旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池及處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池及處理工
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【背景技術(shù)】
[0002]多泥沙微污染地表水，特別是北方多泥沙河流，由于顆粒物濃度高、顆粒細(xì)密，流變性、粘滯性及互擾凝聚性等特征給處理工藝帶來較高的要求。多泥沙河流水資源綜合利用有一個(gè)關(guān)鍵技術(shù):如何進(jìn)行多泥沙水的高效泥水分離。一般都是采用先自然沉淀的方法，即修建水庫(kù)，再使用化學(xué)藥劑進(jìn)行絮凝處理，最后采用機(jī)械和水利共同將泥沙排除。這種靜態(tài)分離清水的方法存在諸多不足，一是占地面積大；二是處理周期長(zhǎng)；三是造價(jià)高，這直接影響了多泥沙河流水資源的利用。
[0003]近年來興起的圓中環(huán)沉沙排沙池是一種依靠水力作用，能同時(shí)處理推移質(zhì)和少數(shù)漂浮物的水沙分離的新型建筑物，但是圓中環(huán)沉沙排沙池只能處理0.075-0.1mm的推移質(zhì)，對(duì)于粒徑小于0.05mm的泥沙處理起來卻是非常困難，有研宄表明北方多泥沙河流水中小于0.03mm粒徑的泥沙占到含砂總量的40%以上，因此圓中環(huán)沉沙排沙池也不適合多泥沙微污染地表水的預(yù)處理?，F(xiàn)有的“新型澄清池”、“應(yīng)用于黃河水的高效澄清池”、“一種澄清池”、“渦流沉淀澄清池”、“高負(fù)荷澄清池”等系列技術(shù)，雖然實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)、沉淀、澄清工藝在一個(gè)池體內(nèi)進(jìn)行，但是由于現(xiàn)有的澄清池單池尺寸小，池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度較大，工程費(fèi)用較高；“一池多格澄清池”，為了方便各單個(gè)澄清池之間的組合，將原本的圓形池四角填充后變?yōu)榉叫?，雖然初步解決了圓池占地大的缺點(diǎn)，但池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度較大，池體的有效容積有所浪費(fèi)等缺點(diǎn)依然存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種的旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池處理工藝，施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低；該新型預(yù)沉澄清池，旨在擴(kuò)大澄清池的應(yīng)用范圍，提高施工工作效率、降低施工難度和建設(shè)成本，保證出水水質(zhì)滿足用戶要求，使澄清池能廣泛適用于提灌、工業(yè)、城鎮(zhèn)用、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉和飲用水等大型引調(diào)水、水凈化等工程，為多泥沙河流水資源綜合利用提供可行的關(guān)鍵技術(shù)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池，包括方形澄清池、進(jìn)水管1、噴嘴2、中心筒3、直導(dǎo)流板4、斜導(dǎo)流板5、傘形板6、斜管7、集水槽8、出水管9、排泥管10、中部排泥管11、機(jī)械旋流裝置12，方形澄清池內(nèi)側(cè)壁固定設(shè)置有傘形板6，方形澄清池中心處固定設(shè)置有直筒狀中心筒3，方形澄清池設(shè)有穿過側(cè)壁伸入中心筒的進(jìn)水管1，方形澄清池兩側(cè)壁底部和中心筒底部之間各形成一個(gè)第一集泥區(qū)V，每個(gè)第一集泥區(qū)設(shè)置有一排泥管10，中心筒內(nèi)增設(shè)有機(jī)械推流裝置12，中心筒和機(jī)械推流裝置之間形成預(yù)沉及絮凝區(qū)I，中心筒底部形成第二集泥區(qū)IV，第二集泥區(qū)IV設(shè)置有穿過中心筒伸出澄清池外部的中部排泥管11，中心筒外周固定設(shè)置有直導(dǎo)流板4和位于直導(dǎo)流板下端的斜道流板5，直導(dǎo)流板、斜道流板、傘形板與澄清池外壁共同形成懸浮澄清區(qū)II，澄清池內(nèi)壁上部和直流導(dǎo)板上部之間固定安裝集水槽8和斜管7，集水槽8和斜管7形成斜管澄清區(qū)III，澄清池遠(yuǎn)離進(jìn)水管一側(cè)壁設(shè)置有出水管9。
[0006]進(jìn)水管進(jìn)水端設(shè)置有噴嘴2，另一端安裝有閥門。
[0007]機(jī)械推流裝置為平直葉漿式攪拌機(jī)。
[0008]第一、第二集泥區(qū)IV用填充物填充而成。
[0009]旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池處理工藝，包括如下步驟，A、原水由提升泵經(jīng)進(jìn)水管I，通過噴嘴2偏心縮口進(jìn)入中心筒3，原水沿切線旋流進(jìn)入中心筒3，由流速動(dòng)力和機(jī)械旋流裝置共同推動(dòng)加入過絮凝劑的源水旋流，進(jìn)行第一次絮凝并預(yù)沉；
B、噴嘴2以上的旋流強(qiáng)化區(qū)提供了混凝初期所需的較高紊流強(qiáng)度，同時(shí)較高的上升流速完成粒狀絮凝體的水力分選，即大粒徑、密實(shí)的顆粒依靠重力克服上升水流的頂托力，沉降至中心筒下部的旋流沉淀區(qū)，完成固液分離；小粒徑的絮凝體在上升水流頂托作用下懸浮于水中，通過捕獲進(jìn)水中的微小粒子不斷成長(zhǎng)；
C、完成旋流的原水經(jīng)中心筒3上部進(jìn)行流態(tài)穩(wěn)定后進(jìn)入中心筒3與直導(dǎo)流板4之間的絮凝區(qū)I，絮凝體進(jìn)一步生長(zhǎng)、沉淀；
D、經(jīng)過充分成長(zhǎng)的絮凝體和顆粒，通過導(dǎo)流板的引導(dǎo)和傘形板，進(jìn)入懸浮澄清區(qū)II，隨著過水?dāng)嗝嬖龃螅魉僦饾u變小，顆粒在向下重力與向上水流頂托作用下形成懸浮層，完成懸浮澄清過程；
E、根據(jù)進(jìn)水含沙量在進(jìn)入澄清池之前的管道設(shè)管道混合器，在管道混合器中投加無機(jī)混凝劑或高分子混凝劑，依靠管道混合器完成藥劑的混合分散，在管道中流動(dòng)一定時(shí)間后，依靠淹沒式孔口出流完成瞬時(shí)混合；
F、第一集泥區(qū)V底部的排泥管10和第二集泥區(qū)IV的中部排泥管11利用強(qiáng)大的靜水壓，當(dāng)打開排泥閥時(shí)，產(chǎn)生很高的流速，使泥沙排出。
[0010]E步驟中，無機(jī)混凝劑為聚合氯化鋁PAC，高分子混凝劑為聚丙烯酰胺PAM。
[0011]在澄清區(qū)上部增設(shè)斜管，去除水中殘余絮體，保證出水水質(zhì)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下的有益效果:
(I)本發(fā)明專利施工簡(jiǎn)易，容易控制質(zhì)量，解決了 “薄壁異性殼體”容易滲漏的難題，為大型化奠定基礎(chǔ)；池體經(jīng)合理組合后可用于各種規(guī)模的水廠，尤其適用于濁度變化范圍大、時(shí)變化快大型或特大型水廠。
[0013](2)同時(shí)將導(dǎo)流板和傘形板設(shè)計(jì)為方形，降低了制作和安裝難度，同時(shí)也簡(jiǎn)化了斜管的安裝，增加了斜管的穩(wěn)定性；澄清區(qū)面積增加，保證出水水質(zhì)。
[0014](3)設(shè)置機(jī)械旋流推動(dòng)裝置使中心筒可以不受水力推動(dòng)力不足而不能太大的制約。足夠大的容積使得反應(yīng)很完全，絮凝體粒徑大且密實(shí)，提高預(yù)沉淀效率。中心筒的旋流作用有利于集泥區(qū)脫水，排泥水含固率提高，為排泥的進(jìn)一步處理奠定基礎(chǔ)。
[0015](4)中心筒和澄清區(qū)下部集泥區(qū)排泥采取一一利用靜壓，抬高排泥口設(shè)計(jì)。由于排泥靜壓保證在8米以上，打開排泥閥時(shí)，強(qiáng)大的靜水壓，順利的將泥排出。這樣改進(jìn)可有效減少處理構(gòu)筑物的高程，達(dá)到節(jié)能的目的。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池的俯視圖。
[0017]圖2為本發(fā)明旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1、圖2所示，旋流預(yù)沉高效分離泥沙澄清池，包括方形澄清池、進(jìn)水管1、噴嘴2、中心筒3、直導(dǎo)流板4、斜導(dǎo)流板5、傘形板6、斜管7、集水槽8、出水管9、排泥管10、中部排泥管11、機(jī)械旋流裝