專利名稱：一種斜板沉淀池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理行業(yè)的沉淀裝置，具體地說是一種采用水流與沉淀池互動，以便加快固液分離，從而獲得超高沉淀效率的斜板沉淀設(shè)備。
背景技術(shù)：
在水的凈化處理過程中，沉淀擔(dān)負著去掉80～90％懸浮固體物的作用，因此，其重要性不言而喻。
近年來，沉淀的后續(xù)處理工藝——過濾，在技術(shù)上取得了長足進步。新型的濾材，如微孔濾膜，塑料纖維，塑料細槽盤片，金屬絲網(wǎng)等已打破石英砂濾材的一統(tǒng)天下，使過濾設(shè)備趨向高效化，小型化。然而，作為其前置工藝的沉淀技術(shù)，自取得斜管沉淀和氣浮除渣的成功之后，20余年來進展不大，特別在高效化，小型化方面更顯艱難。因此，希望有高效小型的沉淀設(shè)備與過濾設(shè)備相匹配，以便進一步降低水處理設(shè)備的制造成本及占地面積。
就沉淀原理而言，在沉淀池有效容積一定的條件下，增加沉淀面積，就可提高沉淀效率，所以在沉淀池內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量斜板來增加沉淀面積，從而提高沉淀效率，就成了沉淀池設(shè)計的首選。
在沉淀池中設(shè)置了斜板后，根據(jù)水流與滑泥方向的不同，出現(xiàn)異向流、同向流，側(cè)向流三種形態(tài)，參見圖1。
1.異向流水流上升方向和污泥下滑方向相反，工作時出現(xiàn)泥、水頂沖，這是產(chǎn)水量無法進一步提高的致命缺點。
2.同向流水流和污泥下滑方向一致，不僅消除了對污泥下滑的頂沖，而且有助于推動污泥下滑，但是清水的收集頗費周折，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
3.側(cè)向流水流由側(cè)向水平通過斜板，污泥則沿斜板下滑，避免了泥水之間的相互干擾。同時，水流通過斜板的路程得到了延長，保證了小沉淀絮粒與水分離，但是，水流會在集泥部位產(chǎn)生短路，影響出水水質(zhì)，同時為保證滑泥順暢，斜板的傾角60°也無法減小，使過流斷面的無效面積增大，也使分離效率大打折扣，參見圖2。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型斜板沉淀池，該斜板沉淀池體積更小，占地更少，出水量更大，投資更省。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種斜板沉淀池，它包括設(shè)有進水口的外筒體，位于外筒體內(nèi)的斜板群，位于外筒體底部的集泥區(qū)，其特征在于該斜板沉淀池還包括位于外筒體中心且與斜板群固定連接的傳動軸兼出水管，與該傳動軸兼出水管相連的傳動部件，連接斜板群和傳動軸兼出水管的集水部件。
轉(zhuǎn)動的斜板群帶動水流形成斜向旋轉(zhuǎn)，在漩流的作用下，泥水分離效果得到提高。在泥水分離過程中，污泥能趨向漩流中心，容易下滑到污泥沉淀區(qū)。由于產(chǎn)水量的大小和斜板群的數(shù)量成正比，在一定范圍內(nèi)，要增加出水量，只需增加斜板群斜板的數(shù)量及筒體的高度，不需增加占地面積。
斜板群是多個倒圓臺形斜板軸向疊加，二層斜板之間留有空間，一般為30～50mm，傳動軸兼出水管和倒圓臺斜板群之間通過轉(zhuǎn)動框架固定。
集水部件包括設(shè)置在斜板群中每塊斜板背面近下緣處的清水收集盒，以及連接清水收集盒和傳動軸兼出水管的軟管。
在外筒體和倒圓臺斜板群之間靠近進水口處設(shè)置有圓弧形進水擋板，其高度與倒圓臺斜板群的高度相同。


圖1是斜板分類示意2是側(cè)向流狀態(tài)示意3是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意4是旋轉(zhuǎn)時水流方向和斜板旋轉(zhuǎn)方向的示意5是顆粒在旋轉(zhuǎn)斜板上的受力6是顆粒的離心力示意7是低壓區(qū)滑泥集中現(xiàn)象的示意8是斷面流速分布9是斜板傾角示意10是清水收集示意11是污泥的沉淀與排放示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
由圖3可見，該斜板沉淀池包括設(shè)有進水口的外筒體7，位于外筒體內(nèi)的斜板群15，位于外筒體底部的集泥區(qū)9，其特征在于該斜板沉淀池還包括位于外筒體7中心且與斜板群15固定連接的傳動軸兼出水管8，與該傳動軸兼出水管8相連的傳動部件1，連接斜板群15和傳動軸兼出水管8的集水部件。其中傳動部件1為電機和與電機連接的蝸輪變速器。斜板群15是將多個倒圓臺形斜板軸向疊加，倒圓臺傾角在30°左右，二層斜板之間留有空間，具體尺寸根據(jù)不同要求設(shè)定，一般為30～50mm。傳動軸兼出水管8和倒圓臺斜板群15之間通過轉(zhuǎn)動框架14連接，每塊倒圓臺斜板都套疊在轉(zhuǎn)動框架14上，并作相對固定，然后再固定在傳動軸兼出水管8上。集水部件包括設(shè)置在斜板群15中每塊斜板背面近下緣處的清水收集盒16，以及連接清水收集盒16和傳動軸兼出水管8的軟管17。每塊斜板背面下緣附近可等距裝有2～4個清水收集盒16，傳動軸兼出水管8的管壁上分布清水出水小管2～4排，每排多個小管，與多個倒圓臺斜板對應(yīng)，從而使得每個清水收集盒與一個清水出水小管相對應(yīng)。在外筒體7和倒圓臺斜板群15之間靠近進水口處設(shè)置有圓弧形進水擋板13，其高度與倒圓臺斜板群15的高度相同。集泥區(qū)9和外界之間設(shè)有排泥管11和排泥閥10。傳動軸兼出水管8上部設(shè)有清水溢流口6，清水溢流口6外周套有清水收集筒5，在清水收集筒5和外界之間設(shè)有清水導(dǎo)管3。在外筒體7內(nèi)還有一個位于斜板群15和集泥區(qū)9之間的隔板18。
原水由進水閥12進入外筒體7，在進水擋板13的導(dǎo)流下，原水沿切線方向分配柄進入倒圓臺斜板群15的上緣，傳動部件1帶動傳動軸兼出水管8旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)動框架14的連接作用，倒圓臺斜板群15也一起轉(zhuǎn)動，在重力，離心力，向心力多重作用下，污泥沿斜板下滑并趨向筒體中央，沿斜板群15下緣沉入筒體下部的集泥區(qū)9，經(jīng)排泥管11和排泥閥10排出，由于隔板18的作用，此間水體處于靜止狀態(tài)，有利于污泥的沉降，所以污泥的增稠效果很好。隨著污泥在斜板面上的不斷沉積與下滑，板間上層水質(zhì)得到澄清，水質(zhì)最佳處應(yīng)位于板間上層靠近下緣出口處，在該處設(shè)置的清水收集盒16通過軟管17將收集到的清水流入傳動軸兼出水管8，當(dāng)管內(nèi)水位上升到清水溢流口6時，外溢到清水收集筒5，通過清水導(dǎo)管3到達筒體7外部的出水槽2后由清水管4排出。
由圖4中可以看出，在進水擋板13的作用下，原水進入斜板時呈切線方向，加上斜板的轉(zhuǎn)動，使斜板群上每一點都能均勻地承納進水。這種結(jié)構(gòu)既能提高進水的均勻分配程度，又簡化了配水過程和設(shè)施。
由圖5中可以看出，在斜板20均勻轉(zhuǎn)動的作用下，水流形成切向螺旋線，增加了水流和絮粒在斜板間的行程，使絮粒在重力和切向力的雙重作用下滾動壯大。由此，斜板長度可比同向流斜板短，這樣，設(shè)備小型化就有了可能。
由圖6中可以看出，除了重力作用外，再加上旋轉(zhuǎn)離心力的作用，使得絮粒向斜板20面迅速移動，加快了分離過程，確保板上層清水區(qū)的形成。
由圖7中可以看出，旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的水流，其外圈的線速度大，故能形成中心低壓區(qū)19，即強制渦，能促使污泥向旋轉(zhuǎn)中心集中，有利于污泥的收集和排除。
由圖8可以看出，當(dāng)斜板處于靜止狀態(tài)時，二層斜板20之間的水流處于層流狀態(tài)，過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植己懿痪鶆?，呈拋物線狀態(tài)，上層絮粒要穿過中間的高流速區(qū)域才能進入下層沉淀，而這種高速沖擊對沉淀十分不利。然而，當(dāng)斜板旋轉(zhuǎn)后，消除了斜板附近流速幾乎為零的狀態(tài)，使進水?dāng)嗝娴牧魉仝呌诰鶆?，可以減少水流受密度差和溫度差的影響，提高池體的面積利用率和穩(wěn)定性，更有利于沉淀的進行和產(chǎn)水量的提高。
由圖9可以看出，旋轉(zhuǎn)能使斜板20的傾角變小，從而使沉淀投影面積加大，沉淀效率更高，一般可提高二倍。以往，在斜板靜止狀態(tài)下，為了使污泥順利下滑，防止污泥堆積，斜板的傾角需要不小于60°，而在斜板旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，污泥不易堆積，傾角可設(shè)計成小于等于30°。
由圖10可以看出，清水收集采用位于斜板背面下方的清水收集盒，其優(yōu)點在于1.防止污泥順水帶出。2.該盒處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，能均勻地吸取處于相對靜止狀態(tài)的清水，由于吸水是不固定在一處，可避免擾動沉泥，提高出水水質(zhì)。3.出水支管通過軟管可直接近距離與出水總管連接，這比以往同向流斜板的集水要優(yōu)越得多。
由圖11可以看出，污泥22從倒圓臺斜板群下緣與傳動軸兼出水管形成的環(huán)形通道直接滑入污泥沉淀區(qū)，由于隔板18的作用，此間水體處于靜止狀態(tài)，有利于污泥的沉淀21，所以污泥的增稠效果很好。
權(quán)利要求
1.一種斜板沉淀池，它包括設(shè)有進水口的外筒體(7)，位于外筒體內(nèi)的斜板群(15)，位于外筒體底部的集泥區(qū)(9)，其特征在于該斜板沉淀池還包括位于外筒體(7)中心且與斜板群(15)固定連接的傳動軸兼出水管(8)，與該傳動軸兼出水管(8)相連的傳動部件(1)，連接斜板群(15)和傳動軸兼出水管(8)的集水部件。
2.如權(quán)利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于斜板群(15)是將多個倒圓臺形斜板軸向疊加，二層斜板之間留有30～50mm的空間。
3.如權(quán)利要求2所述的斜板沉淀池，其特征在于倒圓臺斜板的傾角為30°。
4.如權(quán)利要求2所述的斜板沉淀池，其特征在于傳動軸兼出水管(8)和倒圓臺斜板群(15)之間通過轉(zhuǎn)動框架(14)固定連接。
5.如權(quán)利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于集水部件包括設(shè)置在斜板群(15)中每塊斜板背面近下緣處的清水收集盒(16)，以及連接清水收集盒(16)和傳動軸兼出水管(8)的軟管(17)。
6.如權(quán)利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于在外筒體(7)和倒圓臺斜板群(15)之間靠近進水口處設(shè)置有圓弧形進水擋板(13)，其高度與倒圓臺斜板群(15)的高度相同。
7.如權(quán)利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于傳動軸兼出水管(8)上部設(shè)有清水溢流口(6)，清水溢流口(6)外周套有清水收集筒(5)，在清水收集筒(5)和外界之間設(shè)有清水導(dǎo)管(3)。
8.如權(quán)利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于集泥區(qū)(9)和外界之間設(shè)有排泥管(11)和排泥閥(10)。
9.如權(quán)利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于在斜板群(15)和集泥區(qū)(9)之間還設(shè)有固定在外筒體(7)上的隔板(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種斜板沉淀池，其特征在于它包括位于外筒體中心且與斜板群固定連接的傳動軸兼出水管，與該傳動軸兼出水管相連的傳動部件，連接斜板群和傳動軸兼出水管的集水部件。轉(zhuǎn)動的斜板群帶動水流形成斜向旋轉(zhuǎn)，在漩流的作用下，泥水分離效果得到提高。在泥水分離過程中，污泥能趨向漩流中心，容易下滑到污泥沉淀區(qū)。由于產(chǎn)水量的大小和斜板群的數(shù)量成正比，在一定范圍內(nèi)，要增加出水量，只需增加斜板群斜板的數(shù)量及筒體的高度，不需增加占地面積。因而能實現(xiàn)體積更小，占地更少，出水量更大，投資更省的目的。
文檔編號B01D21/02GK1853754SQ20051002519
公開日2006年11月1日 申請日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者趙建夫, 張亞雷, 吳勇, 陳翼孫, 黃永寬, 崔程穎 申請人:同濟大學(xué), 上海達源環(huán)境科技工程有限公司