專利名稱：自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)的制作方法
自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沉淀池(Clarifier或Sdeimentation Tank)的結(jié)構(gòu)，尤其提供在含有 高濃度的浮游物質(zhì)的污水引導(dǎo)浮游物質(zhì)自行凝集、提高沉淀效率、防止沉降的污泥流到沉 淀池下游部分的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)。背景技術(shù)：
用于處理污水及廢水的水處理裝置大部分以儲(chǔ)存池、處理池及沉淀池組成，儲(chǔ)存 池保存污水，處理池從上述儲(chǔ)存池受到污水而通過(guò)生物或化學(xué)的方法進(jìn)行凈水處理，沉淀 池對(duì)經(jīng)過(guò)凈水處理而排出的1次處理水內(nèi)的浮游物質(zhì)進(jìn)行凝集、沉淀而去除。
一般而言，沉淀工程是指，含有浮游物質(zhì)(Suspended Solid5SS)的污水流入到沉 淀裝置后，將污水里的SS沉降而去除，而只排出清潔的處理水的過(guò)程。沉淀池直接影響到 水質(zhì)和SS的去除，因此需要有效的沉淀池設(shè)計(jì)。
目前通用的沉淀工程為簡(jiǎn)單的重力沉降式，就是將污水流入到長(zhǎng)方形沉淀池，根 據(jù)斯托克斯氏定律(Stokes’ s Law)將沉重的SS逐漸沉降在沉淀池底部而去除的方式。
作為重力沉降式系統(tǒng)，長(zhǎng)方形斜板沉淀體統(tǒng)被廣泛利用，其側(cè)斷面結(jié)構(gòu)可以參見 附

圖1。上述長(zhǎng)方形斜板沉淀池(100)①由污泥堆積的上游漏斗(hopper)部以及②水位逐 漸下降的下游底面傾斜部組成。在上游漏斗部?jī)?nèi)設(shè)有在與流入水的方向成為垂直的側(cè)面形 成多個(gè)流入口 的垂直折流板00)。在下游的傾斜部設(shè)有以發(fā)動(dòng)機(jī)(M)驅(qū)動(dòng)的刮刀類 型污泥收集器(30)，還在墻面上端設(shè)有流出堰00)。在漏斗部和底面傾斜部上游形成污泥 層，就是自然沉淀的污泥以及用污泥收集器(30)從傾斜部底面刮削的污泥產(chǎn)生的堆積層。
以現(xiàn)有的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)為例，流入的SS濃度越濃，沉淀的停留時(shí)間(Retention Time)越長(zhǎng)，從而發(fā)生處理效率下降的問(wèn)題。
不僅如此，由于水溫的差距和沉淀池結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，水流變成偏流，因而在沉淀池底 部沉淀的污泥推到下游部，污泥層的水平面積向下游逐步擴(kuò)大。若污泥廣泛分布在沉淀池 底部，污泥的濃度就相對(duì)下降，隨之難以保持回流污泥(Return sludge)的濃度，也難以保 持前段的生物反映池內(nèi)的污泥濃度(MLSS)。
發(fā)明內(nèi)容
解決課題
本發(fā)明為解決上述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供防止長(zhǎng)方形沉淀池下部的污泥因短流 或密度流(density current)而移至下游、造成流出水的水質(zhì)惡，從而去除SS的效率得以 提高的沉淀系統(tǒng)。
解決方法
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的的本發(fā)明提供，在由包括在流入水流入側(cè)面設(shè)有的垂直折流 板到底面傾斜部入口的上游漏斗部、包括污泥收集器及流出堰的下游底面傾斜部組成的長(zhǎng) 方形沉淀系統(tǒng)由①在上述漏斗部水平面積的30 100% (或停留時(shí)間為3 30分鐘)的位置設(shè)有下部從底部偏離20cm 水位的60%、隔斷水流的上部的垂直分隔板；②為了流入 水能垂直向下層流流動(dòng)(Laminar Flow)而形成多個(gè)透水孔、位于上述垂直折流板和垂直分 隔板之間的平行折流板；組成的自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)。上述平行折流板按照需 求可以設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)。
將因上述垂直折流板和漏斗部側(cè)面及垂直分隔板而形成的空間叫做“凝集well”， 以便于說(shuō)明。本發(fā)明是污水在上述凝集well停留而發(fā)生自行凝集效果的系統(tǒng)。
在凝集well，若垂直分隔板的位置與上述漏斗部的水平面積相比不到30% (停留 時(shí)間不到5分鐘)，處理水在凝集well停留的時(shí)間就變短，因此污泥的沉淀效果不好，與此 相反，若達(dá)到100%以上(停留時(shí)間為30分鐘以上)，沉淀效果就很好，但是垂直分隔板的 外部(下游)空間(凝集well的出口)變窄，處理水的方向在這兒變亂，最終出現(xiàn)污泥上 浮的問(wèn)題。
若垂直分隔板的下部下降到從底部的20cm以下的部分，處理水的方向就在凝集 well的出口變亂，污泥上浮，從而污泥凝集及沉淀效果卻降低，或者若上升到當(dāng)前位置水位 的60 %以上，處理水的停留時(shí)間就變短，污泥的凝集及沉淀效果也降低。
按照本發(fā)明的沉淀系統(tǒng)提供，在上述垂直折流板的下部可以以60 150°的角度 增加設(shè)有防止短流折流板，以防在漏斗部沉降的剩余污泥及回流污泥排出時(shí)發(fā)生短流。若 設(shè)置角度不到60°或超過(guò)150°，短流就會(huì)增加或防止短流效果不好。
按照本發(fā)明的沉淀系統(tǒng)提供，在上述垂直分隔板的外側(cè)下部對(duì)垂直分隔板可以以 0 60°的角度增加設(shè)置偏離上述垂直分隔板和漏斗部的底部?jī)A斜折流板，以便保持在漏 斗部的污泥層及引導(dǎo)處理水均勻流動(dòng)。
按照本發(fā)明的沉淀系統(tǒng)提供，在上述傾斜部水平面積的上游50%內(nèi)可以設(shè)置從傾 斜部的底面偏離20 100cm、隔斷從底部的水位的1/2以下的一個(gè)或兩個(gè)以上的防止污泥 移動(dòng)折流板，以防沉淀的污泥被水流的短流移至下游。這時(shí)設(shè)置在最下游的防止污泥移動(dòng) 折流板應(yīng)有多個(gè)透水孔。
上述的防止污泥移動(dòng)折流板的下部偏離距離不是擁有特殊的技術(shù)性意義，而是指 污泥收集器能移動(dòng)的空間。若防止污泥移動(dòng)折流板超過(guò)從底部的水位的1/2以上，通過(guò)折 流板的處理水的流速就增加而污泥會(huì)上浮。
按照本發(fā)明的沉淀系統(tǒng)可以設(shè)置下部被封住、在上部形成多個(gè)透水孔的一個(gè)或 兩個(gè)以上的保持平行流折流板，以便防止污泥移至下游而保持流到上游的水流的層流化 (Iaminarization)0
設(shè)置上述保持平行流折流板，同時(shí)或另外，在上述的防止污泥移動(dòng)折流板的最外 邊(下游)可以設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)以上的第2保持平行流折流板(省略圖式)，就是為了防止 污泥移至下部、保持流到上部的水流的層流化而下部從底部偏離20 100m、上部偏離水面 以上 水位的40%以上、在上部多階段形成多個(gè)透水孔。
效果
按照本發(fā)明，流入的污水停留在沉淀系統(tǒng)的凝集well，從而SS絮體(floe)越來(lái)越 大，凝集及沉淀效果也逐步增加。因此，若適用按照本發(fā)明的系統(tǒng)，能夠處理污泥濃度較高 的流入水，提高回流污泥的濃度。不僅如此，能夠防止在沉淀池下部沉淀的污泥移至沉淀池 下游，從而提高沉淀效率，提供更為清潔的流出水。4
此外，按照本發(fā)明的沉淀系統(tǒng)方便適用于已設(shè)置的長(zhǎng)方形沉淀池和新的長(zhǎng)方形沉 淀池，與現(xiàn)有的長(zhǎng)方形沉淀池相比，運(yùn)行及管理方便，可以減少用地面積、維修及管理費(fèi)用。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明
附圖1是顯示現(xiàn)有的長(zhǎng)方形沉淀池的側(cè)斷面的圖紙。
附圖2是顯示按照本發(fā)明的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)的側(cè)斷面的圖紙。
附圖3是顯示按照本發(fā)明的長(zhǎng)方形沉淀體統(tǒng)的防止污泥移動(dòng)折流板及污泥收集 器的斷面圖。
附圖4是顯示按照本發(fā)明的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)的防止污泥移動(dòng)折流板、保持平行流 折流板及污泥收集器的位置的斷面圖。
附圖5是保持平行流折流板的結(jié)構(gòu)圖。
附圖6是電腦描寫在現(xiàn)有的長(zhǎng)方形沉淀池的污泥移動(dòng)現(xiàn)象。
附圖7是電腦描寫在按照本發(fā)明的沉淀系統(tǒng)上無(wú)防止污泥移動(dòng)折流板時(shí)的污泥 移動(dòng)現(xiàn)象。
附圖8是電腦描寫在按照本發(fā)明的沉淀系統(tǒng)上設(shè)置防止污泥移動(dòng)折流板時(shí)的污 泥移動(dòng)現(xiàn)象。
附圖9是顯示用現(xiàn)有技術(shù)的沉淀池底部的污泥濃度分布。
附圖10是顯示用本發(fā)明技術(shù)的沉淀池底部的污泥濃度分布。
ΦΦΦΦΦ PfiBJ 氺氺氺氺氺
10 沉淀池
20 垂直折流板
21:流入口
30 污泥收集器
40 流出堰(weir)
51 垂直分隔板
52 平行折流板
53:防止短流折流板
54 傾斜折流板
55:防止污泥移動(dòng)折流板
56 保持平行流折流板
為實(shí)施本發(fā)明的最好形態(tài)
如下通過(guò)附圖更為詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明的最佳例子。
附圖2是顯示按照實(shí)施本發(fā)明的例子的沉淀系統(tǒng)一個(gè)斷面的圖紙，附圖3是顯示 按照實(shí)施本發(fā)明的例子的沉淀池的防止污泥移動(dòng)折流板和污泥收集器的位置的圖紙。附圖 4是顯示按照本發(fā)明的長(zhǎng)方形沉淀池的防止污泥移動(dòng)折流板、保持平行流折流板及污泥收 集器的位置的圖紙。附圖5是顯示保持平行流折流板的圖紙。
現(xiàn)有的長(zhǎng)方形沉淀池設(shè)有有多個(gè)透水孔的垂直折流板，以便使污水保持均勻的平 行流量和以適當(dāng)?shù)牧魉倭魅?。但是，在本發(fā)明的沉淀池上游設(shè)有流入口以及為改善流入的 污水的污泥沉淀性的凝集well。據(jù)上述內(nèi)容，凝集well是指上述垂直折流板和漏斗部側(cè)面 及垂直分隔板形成的空間。在現(xiàn)有的長(zhǎng)方形沉淀池的整個(gè)或部分垂直折流板設(shè)有多個(gè)透水孔，但在本發(fā)明的上述垂直折流板的上部設(shè)有流入水能流入的流入口。
凝集well由能轉(zhuǎn)變流入水方向的垂直折流板、有能保持垂直向下層流流動(dòng)的多 個(gè)透水孔的平行折流板及垂直分隔板組成。
處理水(回流流量加流入流量)在凝集well停留的最適當(dāng)時(shí)間為3 30分鐘左 右，一般而言，5 10分鐘足夠。此外，將對(duì)向下流流速或垂直分隔板的單位長(zhǎng)度流量設(shè)為 3m3/m分以下，在保持凝固的污泥并提高沉淀效率方面最為適當(dāng)。
為了防止在凝集well發(fā)生處理水的短流現(xiàn)象，在垂直折流板下端設(shè)置防止短流 折流板。防止短流折流板防止在回流及剩余污泥排出時(shí)因泵而出現(xiàn)的污泥短流現(xiàn)象，使污 泥的濃度保持5000mg/L以上。
在凝集well外面的下部設(shè)置遏制因通過(guò)凝集well的處理水而沉淀的污泥移至沉 淀池下游、使污泥層保持穩(wěn)定而提高剩余污泥及回流污泥的濃度的傾斜折流板。
沉淀的污泥被水流移至沉淀池的下游，移動(dòng)的污泥從下游的流出堰流出或被污泥 收集器移至流入部的漏斗。這時(shí)，沉淀池的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，污泥的移動(dòng)時(shí)間也越長(zhǎng)，隨之沉淀的 污泥因脫硝等微生物的作用而浮在水面，造成流出水的水質(zhì)惡化。因此為了防止出現(xiàn)污泥 的移動(dòng)現(xiàn)象，保持水流的層流穩(wěn)定，在按照本發(fā)明的長(zhǎng)方形沉淀池的底面傾斜部按照沉淀 池的方向應(yīng)設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)以上的防止污泥移動(dòng)折流板。附圖3和附圖4就顯示防止污 泥移動(dòng)折流板的相對(duì)位置和結(jié)構(gòu)。如附圖所示，為了污泥收集器能夠移動(dòng)，在下部在每一 定距離設(shè)置防止污泥移動(dòng)折流板，在上部把它設(shè)置在從下部收集污泥而堆積的位置(下部 20cm 沉淀池高度的60%以下)。若防止污泥移動(dòng)折流板的上部過(guò)高(60%以上)，上部的 流速就過(guò)快而引發(fā)污泥流失過(guò)多，最終會(huì)造成放流水質(zhì)惡化。
若設(shè)置傾斜部的一定位置或防止污泥移動(dòng)折流板，如附圖5所示，可以在其后端 設(shè)置下部被封住、上部有幾個(gè)透水孔的保持平行流折流板。保持平行流折流板的下部防止 污泥移至下部，上部的透水孔保持水流的層流。
如下通過(guò)數(shù)值解釋例子更為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
數(shù)倌解釋例子測(cè)定流場(chǎng)(Flow Field)的變化
為了掌握按照本發(fā)明的自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)的流場(chǎng)變化，進(jìn)行了電腦 流動(dòng)解釋。
用表1的規(guī)格和運(yùn)行條件進(jìn)行了解釋。
表1
權(quán)利要求
1.一種具有自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)，其特征在于，具有上游側(cè)的漏斗部和下游側(cè)的底面傾斜部，在所述漏斗部?jī)?nèi)部具有流入水導(dǎo)入側(cè)面 形成的垂直折流板、污泥收集器和流出堰，其中，還具有垂直分隔板，其在相當(dāng)于所述漏斗部水平面積的30 100%或停留時(shí)間為 3 30分鐘的位置，設(shè)為下部距離底面20cm 水深的60%，并切斷水流的上部；以及多個(gè) 水平折流板，其位于所述垂直折流板與垂直分隔板之間，并且形成有多個(gè)透水孔，以使流入 水垂直向下進(jìn)行層流流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)，其中，在所述垂直折流板的下部設(shè)置有相對(duì)所述垂直折流板呈60 150°的防止短流折流 板，以防將在漏斗部沉淀的剩余污泥和回流污泥排出時(shí)發(fā)生短路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)，其中，為保持漏斗部的污泥層并引導(dǎo)處理水均勻流動(dòng)，在所述垂直分隔板的外側(cè)下部設(shè)置有 傾斜折流板，該傾斜折流板與所述垂直分隔板和漏斗部底面分離，并以向垂直 向下游方 向傾斜0 60°的方式設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的具有自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)，其中， 為防止因短流而沉淀污泥向下游方向移動(dòng)，設(shè)置有一個(gè)或兩個(gè)以上的防止污泥移動(dòng)折流板，該防止污泥移動(dòng)折流板位于所述傾斜部水平面積的上游側(cè)60%以內(nèi)，并從傾斜部底 面分離20 50cm，且切斷從底面至1/2水深以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的具有自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)，其中， 為防止污泥向下部移動(dòng)，并保持流向上部的水流層流化，設(shè)置有一個(gè)或兩個(gè)以上的保持水平流折流板，該保持水平流折流板的下部距底面20 100cm，上部距水面分離40%以 上，并在其上側(cè)多段形成有多個(gè)透水孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)，其中，為防止污泥向下部移動(dòng)，并保持流向上部的水流層流化，設(shè)置有一個(gè)或兩個(gè)以上的保 持水平流折流板，該保持水平流折流板的下部距底面20 100cm，上部分離為水面以上 水深的40%以上，并在其上側(cè)多段形成有多個(gè)透水孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及沉淀池的結(jié)構(gòu)，在包括上流側(cè)的漏斗部、沉淀部及下流側(cè)的流出部組成；在所述漏斗部?jī)?nèi)具有流入水導(dǎo)入側(cè)面形成的垂直折流板、污泥收集器及流出堰的一般長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)由①在上述漏斗部水平面積的50～80％的位置設(shè)有下部從底部偏離20cm～水位的60％、隔斷水流的上部的垂直分隔；②為了流入水能垂直向下層流流動(dòng)(Laminar Flow)而形成多個(gè)透水孔、位于上述垂直折流板和垂直分隔板之間的平行折流板；組成的自行凝集功能的長(zhǎng)方形沉淀系統(tǒng)。按照本發(fā)明，污水流入時(shí)，能夠引導(dǎo)在流入水里的浮游物自行凝集，擴(kuò)大浮游物的絮體并提高流入部分的浮游物濃度。不僅如此，處理水形成平行流而流動(dòng)時(shí)，防止浮游物在沉淀池內(nèi)階段性地沉降，被段落流或者密度流推到下游，可提供沉淀效率和處理水質(zhì)優(yōu)秀的沉淀系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B01D21/02GK102036731SQ200980110257
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者權(quán)重天 申請(qǐng)人:?？说夏晔綍?huì)社, 權(quán)重天