CN208320064U - 一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于池体中心设置混合絮凝区，环绕所述混合絮凝区设置有沉淀分离区，池体底部为泥渣浓缩区，混合絮凝区内设置有可调节导流筒，环绕所述可调节导流筒设置有环状分配管，所述环状分配管与进水管连接，环状分配管上设有多个喷嘴，所述多个喷嘴沿周向呈同方向设置，沉淀分离区上方设置集水槽，泥渣浓缩区内设置刮泥机。本实用新型的优点在于池型构造简单，排泥较为可靠，在应对不同性质的原水时，可通过对导流筒安装高度的改变以及刮泥机刮板的自动调节，对高浊且浊度变化较大的原水具有较好的适应性。

Description

一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置

技术领域

本实用新型涉及给水工程中高浊度水的泥水分离技术领域，具体涉及一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，适用于规模较小情形下高浊度且浊度变化较大的原水预处理。

背景技术

我国黄河、长江上游及其各干流、支流中经常出现含沙量常年或季节性较高的现象。在给水工程范畴内，该类原水水质混浊、泥沙含量较大，称为“高浊度水”。针对该类原水，我国也相应制定了《高浊度水给水设计规范》行业标准。其中，高浊度水给水的预处理设施，对后续处理工艺的设备保护和出水水质保障尤为关键。在一些地区，高浊度原水往往也存在随季节浊度变化较大的特点，这对水处理设施的适应性提出了更高的要求。

常用的预处理方式包括设置调蓄水库或预沉淀构筑物。其中，水设置调蓄水库受地形和用地限制，且一般适用于较大规模的给水工程中。目前，常用预沉构筑物型式包括：平流式、幅流式、水力旋流预沉等。其中，平流式排泥困难、占地面积较大；幅流式也存在导流和配水条件较差、占地面积较大等问题。上述两种池型一般仅适用于大型和中型水厂。

传统的立式水力旋流沉沙池结构较为简单，占地较少，通过切向进水形成旋转，从而达到混凝效果。但在实践过程中也发现，该池型进水点单一，水力旋流效果往往无法达到设计预期；一些经改进的水力旋流池由于结构布置原因，不得不采用偏心传动刮泥机，在原水浊度较高时，设备保障率极低，且运行能耗较高，效果不佳。因此，需要一种适用于中、小型水厂的，对原水浊度变化适应性好、混凝效果佳、设备保障率高、排泥方便可靠的水力旋流预沉池方式。

实用新型内容

本实用新型是一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，根据高浊度水的沉降特性，它采用环形多点配水的方式，大大提高了水力旋流的效果，改善高浊度水的絮凝效果；通过结构布置优化，采用中心传动方式，提高设备可靠性并达到节能目的；通过设置可调导流筒，大大增强了对原水变化的适应性；采用简单可靠的沉淀分离和自适应调节的排泥方式，解决现有处理构筑物排泥困难、出水水质不稳定、设备维护量大等方面的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于池体中心设置混合絮凝区，环绕所述混合絮凝区设置有沉淀分离区，池体底部为泥渣浓缩区，混合絮凝区内设置有可调节导流筒，环绕所述可调节导流筒设置有环状分配管，所述环状分配管与进水管连接，环状分配管上设有多个喷嘴，所述多个喷嘴沿周向呈同方向设置，沉淀分离区上方设置集水槽，泥渣浓缩区内设置刮泥机。

优选地，所述可调节导流筒包括一中空圆筒结构，所述中空圆筒结构的上端外侧围绕设置有环状分配管，所述中空圆筒结构的底部设有锥形导流壁。

优选地，所述环状分配管为矩形配水管道。

优选地，排泥区中心设有集泥斗，所述集泥斗连接排泥管，排泥区底部设刮泥机，刮泥机上的刮板设有提升装置。在底泥淤积严重时，刮泥板将自动提升一定高度，将上层较稀泥渣刮净后，再降低高度，刮出下层浓度较高的污泥。

优选地，在分离区上方设置多根钢制辐射集水槽，所述多根钢制辐射集水槽与位于中心的中央环形集水槽连接，所述中央环形集水槽通过总出水槽与设置在池体外的出水渠连接。

优选地，可调节导流筒设置有若干个不同高度的囊形孔，实现可调节导流筒的高度调节。当原水浊度较低时，可适当降低可调节导流筒的高度，从而增加絮凝反应时间，提高出水水质。

优选地，为防止顶部管道积气，在环状矩形分配管上设一处自动排气装置。

优选地，进水管末端设置三通及法兰盲板，方便管道冲泥、排泥。

优选地，环状矩形分配管下部设置多处法兰堵头冲泥口。

本实用新型通过合理布置环状分配管和环形布置喷嘴，有效保障了水力旋流的形成，其中配水系统采用“大阻力配水系统”原理，保证了各喷嘴的配水均匀性；喷嘴呈沿圆形环形多点布置，形成水力旋流的“接力效应”，保障后续絮凝速度梯度的形成。水力旋流方式也省去了机械设备，对于设备磨损较为严重的高浊度水，该絮凝方式更为合适。在混凝反应区内，由于导流筒和池壁的存在，旋转的水流速度由快变慢，理论上呈线性变化，形成较好的速度梯度变化。该水流形式也保证水中絮凝颗粒具有较大的接触强度、和更好的反应条件，特别针对了高浊度水在投加高分子絮凝剂后泥量大、快速分离的特点；反应区中导流筒设置成可调节型，通过其安装高度的变化，保障其在一定的浊度范围内具有较强的适应性；通过结构布置优化，本实用新型采用中心传动式刮泥机，具有故障率低，安全节能，维护简便等特点。另外，刮泥机上的刮板设有自动提升装置，根据刮泥过程的阻力变化，提升或降低刮板的高度，实现较强的自适应功能。针对高浊度原水排泥水量大、浓度高、易板结情况下，刮板可先刮除上层浓度较低污泥，再降低高度，缓慢有效的刮出下层浓度较高的污泥。该方式可有效防止刮泥机的“过载”运行，起到保护设备的作用；另外，可调式刮板也大大提高了对不同原水浊度条件的适应性。受刮泥机机械强度和池体深度的限制，特别适合应用于洪峰浊度较高且浊度随季节变化较大情形，本实用新型的处理规模不宜过大，因此在中、小型水厂的高浊度水预处理中更具有应用价值。

本实用新型的优点在于池型构造简单，排泥较为可靠，在应对不同性质的原水时，可通过对导流筒安装高度的改变以及刮泥机刮板的自动调节，对高浊且浊度变化较大的原水具有较好的适应性。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的平面示意图。

图2为沿图1中的A-A线的剖面图。

图3为沿图1中的B-B线的剖面图。

图中包括：

进水总管1、进水管2、矩形接口3、环状矩形分配管4、冲泥口5、喷嘴6、法兰盲板7、自动排气装置8、刮泥机传动装置9，刮泥机10、可调节导流筒11、絮凝区12、泥渣浓缩区13、分离区14、钢制辐射集水槽15、中央环形集水槽16、总出水槽17、出水渠18、中心集泥斗19、排泥管20。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。

本实用新型是一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，如附图所示，实例基本为圆台型池体，由絮凝区12、泥渣浓缩区13、分离区14组成。因此本实用新型将快速混合、水力絮凝和泥水分离集于一体。本实用新型的工艺过程如下：

原水通过进水总管1从进水管2中进入池体内，在1处根据水质条件投加无机盐混凝剂或高分子絮凝剂。通过进水管2，原水由矩形接口3进入环绕可调节导流筒11的环状矩形分配管4。具体设计时，分配管4中的流速不宜过小，一方面均匀配水的要求，也能最大程度的降低积泥的可能性。在环状矩形分配管4的底部接出四个喷嘴6，从而使池体中形成水力旋流作用下的快速混合效果。喷嘴6的布置应综合考虑出口流速、距水面距离等因素，以保证快速混合的要求。在絮凝区12中，通过混凝土池壁和可调节导流筒11的作用，旋转的水流完成絮凝过程。可调节导流筒11通过在不同高度设置囊形孔，实现高度条件。当原水浊度较低时，可适当降低导流筒11的高度，从而增加絮凝反应时间，提高出水水质。为防止管道中泥沙沉积，本实用新型考虑多处设置排泥、冲泥措施。在进水管2末端设置三通及法兰盲板7方便管道冲泥、排泥；环状矩形分配管4下部设置多处法兰堵头冲泥口5。另外，防止顶部管道积气，在环状矩形分配管4上设一处自动排气装置8。

絮凝后的水由絮凝区12下端向上流入分离区14进行泥水分离。上清液由多根钢制辐射集水槽15收集，汇入中央环形集水槽16，最后通过总出水槽17，流入池外的出水渠18。分离后的泥渣向下进入池体下部的泥渣浓缩区13进行浓缩；浓缩后的泥渣由池体上部的中心刮泥机传动装置9，带动池底的刮泥板，将泥渣刮入中心集泥斗19，其中，刮泥机上的刮板设置自动提升装置，在底泥淤积较严重时，刮泥板将自动提升一定高度，将上层较稀泥渣刮净后恢复，从而保证了刮泥机的正常运行，同时该方式也可大大提高刮泥设备在不同原水浊度条件的适应性。中心集泥斗19中的泥渣借助于池体内部水的静压力，通过排泥管20排出。另外，絮凝后的原水在絮凝区12中也有一部分泥沙直接落入浓缩区，不再进入分离区14。

它区别于现有技术之处在于：第一，由进水管2、矩形接口3、环状矩形分配管4组成的配水系统。本配水系统实现了向多处喷嘴6进行均匀配水，保证后续混合效果，同时也注重高浊度水易造成淤积的问题，多处设置冲泥排泥设施；第二，絮凝区12中由喷嘴6、可调节导流筒11和池壁形成的絮凝系统，和传统旋流池不同的是，本实用新型采用的可调节导流筒11为中空形式，因此可方便采用中心传动装置而非偏心传动，这不仅提高了传动装置的效率，有利于节能，也大大降低了设备的故障率，减小了设备维护的工作量；另外，通过改变导流筒11的高度，提高了装置对原水浊度大幅度变化的适应能力；第三，针对高浊度水容易板结的特性，刮泥机设置自动提升装置，在底泥淤积较严重时，刮泥板将自动提升一定高度，保证刮泥效果的同时也起到了保护设备和电机的作用，且该方式也可大大提高刮泥设备在不同原水浊度条件的适应性。其中，分离区14中，钢制辐射集水槽15、中央环形集水槽16，总出水槽17的布置和设计属于现有技术，在此不再详细描述。

Claims (9)

1.一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于池体中心设置混合絮凝区，环绕所述混合絮凝区设置有沉淀分离区，池体底部为泥渣浓缩区，混合絮凝区内设置有可调节导流筒，环绕所述可调节导流筒设置有环状分配管，所述环状分配管与进水管连接，环状分配管上设有多个喷嘴，所述多个喷嘴沿周向呈同方向设置，沉淀分离区上方设置集水槽，泥渣浓缩区内设置刮泥机。

2.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于：所述可调节导流筒包括一中空圆筒结构，所述中空圆筒结构的上端外侧围绕设置有环状分配管，所述中空圆筒结构的底部设有锥形导流壁。

3.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于：所述环状分配管为矩形配水管道。

4.如权利要求3所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于：环状矩形分配管下部设置多处法兰堵头冲泥口。

5.如权利要求3所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于：为防止顶部管道积气，在环状矩形分配管上设一处自动排气装置。

6.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于：进水管末端设置三通及法兰盲板。

7.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于： 排泥区中心设有集泥斗，所述集泥斗连接排泥管，排泥区底部设刮泥机，刮泥机上的刮板设有提升装置。

8.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于：在分离区上方设置多根钢制辐射集水槽，所述多根钢制辐射集水槽与位于中心的中央环形集水槽连接，所述中央环形集水槽通过总出水槽与设置在池体外的出水渠连接。

9.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙装置，其特征在于：可调节导流筒设置有若干个不同高度的囊形孔，实现可调节导流筒的高度调节。