CN209352681U - 一种高效格网反应池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于市政工程的新型格网反应池技术领域，具体涉及一种高效格网反应池。针对现有技术中，反应池的结构复杂、排泥与土建施工的难度增大、造价亦较高的问题。包括顺序连通的第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井、第四格竖井、第五格竖井、配水区和沉淀区；所述第一格竖井和第二格竖井的横断面积的大小均为A，所述第三格竖井和第四格竖井的横断面积的大小均为B，所述第五格竖井的横断面积的大小为C；所述横断面积的相对大小为C大于B，B大于A。本实用新型适用于污水处理和给水排水工程。

Description

一种高效格网反应池

技术领域

本实用新型属于格网反应池技术领域，具体涉及一种高效格网反应池。

背景技术

近几年来，国内外对反应池作了不少研究。出现了高效节能的反应池。这是一件可喜的事情。现有的污水处理和给排水工程中，各种絮凝反应过滤和生化讲解的过程常采用格网反应池进行。但这些反应池一般为8～12格，例如常见的9格的反应池结构如图1和图2所示。

这种反应池的缺点在于结构复杂、排泥与土建施工的难度增大、造价亦较高。此外，从图1可知，反应池出水的幅度比沉淀池的进口配水幅度更窄，导致沉淀池难以进水均匀，使得在反应池在设计上不便于与沉淀池相衔接。

实用新型内容

针对现有技术中，反应池的结构复杂、排泥与土建施工的难度增大、造价亦较高的问题。本实用新型提供一种高效格网反应池，其目的在于：降低反应池空塔流速的办法，来减少反应池的分格数，从而在不降低反应池处理效果的前提下，使反应池的结构简化，降低排泥与土建施工的难度，并降低造价。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种高效格网反应池，包括顺序连通的第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井、第四格竖井、第五格竖井、配水区和沉淀区；所述第一格竖井和第二格竖井的横断面积的大小均为A，所述第三格竖井和第四格竖井的横断面积的大小均为B，所述第五格竖井的横断面积的大小为C；所述横断面积的相对大小为C大于B，B大于A。

现有技术中的高效格网反应池按三阶段划分，每阶段由3至4格竖井组成。水流经第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井……第九格竖井，依次排列，各竖井尺寸基本相同。而采用该技术方案后，反应池仍然按三阶段划分，但每个阶段池子的横断面积不同。具体的，需要处理的水经过横断面积较小的第一格竖井和第二格竖井流进横断面积更大的第三格竖井和第四格竖井，然后再进入横断面积进一步增大的第五格竖井。水在竖井中主要沿着竖直方向流动，这样每流经一个阶段，供水流通过的横断面积扩大数倍,相应的，其空塔流速降低了数倍,相应的停留時间亦扩大了数倍。这样，在保证水流在竖井中的停留时间的前提下，既保证了反应池处理水的效果，又有效地减少了反应池的格数，使反应池的结构简化，降低排泥与土建施工的难度，并降低造价。

优选的，第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井、第四格竖井、第五格竖井、配水区和沉淀区密集排列成五段区域，五段区域整体的形状为长方形，第一段区域依次为第一格竖井和第二格竖井，第二段区域依次为第四格竖井和第三格竖井，第三段区域为第五格竖井，第四段区域为配水区，第五段区域为沉淀区；所述第一格竖井和第二格竖井横截面的形状为相同的长方形，所述第三格竖井和第四格竖井横截面的形状为相同的直角梯形，所述第三格竖井横截面的上底与所述第五格竖井的一边重合，所述第五格竖井、配水区和沉淀区的形状均为长方形。、

该优选方案对多格竖井的形状和位置安排进行了进一步的改进。其目的在于能够使得相邻两格竖井之间连通的部位(即用于配水的通道)能够设置地尽量地宽，从而实现向下一格竖井均匀配水的目的。

优选的，第三格竖井和第四格竖井的横截面的斜腰的延长线经过第五格竖井的横截面的一个顶点。

采用该优选方案后，使得第五格竖井的进水口和出水口之间形成逐渐变宽的趋势，一方面有利于第四格竖井向第五格竖井尽量均匀地配水，另一方面有利于第五格竖井向配水区尽量均匀地配水。

优选的，第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井、第四格竖井、第五格竖井和配水区之间相互连通的部分分别交替位于隔墙的上部和下部，使得第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井、第四格竖井、第五格竖井和配水区共同构成上下折返的流动通道。

采用该优选方案后，水流在反应池中不断地变化运动方向，具有一种类似搅拌的效果，提高水流中胶体颗粒等运动的复杂碰撞程度，增加其与格网的接触，从而提高反应池的反应处理效果。

进一步优选的，第一格竖井和第二格竖井之间的连通部位位于隔墙的上部，所述第一格竖井底部设置有进水管，所述进水管的开口向下。

采用该优选方案后，由于进水管始端开口处的水流旋涡，会将混合后的原水和夹带的部分空气一起输送入第一格竖井池底。空气的带入，在反应池格网的作用下，加剧了水中胶体颗粒的碰撞，能够提升反应效果。

优选的，第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井、第四格竖井和第五格竖井中分别设置有数层格网，所述格网包括两种网孔大小不同的规格，两种不同规格的格网相互交替设置。

采用该优选方案后，网孔不同的两种规格的格网在每一格竖井中采取交替安装，即水流通过其间时，更有利于形成一收缩，一扩张的流态。从而加剧了胶体颗粒的碰撞。

优选的，第一格竖井、第二格竖井、第三格竖井、第四格竖井和第五格竖井底部分别设置有排泥斗，所述排泥斗底部设置有圆柱形或圆锥台体形的排泥腔，所述排泥腔的侧壁上设置有排污管，所述排污管的开口方向与排泥腔侧壁截面圆的切向方向一致。

采用该优选方案后，排泥斗底部泥砂在排污管的作用下，将污泥将以旋转下滑的方式进入排污管中，在水流冲击下，排泥更加干净、彻底、方便、畅通，即使长期运行也不会发生堵塞。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.反应池仍然按三阶段划分，但每个阶段池子的横断面积不同。具体的，需要处理的水经过横断面积较小的第一格竖井和第二格竖井流进横断面积更大的第三格竖井和第四格竖井，然后再进入横断面积进一步增大的第五格竖井。水在竖井中主要沿着竖直方向流动，这样每流经一个阶段，供水流通过的横断面积扩大数倍,相应的，其空塔流速降低了数倍,相应的停留時间亦扩大了数倍。这样，在保证水流在竖井中的停留时间的前提下，既保证了反应池处理水的效果，又有效地减少了反应池的格数，使反应池的结构简化，降低排泥与土建施工的难度，并降低造价。

2.对多格竖井的形状和位置安排进行了进一步的改进。能够使得相邻两格竖井之间连通的部位(即用于配水的通道)能够设置地尽量地宽，从而实现向下一格竖井均匀配水的目的。

3.使得第五格竖井的进水口和出水口之间形成逐渐变宽的趋势，一方面有利于第四格竖井向第五格竖井尽量均匀地配水，另一方面有利于第五格竖井向配水区尽量均匀地配水。

4.水流在反应池中不断地变化运动方向，具有一种类似搅拌的效果，提高水流中胶体颗粒等运动的复杂碰撞程度，增加其与格网的接触，从而提高反应池的处理效果。

5.网孔不同的两种规格的格网在每一格竖井中采取交替安装，即水流通过其间时，更有利于形成一收缩，一扩张的流态。从而加剧了胶体颗粒的碰撞。

6.排泥斗底部泥砂在排污管的作用下，将污泥将以旋转下滑的方式进入排污管中，在水流冲击下，排泥更加干净、彻底、方便、畅通，即使长期运行也不会发生堵塞。

7.本实用新型具备有单独单元化，又具备有多列多单元组合体,模块化。可根据水厂规模和生产需要，组合成多元化系例的联合组体，也可根据实际调整生产规模组合，与上游的混合槽，逆上至预沉池配套，下游衔接沉淀池至滤池等相配套。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是现有技术中格网反应池的俯视图；

图2是现有技术中格网反应池的展开剖视图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是本实用新型的展开剖视图；

图5是本实用新型中排泥斗的结构示意图；

图6是本实用新型中排泥斗的俯视图；

图7是本实用新型中排泥斗的侧视图。

其中：1-第一格竖井，2-第二格竖井，3-第三格竖井，4-第四格竖井，5-第五格竖井，6-第六格竖井，7-第七格竖井，8-第八格竖井，9-第九格竖井，10-配水区，11-沉淀区，12-隔墙Ⅰ，13-隔墙Ⅱ，14-进水管，15-排泥斗，16-排泥腔，17-排污管。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图3至图7对本实用新型作详细说明，图中箭头指明水流的方向。

一种高效格网反应池，包括顺序连通的第一格竖井1、第二格竖井2、第三格竖井3、第四格竖井4、第五格竖井5、配水区10和沉淀区11。由于各竖井之间隔墙的厚度相对于竖井的横断面尺寸较小，因此本实用新型的描述中，各竖井之间的隔墙也被视为各竖井的横断面的边。

本格网反应池包括三个阶段，每个阶段的竖井横断面积不同，所述第一格竖井1和第二格竖井2的横断面积的大小均为A，所述第三格竖井3和第四格竖井4的横断面积的大小均为B，所述第五格竖井5的横断面积的大小为C；所述横断面积的相对大小为C大于B，B大于A。需要处理的水经过横断面积较小的第一格竖井1和第二格竖井2流进横断面积更大的第三格竖井3和第四格竖井4，然后再进入横断面积进一步增大的第五格竖井5。水在竖井中主要沿着竖直方向流动，这样每流经一个阶段，供水流通过的横断面积扩大数倍,相应的，其空塔流速降低了数倍,相应的停留時间亦扩大了数倍。这样，在保证水流在竖井中的停留时间的前提下，既保证了反应池处理水的效果，又有效地减少了反应池的格数，使反应池的结构简化，相比于现有技术中需要八至十二格竖井的结构，本实用新型在同等处理效果下，只需要设置五格竖井。

作为一种优选的结构，如图3所示，所述第一格竖井1、第二格竖井2、第三格竖井3、第四格竖井4、第五格竖井5、配水区10和沉淀区11密集排列成五段区域，五段区域整体的形状为长方形。第一段区域从左至右依次为第一格竖井1和第二格竖井2，第二段区域从左至右依次为第四格竖井4和第三格竖井3，第三段区域为第五格竖井5，第四段区域为配水区10，第五段区域为沉淀区11。所述第一格竖井1和第二格竖井2横截面的形状为相同的长方形，第一格竖井1和第二格竖井2之间通过隔墙Ⅰ12隔开。所述第三格竖井3和第四格竖井4横截面的形状为相同的直角梯形，且第三格竖井3和第四格竖井4的斜腰共用，上述斜腰也即是第三格竖井3和第四格竖井4之间的隔墙Ⅱ13。所述第三格竖井3横截面的上底与所述第五格竖井5的一边重合，所述第五格竖井5、配水区10和沉淀区11的形状均为长方形。为了使五段区域整体的形状为长方形，第一格竖井1和第二格竖井2两条边长的和、第三格竖井3的上底长度和第四格竖井4的下底长度之和、第五格竖井5的一条边长、配水区10的一边长和沉淀区11的一边长均为同一数值。为了使第五格竖井5的进水和出水更加均匀，所述第三格竖井3和第四格竖井4的横截面的斜腰的延长线经过第五格竖井5的横截面的一个顶点。

作为一种优选的结构，第一格竖井1、第二格竖井2、第三格竖井3、第四格竖井4、第五格竖井5和配水区10之间相互连通的部分分别交替位于隔墙的上部和下部，使得第一格竖井1、第二格竖井2、第三格竖井3、第四格竖井4、第五格竖井5和配水区10共同构成上下折返的流动通道。作为一种优选的结构，所述第一格竖井1和第二格竖井2之间的连通部位位于隔墙的上部，所述第一格竖井1底部设置有进水管14，所述进水管14的开口向下。

水流从第一格竖井1流出,依次分配给第二格竖井2、第三格竖井3、第四格竖井4、第五格竖井5，待处理的水由第一格竖井1底部进水，而后沿第一格竖井1上升,穿过各层格网，均匀依次进入每个阶段，并由第五格竖井5出流均匀地配给沉淀池。

作为一种优选的结构，第一格竖井1、第二格竖井2、第三格竖井3、第四格竖井4和第五格竖井5中分别设置有数层格网，所述格网包括两种网孔大小不同的规格，两种不同规格的格网相互交替设置。即水流通过其间时，更有利于形成一收缩，一扩张的流态。从而加剧了胶体颗粒的碰撞。

作为一种优选的结构，第一格竖井1、第二格竖井2、第三格竖井3、第四格竖井4和第五格竖井5底部分别设置有排泥斗15，所述排泥斗15底部设置有圆柱形或圆锥台体形的排泥腔16，所述排泥腔16的侧壁上设置有排污管17，所述排污管17的开口方向与排泥腔16侧壁截面圆的切向方向一致。其中，所述排污管17可根据实际排污量的需求设置为直管、弯管等形状，并且排污管17的数量可设置为多根。所述排泥斗15可选用正方形锥体、多边形锥体或圆锥体。所述各竖井的形状可根据实际需要设置为长方体、正方体、多边形锥体或圆锥体等形状。

通过尺寸参数设置，主要参数范围应当控制如下：

总反应时间：8～16分钟；

水头损失：0.04～0.06米；

进水管流速：1～1.5米/秒；

出口流速：0.05～0.1米/秒；

格网孔隙率：0.20～0.35；

值范围：20～70秒^-1；

值范围：10⁴～10⁵；

阶段数：3阶段；

格网孔口流速：

第一阶段：0.25米～0.15米/秒；

第二阶段：0.20米～0.10米/秒；

第三阶段：0.1米～0.05米/秒；

各格空塔流速：

第一阶段：0.028米～0.05米/秒；

第二阶段：0.015米～0.035米/秒；

第三阶段：0.01米～0.02米/秒；

竖井池壁孔口流速：

第一格竖井1和第二格竖井2之间：0.4～0.5米/秒；

第二格竖井2和第二格竖井3之间：0.3～0.2米/秒；

第三格竖井3和第二格竖井4之间：0.1～0.2米/秒；

第四格竖井4和第五格竖井5之间：0.1～0.15米/秒；

第五格竖井5出流配水：0.1～0.05米/秒。

上述理论指标，主要是既要有利于颗粒多碰撞，既有利矾花生成，又不要打碎矾花，使反应效果较佳。

实施例

本实施例中，第一段区域(即第一格竖井1和第二格竖井2作为一个整体的第一阶段)的尺寸为:2m×0.8m×3.4m的长方体；第二段区域(即第三格竖井3和第四格竖井4作为一个整体的第二阶段)的尺寸为2m×1.1m×3.4m的长方体；第三段区域(即第五格竖井5构成的第三阶段)的尺寸为2m×1.1m×3.4m的长方体。

现有技术中，格网反应池的格网有两个特点：第一是，格网层数多(即水流经过的格网数多，各竖井中格网的总层数约20～30层)；第二是，格网的网孔大(网格的网孔尺寸多为：100×100毫米)。

本实施例中各竖井中格网的总层数不超过22层(即水流经过的层数)。格网的网孔尺寸小(设计有二种规格的网孔：50×50与30×30毫米)，对于第一种规格的格网，条宽、间距都是50mm，对于第二种规格的格网，条宽、间距都是30mm。并且使这二种规格的格网在每一格竖井中采取替安装。

具体的格网设置方式为：

第一格竖井和第二格竖井：各5层(其中：30mm 3层，50mm2层)；

第三格竖井和第四格竖井：各4层(其中：30mm 2层，50mm2层)；

第五格竖井：各4层(其中：30mm2层，50mm2层)。

例如：本实施举例的规模为3000m³/日，格网反应池共2组，每组为1500m³/日。

流量：(该水厂小，工作时间按每天21小时计)

反应时间：15分钟(符合要求)；

进口流速：1.25m/s(符合要求)；

出口流速：0.073m/s(符合要求)；

总水头损失：0.04m/s(符合要求)；

值：16166(在10₄～10⁵设计规范之内)；

格网参数：

各阶段横断面流速比：1：1.5：2.0；

阶段数：3(第一阶段和第二阶段均为2格，第3阶段为1格)；

阶段格网层数：第一阶段10层(2个竖井)；

第二阶段8层(2个竖井)；

第三阶段4层(1个竖井)；

阶段流速参数：(孔口)

第一阶段：0.183m/s；

第二阶段：0.122m/s；

第三阶段：0.061m/s；

阶段空塔流速参数：

第一阶段：0.028m/s；

第二阶段：0.020m/s；

第三阶段：0.010m/s。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式之一，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的领域前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种高效格网反应池，其特征在于：包括顺序连通的第一格竖井(1)、第二格竖井(2)、第三格竖井(3)、第四格竖井(4)、第五格竖井(5)、配水区(10)和沉淀区(11)；所述第一格竖井(1)和第二格竖井(2)的横断面积的大小均为A，所述第三格竖井(3)和第四格竖井(4)的横断面积的大小均为B，所述第五格竖井(5)的横断面积的大小为C；所述横断面积的相对大小为C大于B，B大于A。

2.按照权利要求1所述的一种高效格网反应池，其特征在于：所述第一格竖井(1)、第二格竖井(2)、第三格竖井(3)、第四格竖井(4)、第五格竖井(5)、配水区(10)和沉淀区(11)密集排列成五段区域，五段区域整体的形状为长方形，第一段区域依次为第一格竖井(1)和第二格竖井(2)，第二段区域依次为第四格竖井(4)和第三格竖井(3)，第三段区域为第五格竖井(5)，第四段区域为配水区(10)，第五段区域为沉淀区(11)；所述第一格竖井(1)和第二格竖井(2)横截面的形状为相同的长方形，所述第三格竖井(3)和第四格竖井(4)横截面的形状为相同的直角梯形，所述第三格竖井(3)横截面的上底与所述第五格竖井(5)的一边重合，所述第五格竖井(5)、配水区(10)和沉淀区(11)的形状均为长方形。

3.按照权利要求1所述的一种高效格网反应池，其特征在于：所述第三格竖井(3)和第四格竖井(4)的横截面的斜腰的延长线经过第五格竖井(5)的横截面的一个顶点。

4.按照权利要求1所述的一种高效格网反应池，其特征在于：所述第一格竖井(1)、第二格竖井(2)、第三格竖井(3)、第四格竖井(4)、第五格竖井(5)和配水区(10)之间相互连通的部分分别交替位于隔墙的上部和下部，使得第一格竖井(1)、第二格竖井(2)、第三格竖井(3)、第四格竖井(4)、第五格竖井(5)和配水区(10)共同构成上下折返的流动通道。

5.按照权利要求4所述的一种高效格网反应池，其特征在于：所述第一格竖井(1)和第二格竖井(2)之间的连通部位位于隔墙的上部，所述第一格竖井(1)底部设置有进水管(14)，所述进水管(14)的开口向下。

6.按照权利要求1所述的一种高效格网反应池，其特征在于：所述第一格竖井(1)、第二格竖井(2)、第三格竖井(3)、第四格竖井(4)和第五格竖井(5)中分别设置有数层格网，所述格网包括两种网孔大小不同的规格，两种不同规格的格网相互交替设置。

7.按照权利要求1所述的一种高效格网反应池，其特征在于：所述第一格竖井(1)、第二格竖井(2)、第三格竖井(3)、第四格竖井(4)和第五格竖井(5)底部分别设置有排泥斗(15)，所述排泥斗(15)底部设置有圆柱形或圆锥台体形的排泥腔(16)，所述排泥腔(16)的侧壁上设置有排污管(17)，所述排污管(17)的开口方向与排泥腔(16)侧壁截面圆的切向方向一致。