述沉淀区与所述絮凝区之间设置有污泥回流管。

附图说明

图1是现有安装有侧向流沉淀分离装置沉淀区的立面结构示意图；

图2是本发明加装了阻扰装置7后沉淀区的立面结构示意图；

图3是在整个沉淀区都加装了阻扰装置7后沉淀区的立面结构示意图；

图4是本发明第一实施例的立面结构图；

图5是图4的上层平面图；

图6是图4的中层平面示意图，其中略去了混合区1和絮凝区2；

图7是图6的立体示意图，显示阻扰装置7在沉淀区内布置状况；

图8是图4的底层平面图；

图9是本发明第二实施例的立面结构图；

图10是图9的上层平面图；

图11是图9的中层平面图；

图12是图11的立体示意图，显示阻扰装置7在沉淀区内布置状况；

图13是阻扰装置7一种实施方式的结构图；

图14是图13中一根第一角形材71和一根第二角形材72组合状态的立体图；

图15是阻扰装置7另一种实施方式的结构图。

其中：混合区1，进水管11，混合搅拌机12；絮凝区2，絮凝搅拌机21，过水孔22，布水花墙23；沉淀区3，自然沉淀区31，分离沉淀区32，第一支撑梁311，布水装置312，第二支撑梁321，中间支撑梁322，第三支撑梁323，侧向流沉淀分离装置33，一级沉淀分离装置331，二级沉淀分离装置332，上游池壁34，下游池壁35，侧壁36，侧壁37；集水区4，第四支撑梁41，集水装置42；出水区5，出水装置51，出水管52；刮泥机6，污泥排放管61，污泥回流管62；阻扰装置7，第一角形材71，滑泥孔711，第二角形材72；冲洗装置8，横置喷淋管81，纵置喷淋管82，纵置喷淋管83。

以下结合实施例及其附图对本发明作详细说明。

具体实施方式

第一实施例

参见图4，图4是本发明一种配置阻扰装置的新型沉淀池的立面图，沉淀池的池体设置有进水管11和出水管52，及在进水管11和出水管52之间按水流方向顺序布置的混合区1、絮凝区2、沉淀区3、集水区4和出水区5。其中混合区1中安装有混合搅拌机12，絮凝区2中安装有絮凝搅拌机21，分离沉淀区32内设置有由一级沉淀分离装置331和二级沉淀分离装置332构成的侧向流沉淀分离装置3，水流顺序地从一级沉淀分离装置331流向二级沉淀分离装置332，在水流方向上，沉淀区3具有上游池壁34和下游池壁35，以及与上游池壁34相邻并连接的侧壁36和侧壁37，絮凝区2中的水经过水孔22及设置在上游池壁34上的布水花墙23后进入沉淀区3，沉淀区3按水流方向顺序分成为自然沉淀区31、由布水装置312构成的布水区、分离沉淀区32、集水区4和出水区5，沉淀区3内设置有固定在侧壁36和侧壁37之间的第一支撑梁311，第二支撑梁321，中间支撑梁322，第三支撑梁323和第四支撑梁41，第一支撑梁311支撑着布水装置312，第二支撑梁321和中间支撑梁322上支撑着一级沉淀分离装置331，中间支撑梁322和第三支撑梁323上支撑着二级沉淀分离装置332，第四支撑梁41上支撑着集水装置42，出水区5内设置有出水堰等出水装置51，在上游池壁34和下游池壁35之间的底部设置有刮泥机6，还设置有污泥排放管61和污泥回流管62。在集水区4的顶部设置有冲洗装置8，冲洗装置8包括横跨在侧壁36和侧壁37之间的运行轨道，动力设施，冲洗水泵及横置喷淋管81、纵置喷淋管82及纵置喷淋管83，沉淀池旁还设置有消毒剂容器，并通过消毒剂旁通管连接到冲洗装置8。上述结构均与现有技术相同，本领域技术人员可以按现有技术进行实施。所配置的阻扰装置7为格栅板结构，紧贴于各支撑梁的底面布满整个沉淀区3，将沉淀区3分为上部下两部分，将底部的刮泥机与上部分开，整块格栅板的四边固定在上游池壁34、侧壁36、侧壁37和下游池壁35上，中间则固定在各支撑梁的下端。显然，如果将格栅板在纵向分段制造，在纵向上分成若干段并适当抬高固定位置，只要紧贴侧向流沉淀分离装置33的入水口，一段固定在上游池壁34和第一支撑梁311之间，一段固定在第一支撑梁311和第二支撑梁321之间，一段固定在第二支撑梁321与中间支撑梁322之间，一段固定在中间支撑梁322与第三支撑梁323之间，一段固定在第三支撑梁323与第四支撑梁41之间，最后一段固定在第四支撑梁41与下游池壁35之间，同样可以起到泥水分离的技术效果。另外，本例中一级沉淀分离装置331采用斜板沉淀分离装置，二级沉淀分离装置332采用水平管沉淀分离装置，在其他的实施方式中，还可以两者都采用水平管沉淀分离装置，但一级沉淀分离装置331的污泥通量要大于二级沉淀分离装置332的污泥通量，使污泥的沉淀分离更加精准。

参见图5，图5是配置阻扰装置的新型沉淀池的上层平面图，需要说明的是，进入集水区4和出水区5的水依然会有极少量的污泥在沉淀，本发明所说的沉淀区3由上游池壁34、侧壁36、侧壁37及下游池壁35围成，因此，集水区4和出水区5是处于阻扰装置7上部的，并不向下延伸到底部。污泥回流管62用于将沉淀区3底部的部分污泥回流到絮凝区2中。

参见图6和图7，图6是略去了其他无关结构的中层平面图，图7是图6的立体示意图，主要用于显示阻扰装置7的布置状况，格栅板式的阻扰装置7设置在侧向流沉淀分离装置3的下方，四边分别固定在上游池壁34、侧壁36、侧壁37和下游池壁35上，中部凡与支撑梁底部紧贴的区域均与各支撑梁底部固定。

参见图8，图8是本实施例的底层平面图，主要示出了位于上游池壁34、侧壁36、侧壁37及下游池壁35之间的刮泥机6，由于刮泥机6的上方有阻扰装置7将其与上部空间分隔，刮泥机6工作时产生的上扬污泥将被作为阻扰装置7的格栅板阻挡，提高沉淀效率。

第二实施例

参见图9和图10，本例的沉淀池具有一个周进中出的沉淀区，从布水花墙23进入的水经过环状的自然沉淀区31后，进入环状的分离沉淀区32，分离沉淀区32中沿径向布置有多个侧向流沉淀分离装置33，即每个侧向流沉淀分离装置的入水口面对自然沉淀区31，出水口侧朝向环状的集水区4，环状的集水装置42内是出水区5及出水管52。

参见图9，多个侧向流沉淀分离装置33坐落固定在环状的第二支撑梁321和环状的第三支撑梁323上。冲洗装置8可旋转地固定在池体中部并位于侧向流沉淀分离装置33的上方，喷淋管道包含一根横置喷淋管81和一根纵置喷淋管82。

参见图11和图12，本例中上游池壁34与侧壁36和侧壁37构成了圆周状的壁，因其特殊结构形态的原因，下游池壁已不复存在，但本发明的设计构思依然成立，阻扰装置7固定在圆周状的壁上，下游端侧固定在池的中央，中间部分固定在环状的第二支撑梁321和第三支撑梁323的下端。同样可以使泥水在沉淀区内进行有效分离，防止水在沉淀区内串水短流，并将刮泥机6与上层进行隔离。

格栅板的实施方式

格栅板的第一种实施结构参见图13和图14，作为本发明的重要特征，作为阻扰装置7的格栅板包括上排的多根第一角形材71和下排的多根第二角形材72，两排交错排列，使一根第一角形材71与相邻的两根第二角形材形成山字形，它们均角部朝上方，翼板朝下方，第一角形材两翼板的底边沿长度方向设置有间隔的多个豁口，其底边固定在相邻第二角形材翼板的外表面上之后，这些个豁口就形成了间隔式的滑泥孔711，如此，当水流在上方沿格栅板平面平行的方向流过时，只有因重力作用下沉的污泥颗粒会在斜置的翼板外表面上滑动并经过滑泥孔下落，穿超载到格栅板的下方进入刮泥机所在的区域，因此，翼板的外表面成为滑泥面，而翼板的内表面朝向下方，可以阻碍刮泥机扬起上浮的污泥向上穿越格栅板。本例的优点是格栅板的结构强度高且不易变形，因而适于制造和安装。

格栅板的另一种实施结构参见图15，本例与上例的不同是第一角形材71翼板的底边上不再开设豁口，而是设置好格栅板四周的刚性框架，将第一角形材和第二角形材72的两端固定在框架上，并使第一角形材71的底边与第二角形材72的翼板之间留有缝隙，从而形成本例有别于上例的连续的缝隙式滑泥孔711。

显然，越是离上游池壁34近的区域污泥的颗粒度越大，当到集水区4和出水区5时，水中的已经污泥极少，颗粒度也极小，因此，上述各实施例中的滑泥孔的面积可以设置的最小，也就是说，自上游池壁向下游池壁，间隔式滑泥孔的数量可以逐渐减少，或大小可以逐渐减小，缝隙式滑泥孔则可以设置的将缝隙逐渐减小。

本发明的主要发明构思就是增设了阻扰装置7，其采用了格栅板式的结构，并以主平面平行于水流方向的方式固定在侧向流沉淀分离装置33入水口的上游或铺满整个沉淀区，第一，阻止水流从侧向流沉淀分离装置33的底部绕行；第二，允许污泥垂向穿过；第三，防止刮泥机6引起的上升污泥返回沉淀区3的上部，因此，基于此设计目的的格栅板还可以有更多的结构实施方式，例如冲压成型的瓦楞板，并在瓦楞板的板面上打出密布的滑泥孔711，或采用多层网板，都可以实现上述设计目的。

Claims (9)

1.一种配置阻扰装置的新型沉淀池，包括池体及位于所述池体内的沉淀区，所述沉淀区具有上游池壁及与所述上游池壁相邻的侧壁，所述沉淀区内设置有侧向流沉淀分离装置，所述侧向流沉淀分离装置具有进水端；

其特征在于：

阻扰装置，所述阻扰装置为一格栅板，在垂向上，所述格栅板以主平面水平的方式设置于所述侧向流沉淀分离装置的下方，在水平面中，所述格栅板的边缘固定在所述沉淀区的上游池壁和与所述上游池壁相邻的两个侧壁上，所述格栅板的另一边缘至少延伸到所述侧向流沉淀分离装置进水端的底部；

所述阻扰装置用于使污泥自上而下地穿过所述格栅板，并成为水流从所述侧向流沉淀分离装置底部绕过的障碍。

2.根据权利要求1所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

所述格栅板包括上下交错排列的多根第一角形材和多根第二角形材，所述多根第一角形材和所述多根第二角形材均角部在上，翼板在下，所述翼板的外表面构成滑泥面，所述第一角形材两翼板的底边与相邻所述第二角形材翼板的外表面之间形成有缝隙式滑泥孔。

3.根据权利要求2所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

自所述上游池壁朝向下游池壁，所述缝隙式滑泥孔的缝隙逐渐减小。

4.根据权利要求1所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

所述格栅板包括上下交错排列的多根第一角形材和多根第二角形材，所述多根第一角形材和所述多根第二角形材均角部在上，翼板在下，所述翼板的外表面构成滑泥面，所述第一角形材两翼板的底边沿长度方向设置有间隔的多个豁口，所述底边固定在相邻的所述第二角形材翼板的外表面后，所述多个豁口形成间隔式滑泥孔。

5.根据权利要求4所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

自所述上游池壁朝向下游池壁，所述间隔式滑泥孔的面积逐渐减小。

6.根据权利要求1至5任一项所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

所述沉淀区的底部设置有刮泥机；

所述格栅板的另一边缘延伸到所述沉淀区的下游池壁。

7.根据权利要求6所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

所述侧向流沉淀分离装置包括一级沉淀分离装置和二级沉淀分离装置，水流顺序地从所述一级沉淀分离装置和所述二级沉淀分离装置流过，所述一级沉淀分离装置采用斜板沉淀分离装置，所述二级沉淀分离装置采用水平管沉淀分离装置；

或所述一级沉淀分离装置与所述二级沉淀分离装置均采用水平管沉淀分离装置，但所述一级沉淀分离装置的污泥通量大于所述二级沉淀分离装置的污泥通量。

8.根据权利要求6所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

所述沉淀区内设置有支撑所述侧向流沉淀分离装置的第二支撑梁和第三支撑梁；

所述格栅板紧贴所述第二支撑梁和所述第三支撑梁的下端，或分段间隔地设置在所述上游池壁与所述第二支撑梁之间，所述第二支撑梁与所述第三支撑梁之间，所述第三支撑梁与所述下游池壁之间。

9.根据权利要求6所述一种配置阻扰装置的新型沉淀池，其特征在于：

还包括位于所述沉淀区上游的絮凝区，位于所述絮凝区上游的混合区，所述沉淀区与所述絮凝区之间设置有污泥回流管。

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