專(zhuān)利名稱(chēng)：水體凈化裝置及包括該水體凈化裝置的輸水工程系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水體凈化裝置及包括該水體凈化裝置的輸水工程系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人們?nèi)粘Ｉ睢⑸a(chǎn)用水、工廠的冷卻用水或海水淡化用水都要通過(guò)輸水工程從自然水源獲取淡水或海水。但無(wú)論自然水源中的自然水體是海水還是淡水，其中均含有許多雜質(zhì)和污損生物的幼蟲(chóng)。自然水體中的泥沙等雜質(zhì)隨輸送的水體進(jìn)入輸水工程以后會(huì)對(duì)輸水工程及設(shè)備造成磨損，降低輸水工程、設(shè)備的使用壽命，這些泥沙等雜質(zhì)在管道中沉淀淤積，久而久之造成管道的阻塞，直接影響到輸水工程的輸水能力；輸送水體攜帶的污損生物幼蟲(chóng)進(jìn)入輸水工程后便擇機(jī)附著于工程物體表面發(fā)育為成蟲(chóng)(污損生物)，這些污損生物在輸水工程內(nèi)迅速成長(zhǎng)并不斷繁殖，對(duì)輸水工程造成不同程度的生物污損，給輸水工程帶來(lái)比泥沙等雜質(zhì)更嚴(yán)重的危害和破壞，甚至引起運(yùn)行事故。所述污損生物，是指附著于輸水工程內(nèi)的工程物體表面并造成生物污損的底棲動(dòng)物成蟲(chóng)。所述污損生物附著于物體表面以后一般就不再移動(dòng)或移動(dòng)范圍不大，不會(huì)隨輸送的水流進(jìn)入輸水工程，也不會(huì)隨水流移出輸水工程，所以作為污損生物的底棲動(dòng)物成蟲(chóng)本身一般不會(huì)直接入侵到輸水工程中。所述污損生物的物種有很多，比如有貽貝科的沼蛤(Limnoperna fortunei，俗稱(chēng)淡水殼菜，我國(guó)境內(nèi)唯一的淡水種)、斑馬貽貝(Dreissena polymorpha，英文zebra mussels，美洲著名的入侵物種，生活在海水中)、紫貽貝(Mytilus edulis)、翡翠貽貝(Perna viridis)等多種貽貝，還有節(jié)肢動(dòng)物藤壺(節(jié)肢動(dòng)物門(mén)，甲殼綱，蔓足目，藤壺科)，牡蠣(軟體動(dòng)物門(mén)，瓣鰓綱，異形亞綱，珍珠貝目)，以及海綿、多毛環(huán)節(jié)動(dòng)物、海鞘等。所述污損生物幼蟲(chóng)，是指污損生物在幼年尚處于浮游階段的生物，其通常具有主動(dòng)附著物體特性和被動(dòng)遷移特性。所述污損生物幼蟲(chóng)生活在水體中，不會(huì)對(duì)輸水工程造成直接危害，但其具有隨水流遷移的特性和主動(dòng)附著物體的特性，當(dāng)其隨水流進(jìn)入輸水工程并附著在工程物體表面，便可成長(zhǎng)發(fā)育為污損生物(底棲動(dòng)物成蟲(chóng))，所以污損生物幼蟲(chóng)是入侵輸水工程的污損生物來(lái)源。所述主動(dòng)附著物體特性是所述污損生物幼蟲(chóng)發(fā)育為成蟲(chóng) (底棲動(dòng)物)的生物特性，如果其始終沒(méi)有機(jī)會(huì)附著物體就會(huì)自然死亡，所以其主動(dòng)附著物體的能力極強(qiáng)。所述污損生物幼蟲(chóng)具有被動(dòng)遷移特性，其主動(dòng)移動(dòng)能力很差，只能靠水流提供的機(jī)會(huì)才能附著到物體表面。所述工程物體是指輸水工程的管道、箱涵、隧洞及其附屬工程的結(jié)構(gòu)物體以及水泵、閘閥等輸水工程的運(yùn)行設(shè)備，工程物體的材料主要為水泥、金屬、木材、塑料。所述輸水工程包括生活、工業(yè)用水輸水工程，工廠冷卻水的輸水工程，海水淡化輸水工程等。所述生物污損是指所述污損生物在工程物體表面的大量生長(zhǎng)，致使設(shè)備不能正常運(yùn)行、有效輸水管徑縮減、以及對(duì)工程表面的腐蝕、死亡后對(duì)水體的污染。污損生物的幼蟲(chóng)對(duì)輸水工程的入侵能力很強(qiáng)，在繁殖的高峰季節(jié)，自然淡水水體中沼蛤幼蟲(chóng)的密度可達(dá)5000個(gè)/m3以上。淡水中的沼蛤幼蟲(chóng)會(huì)隨水流進(jìn)入用于輸送生活用水和工業(yè)用水的輸水管道或工廠的冷卻水管道；而海水中的貽貝或藤壺幼蟲(chóng)可以隨海水進(jìn)入海水淡化管道或海水冷卻水管道(如發(fā)電站的冷卻水管道)等。污損生物對(duì)輸水工程造成的污損相當(dāng)嚴(yán)重，例如淡水污損生物沼蛤附著在管道的管壁、閘閥、箱涵、隧洞等結(jié)構(gòu)壁面上甚至接縫處，一年的生長(zhǎng)厚度可達(dá)數(shù)厘米，密度高達(dá)10，000-100, 000個(gè)/m2，不僅使有效的輸水管徑縮減，而且其足絲深入結(jié)構(gòu)壁面，會(huì)腐蝕壁面；閘閥被沼蛤包裹以后，則無(wú)法正常開(kāi)啟或關(guān)閉；沼蛤自然死亡以后，會(huì)變質(zhì)發(fā)臭污染水質(zhì)；脫落下來(lái)的貝殼，在管道轉(zhuǎn)折處或分叉處大量沉積，引起管道水流不暢，降低管道的輸水能力。輸送海水的海水淡化管道或海水冷卻水管道等，也會(huì)遇到同樣的問(wèn)題，比如附著在工程物體表面的藤壺在每一次脫皮之后，就要分泌出一種粘性的藤壺初生膠，這種膠含有多種生化成份和極強(qiáng)的粘合力， 使得藤壺具有極強(qiáng)的附著能力，它們的附著對(duì)于海水淡化廠或抽取海水用于冷卻的工廠而言是極大的困擾與負(fù)擔(dān)，全球每年都得耗費(fèi)極龐大的人力及資金在清除污損生物上。因此， 消除輸水工程(無(wú)論淡水還是海水)中的污損生物就成為一個(gè)亟待解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題?，F(xiàn)有的滅殺污損生物與減少污損生物附著量的方法主要有1，人工鏟刮方法即每年都要對(duì)管道中的污損生物進(jìn)行鏟刮處理。處理工作必須在全線停水的情況下進(jìn)行，不僅需要投入大量的人力、物力，在鏟刮過(guò)程中還會(huì)對(duì)輸水管壁造成一定程度的損傷，影響到輸水工程的使用壽命。而且鏟刮后的管壁較鏟刮前更為粗糙， 更利于具污損生物的附著，會(huì)帶來(lái)更大的隱患。2，涂料防護(hù)法即使用防護(hù)涂料，以提高物體表面的光滑度，減少污損生物的附著量，有些涂料中含有殺蟲(chóng)劑，可以對(duì)污損生物進(jìn)行殺滅。從應(yīng)用情況來(lái)看，治理效果不明顯。3，化學(xué)滅殺法目前研究了多種化學(xué)滅殺劑用于生物污損的控制試驗(yàn)中，如采用氯氣和次氯酸鈉作為沼蛤的殺滅劑，但實(shí)際應(yīng)用的報(bào)道極少。在飲用水輸水工程中，化學(xué)方法雖可防治污損生物入侵減少生物污損，但需十分謹(jǐn)慎，化學(xué)藥劑對(duì)水質(zhì)及環(huán)境的影響都不容忽略，且巨大的化學(xué)藥劑量成本很高。這些方法均可用來(lái)治理污損生物成蟲(chóng)，但效果均不佳。所述污損生物幼蟲(chóng)雖然個(gè)體很小，但在水流緩慢的條件下仍然會(huì)自然沉降。本實(shí)用新型另辟蹊徑，從污損生物的幼蟲(chóng)入手，通過(guò)沉降達(dá)到去除污損生物幼蟲(chóng)的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種水體凈化裝置，通過(guò)沉降將輸水工程中所輸送的水體攜帶的污損生物幼蟲(chóng)滅殺，同時(shí)過(guò)濾水中的雜質(zhì)，凈化了輸送的水體。一種水體凈化裝置，包括沉降池，所述沉降池包括進(jìn)水端、出水端，所述進(jìn)水端和/ 或出水端具有流量控制裝置；所述流量控制裝置根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或經(jīng)驗(yàn)設(shè)置并根據(jù)運(yùn)行效果調(diào)整沉降池的流量和/或流速，所述沉降池還包括至少一個(gè)溢流堰、至少一個(gè)沉降物收集槽，所述溢流堰設(shè)置在所述出水端和/或所述沉降池內(nèi)側(cè)靠近所述出水端的位置，所述溢流堰橫過(guò)所述沉降池的過(guò)流斷面；所述沉降物收集槽設(shè)置在靠近所述溢流堰迎水方向一側(cè)的沉降池內(nèi)的底部。所述沉降物收集槽是其縱向平行或近似平行過(guò)流斷面的槽結(jié)構(gòu)；所述沉降物收集槽的平行于水流方向的豎直截面為上寬下窄的形狀；所述沉降物收集槽包括水流上游方向的上游槽壁和水流下游方向的下游槽壁，所述上游槽壁為其壁底在其壁頂下游方向的坡面；和/或所述下游槽壁為直立或近于直立的豎直面；和/或所述沉降物收集槽的上游槽壁的坡面的坡度為> 1 50。所述沉降物收集槽平行于水流方向的豎直截面為倒梯形，包括由所述倒梯形的較短的下底構(gòu)成的槽底，且在所述槽底之下還連接向下凹陷的底槽，所述底槽與所述上游槽壁和下游槽壁組成所述沉降物收集槽；和/或所述底槽平行于水流方向的豎直截面為矩形或半圓形；和/或所述底槽的槽深和槽寬均彡5cm。所述沉降物收集槽為多個(gè)，第一道所述沉降物收集槽設(shè)置在靠近所述溢流堰迎水一側(cè)的下方的沉降池的底部，其它沉降物收集槽依次排列在第一道沉降物收集槽的上游方向，其縱向彼此平行或近似平行；所述多個(gè)沉降物收集槽連續(xù)設(shè)置在所述沉降池底部和/ 或構(gòu)成所述沉降池的底；和/或所述沉降池的底部總體是自所述進(jìn)水端向所述出水端逐漸傾斜的，所述沉降池的底部在進(jìn)水端一側(cè)比其出水端一側(cè)高。所述溢流堰的高度略低于所述沉降池的設(shè)計(jì)水位，所述溢流堰的高度是固定的或通過(guò)溢流堰的高度調(diào)控裝置調(diào)節(jié)；和/或所述溢流堰包括溢流管；和/或所述溢流堰的高度大于1.2米。所述的水體凈化裝置，還包括連接所述沉降池底部的、用于抽出所述沉降池底部雜質(zhì)的排污管和/或排污動(dòng)力裝置。一種水體凈化裝置，包括上述的水體凈化裝置的沉降池，所述沉降池還包括防止所述沉降池下部水流擾動(dòng)的水流擾動(dòng)擋板，所述水流擾動(dòng)擋板設(shè)置在所述溢流堰迎水一側(cè)的壁上并向上游方向伸出，所述水流擾動(dòng)擋板的板面平行或近似平行于水平面。所述水流擾動(dòng)擋板是水平排布方式平行排布在所述溢流堰迎水一側(cè)堰壁上的多個(gè)板；和/或所述水流擾動(dòng)擋板為單層板或多層板。所述水流擾動(dòng)擋板為具有貫通孔的孔板，所述貫通孔為上孔徑大于下孔徑的漏斗狀孔。一種輸水工程系統(tǒng)，其特征在于，所述輸水工程系統(tǒng)包括權(quán)利要求1至9之一所述的水體凈化裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)效果本實(shí)用新型一種水體凈化裝置利用污損生物幼蟲(chóng)在水中移動(dòng)能力差的特點(diǎn)，利用所述污損生物幼蟲(chóng)以及水中其它雜質(zhì)自身的重量，在適宜流速的水體中使其自然沉降，可以有效的去除污損生物幼蟲(chóng)和其它雜質(zhì)。而且由于污損生物幼蟲(chóng)本身具有主動(dòng)附著物體即主動(dòng)抓握物體的生物本性，當(dāng)其抓握到堅(jiān)硬穩(wěn)固的大塊固體物質(zhì)時(shí)，比如石塊，就在其上附著并生長(zhǎng)，當(dāng)其抓握微小的顆粒，比如泥土和水中雜質(zhì)時(shí)，因其所抓握的物質(zhì)本身在水流中就不是穩(wěn)固的，所以只能隨所抓握的物質(zhì)繼續(xù)在水中漂流，這些抓握有水中雜質(zhì)的污損生物幼蟲(chóng)會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)喪失或減弱附著能力，但此時(shí)它的重量因抓握著微小物質(zhì)而大為增加，在沉降池適宜流速的水體中就會(huì)迅速沉降，這些污損生物幼蟲(chóng)一旦沉降到池底的沉降物收集槽，就因再也沒(méi)有機(jī)會(huì)靠近物體完成附著而自然死亡。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了一種上寬下窄的沉降物收集槽，有利于沉降物(包括污損生物幼蟲(chóng)和各種雜質(zhì))在自身重力的作用下沿上游槽壁緩緩下滑，由于有下游槽壁的攔擋，沉降物在所述沉降物收集槽底部集中，不會(huì)再向下游方向運(yùn)動(dòng)，確保了對(duì)污損生物幼蟲(chóng)的滅殺的效果和對(duì)其它雜質(zhì)的沉降效果。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了所述沉降物收集槽上游槽壁的優(yōu)選的坡度，使得沉降池內(nèi)的沉降物可以更好的滑到沉降物收集槽的槽底。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了一種具有底槽結(jié)構(gòu)的所述沉降物收集槽，其底槽的結(jié)構(gòu)更有利于沉降物的集中與清除。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了所述底槽的優(yōu)選槽深和槽寬。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了在沉降池底部設(shè)置多個(gè)沉降物收集槽的方案，將沉降物分段集中，這樣可以提高沉降滅殺污損生物幼蟲(chóng)的效果，而且便于池底的清理。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了沉降池底部是總體傾斜的，更有利于沉降物的集中與清除。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了溢流堰的高度設(shè)置和/或溢流堰的高度調(diào)節(jié)，使得可以通過(guò)設(shè)置和/或調(diào)整溢流堰高度改變沉降池內(nèi)水位，從而改變流速，使得所述沉降池內(nèi)的流速滿足最佳沉降效果的需要。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了溢流管，可以防止水位過(guò)高溢出沉降池，保障了沉降池的運(yùn)行安全。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了用于抽出所述沉降池底部雜質(zhì)的排污管和/或排污動(dòng)力裝置，用以抽取沉降池底部的污損生物幼蟲(chóng)、淤泥及與淤泥混雜在一起的各種雜質(zhì)，使得沉降池具有不間斷的使用性。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了水流擾動(dòng)擋板，在空間上隔開(kāi)了上部水流和下部水流，即使下部水流遭到擾動(dòng)，也不會(huì)影響上部水流的穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，從而避免了上部水流的污染，保證通過(guò)沉降池溢流堰和/或溢流管的水流都是含有最少量污損生物幼蟲(chóng)和雜質(zhì)的較純凈的水體。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了水流擾動(dòng)擋板為多個(gè)板和/或多層板和/或有孔或無(wú)孔板，這些設(shè)置均可在保持沉降物沉降效果不受影響的條件下，更好的防止下部水流中的雜質(zhì)污染上部水流。本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案公開(kāi)了漏斗狀孔板，在保持沉降物沉降效果不受影響的條件下，更好的防止下部水流中的雜質(zhì)污染上部水流。本實(shí)用新型公開(kāi)了一種輸水工程系統(tǒng)，由于具有上述的水體凈化裝置，控制水體達(dá)到適合污損生物幼蟲(chóng)沉降的流速，因此也具有上述的技術(shù)效果。

圖1是本實(shí)用新型的水體凈化裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式
。圖2是本實(shí)用新型的水體凈化裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式
。圖3是梅花型漏斗狀水流擾動(dòng)擋板立體示意圖附圖標(biāo)記如下1-沉降方向；2-水流方向；3A-倒三角形沉降物收集槽；3B-倒梯形沉降物收集槽；3C-帶底槽的沉降物收集槽；4-上游槽壁；5-下游槽壁；6-溢流堰；7-進(jìn)水端；8-出水端；9-底槽；10-沉降池的底部；11-水流擾動(dòng)擋板；12-溢流管；13-設(shè)計(jì)水位；14-溢流堰高度；15-溢流；16-池底總體坡面線；17-沉降池壁頂；18-沉降池；19-沉降物；20-沉降物下滑方向；21-水流擾動(dòng)擋板下方的水流擾動(dòng)方向。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種水體凈化裝置，通過(guò)沉降將輸水工程中所輸送的水體攜帶的污損生物幼蟲(chóng)滅殺，同時(shí)過(guò)濾水中的雜質(zhì)，凈化了輸送的水體。
以下結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1、圖2是本實(shí)用新型的水體凈化裝置的具體實(shí)施方式
沿水流方向2的豎直截面剖視圖，由圖可見(jiàn)，所述水體凈化裝置包括由沉降池壁頂17和池底10限定了范圍的沉降池 18，此處沉降池壁頂17只是為了說(shuō)明沉降池的范圍，未必一定有實(shí)體的壁頂17。所述沉降池18包括進(jìn)水端7、出水端8、溢流堰6、沉降物收集槽，所述進(jìn)水端7可以與自然水源或容納自然水體的進(jìn)水池或與其它生物滅殺、過(guò)濾裝置連接，當(dāng)然也可以與其它裝置連接，比如前端凈水裝置等；所述出水端8可以與輸水工程或后續(xù)水處理裝置連接，當(dāng)然也可以與其它裝置連接，比如后續(xù)凈水裝置等。所述進(jìn)水端和/或出水端具有流量控制裝置，比如在進(jìn)水端可以具有控制進(jìn)水流量的流量調(diào)控裝置，比如進(jìn)水端閥門(mén)等；和/或在出口端具有控制沉降池水位不超過(guò)設(shè)計(jì)水位13的水位調(diào)控裝置，比如溢流堰的升降裝置或改變溢流堰的高度14的調(diào)控裝置等，或用于保障沉降池水位不超過(guò)水位警戒線的沉降池溢流管12。所述進(jìn)水端的流量調(diào)控裝置和/或所述出水端的水位調(diào)控裝置即所謂的流量控制裝置。當(dāng)然進(jìn)水口也可以是具有固定流量的給水裝置。由于進(jìn)水端7能夠控制進(jìn)水量(單位立方米 /秒)，而通過(guò)進(jìn)水量和過(guò)流斷面的面積可以得到該過(guò)流斷面的流速(單位米/秒)，因此通過(guò)所述流量調(diào)控裝置和/或所述水位調(diào)控裝置根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或經(jīng)驗(yàn)設(shè)置并根據(jù)運(yùn)行效果調(diào)整沉降池的進(jìn)水流量和/或池中水位，從而得到需要的流速，使沉降池中水體流速滿足污損生物幼蟲(chóng)沉降(沿沉降方向1)的最佳效果的需要。當(dāng)然也可以通過(guò)同樣的方法控制流速，以滿足其它雜質(zhì)的，比如泥沙等沉降物19的沉降條件，因此也可以沉降包括泥沙在內(nèi)的其它雜質(zhì)。所述溢流堰6設(shè)置在所述出水端8和/或所述沉降池18內(nèi)側(cè)靠近所述出水端8的位置，如圖1、圖2所示。所述溢流堰6橫過(guò)所述沉降池18的過(guò)流斷面，以擋住水位低于溢流堰高度14的過(guò)流斷面的水流，而使沉降池內(nèi)的水流只能通過(guò)溢流堰的頂部至水面之間沿如圖1、圖2所示溢流15方向流出，即通過(guò)溢流高度流出。所述溢流堰6可以包括或不包括溢流管12。所述溢流堰6包括溢流管12的情形如圖1、圖2所示。所述溢流管12用以防止水位過(guò)高時(shí)沉降池中的水從沉降池設(shè)計(jì)水位13以上溢出沉降池造成的危險(xiǎn)，能夠保障沉降池的安全。當(dāng)然，溢流堰6和溢流管12的數(shù)量可以是一個(gè)或者多個(gè)，在多個(gè)溢流堰6和/或溢流管12的情況下，其排列也可以是各種形式，比如串聯(lián)、并列、嵌套等。 所述沉降物收集槽設(shè)置在靠近所述溢流堰6迎水方向一側(cè)的沉降池內(nèi)的底部，當(dāng)然也可以是靠近所述溢流堰6迎水方向一側(cè)的沉降池18自身的底部10形成所述沉降物收集槽；在后一種情況，池底10本身即成為沉降池收集槽。由于污損生物幼蟲(chóng)在水中移動(dòng)的能力很差、具有主動(dòng)附著物體既主動(dòng)抓握物體的生物本性，當(dāng)其抓握到堅(jiān)硬穩(wěn)固的大塊固體物質(zhì)時(shí)就在其上附著并生長(zhǎng)，當(dāng)其在水中抓握到松散的或微小的固體物質(zhì)時(shí)，因所抓握的物質(zhì)本身在水流中就不是穩(wěn)固的，所以只能隨所抓握的物質(zhì)繼續(xù)在水中漂流，這些抓握有松散、微小物質(zhì)的污損生物幼蟲(chóng)會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)喪失或減弱附著能力，但此時(shí)它的體重因抓握著微小物質(zhì)而大為增加，在沉降池適宜流速的水體中就會(huì)迅速沉降，這些污損生物幼蟲(chóng)一旦沉降到池底，就因再也沒(méi)有機(jī)會(huì)靠近物體完成附著而自然死亡。本實(shí)用新型就是利用了污損生物幼蟲(chóng)的上述特點(diǎn)，采用控制流速和水體凈化裝置的結(jié)構(gòu)通過(guò)沉降法將其滅殺。試驗(yàn)檢測(cè)證明，即便是沒(méi)有抓握物質(zhì)微粒的污損生物幼蟲(chóng)，僅靠其自身的重量，在沉降池內(nèi)0. 1米/秒以下流速的水體中，對(duì)污損生物幼蟲(chóng)比如沼蛤的幼蟲(chóng)的沉降滅殺過(guò)濾效果可達(dá)到70%以上。所述沉降物收集槽(3A、;3B、3C)可以是其縱向平行或近似平行過(guò)流斷面的槽結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以是其它形式、比如弧形或與過(guò)流斷面有一定大小的交角的槽結(jié)構(gòu)。所述沉降物收集槽(3A、;3B、3C)的平行于水流方向的豎直截面為上寬下窄的形狀，如圖1所示；所述沉降物收集槽包括水流上游方向的上游槽壁4和水流下游方向的下游槽壁5。具體而言， 所述平行于水流方向的豎直截面為上寬下窄的形狀的具體實(shí)施方式
可以是倒三角形沉降物收集槽3A或倒梯形沉降物收集槽:3B或帶底槽的沉降物收集槽3C，或其它上寬下窄形狀的圖形，比如所述倒梯形和倒三角形的組合或所述不同斜邊的多個(gè)倒梯形的組合，或其兩側(cè)的側(cè)邊至少一個(gè)為弧形的具有上寬下窄形狀的四邊形等。若該截面為倒梯形沉降物收集槽3B，則所述倒梯形的較短的下底構(gòu)成槽底，并與上游槽壁和下游槽壁組成所述沉降物收集槽:3B，如圖2中所示。而倒三角形的的沉降物收集槽3A，則是直接由所述上游槽壁4和下游槽壁5組成。如圖1、圖2所示所述上游槽壁4為其壁底在其壁頂?shù)南掠畏较虻钠旅妫?所述下游槽壁5優(yōu)選地為直立或近于直立的豎直面，當(dāng)然也可以是其它形式的坡面。這樣， 所述上游槽壁4的坡面有利于沉降物19 (包括污損生物幼蟲(chóng)的各種雜質(zhì))在自身重力的作用下沿坡面的沉降物下滑方向20緩緩下滑，由于有下游槽壁5的攔擋，沉降物在所述沉降物收集槽底部集中，不會(huì)再向下游方向運(yùn)動(dòng)。由此收集到的沉降物可以定期由排污泵抽出， 也可以定期將池水排空集中清理。當(dāng)然也可以是其它形式的沉降物收集槽，比如在水流方向的豎直截面為矩形的沉降物收集槽。所述沉降物收集槽平行于水流方向的豎直截面為倒梯形IBB的情況下，可以包括由所述倒梯形的較短的下底構(gòu)成的槽底，且在所述槽底之下還可以連接向下凹陷的底槽9， 所述底槽9與所述上游槽壁4和下游槽壁5組成帶底槽的沉降物收集槽3C，如圖1、圖2所示。所述底槽9平行于水流方向的豎直截面可以為矩形或半圓形，當(dāng)然也可以是其它形狀， 比如倒三角形或倒梯形等。設(shè)置底槽9更有利于沉降物的集中與清除。所述沉降物收集槽3的上游槽壁4的坡面的坡度優(yōu)選地可以設(shè)置為彡1 50，即坡面的高與坡長(zhǎng)之比為 50。這種坡度的設(shè)置可以即保證沉降物從上游槽壁4沿沉降物下滑方向20向下游滑動(dòng)，又使得上游槽壁4具有較大的面積承接更多的沉降物，可以大大提高沉降效果。當(dāng)然也可以選擇其它的坡度。另外，在安裝了排污泵的情況下，當(dāng)沉降物收集槽(3A、;3B、3C)淤滿時(shí)可以利用排污泵將沉降物19排出池外。所述底槽9的槽深和槽寬優(yōu)選地可以彡5cm。當(dāng)然也可以是其它尺寸，比如在具有排污泵的情況下，所述底槽9的槽深和槽寬以大于排污泵抽水管的直徑為宜。所述沉降物收集槽可以為多個(gè)，第一道所述沉降物收集槽設(shè)置在靠近所述溢流堰 6迎水一側(cè)的下方的沉降池的底部10，其它沉降物收集槽依次排列在第一道沉降物收集槽的上游方向，其縱向彼此平行或近似平行；所述的多個(gè)沉降物收集槽連續(xù)設(shè)置在所述沉降池的底部10，如圖1、圖2所示。當(dāng)多個(gè)所述沉降池收集槽依次緊密排列時(shí)也可以構(gòu)成所述沉降池18的底。這種設(shè)計(jì)可以更有利于沉降物的沉降、集中與清除。當(dāng)然也可以只有一道沉降物收集槽。所述沉降池的底部10總體是自所述進(jìn)水端7向所述出水端8逐漸傾斜的，所述沉降池的底部10在進(jìn)水端7 —側(cè)比其出水端8 一側(cè)高?？傮w坡面16的存在更有利于沉降物的集中與清除。優(yōu)選地，所述底部總體坡面線16的坡度可以> 1 200，即沉降池底部總體坡面的高與底部總體坡面的長(zhǎng)之比> 1 200，便于池底10的沉降物向下游的槽底運(yùn)移集中。當(dāng)然所述沉降池的底部10也可以是水平的。所述溢流堰高度14 一般可以略低于所述沉降池的設(shè)計(jì)水位13，所述溢流堰高度 14是固定的或通過(guò)溢流堰6的高度調(diào)控裝置調(diào)節(jié)，比如可以是插板，或可伸縮和/或折疊板，或沉降池溢流堰高度調(diào)控的其它裝置等。當(dāng)池中的運(yùn)行水位需要抬升或者降低(降低或提高流速)時(shí)，通過(guò)溢流堰高度14的調(diào)控裝置調(diào)節(jié)所述沉降池水位，進(jìn)而調(diào)整池中的流速。優(yōu)選地，所述溢流堰高度14可以大于1.2米。[0060]所述的水體凈化裝置還可以包括連接所述沉降池底部的、用于抽出所述沉降池底部雜質(zhì)的排污管和/或排污動(dòng)力裝置。所述排污動(dòng)力裝置可以是水泵、抽泥機(jī)等裝置，用以抽取沉降池底部的污損生物幼蟲(chóng)、淤泥及與淤泥混雜在一起的各種雜質(zhì)。當(dāng)然也可以不用排污管和/或排污動(dòng)力裝置，而是定期的抽干沉降池內(nèi)的水，集中清理。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種水體凈化裝置，在上述的沉降池18的基礎(chǔ)上，還可以包括防止所述沉降池下部水流擾動(dòng)影響上部水流的水流擾動(dòng)擋板11，如圖2所示。在具有一定水流速度的沉降池18中，由于水流的變化以及沉降池底部各種因素(比如魚(yú)的游動(dòng)等) 的影響有時(shí)會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)水流，擾動(dòng)水流會(huì)將已沉降到所述沉降物收集槽中的沉降物19 (包括所述污損生物幼蟲(chóng))帶到沉降池18上部，對(duì)上部水體再次污染，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將被污染的水體從所述溢流堰6溢出15，使得經(jīng)過(guò)沉降池18處理的水仍帶有一定的雜質(zhì)；而水流擾動(dòng)擋板11則在空間上隔開(kāi)了上部水流和下部水流，即使下部水流發(fā)生擾動(dòng)，也不會(huì)影響上部水流的穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，從而不會(huì)使沉降物19隨擾動(dòng)水流回到上部水流，避免了對(duì)上部水流的污染，保證了通過(guò)溢流堰6的水流15都是含有最少量污損生物幼蟲(chóng)和雜質(zhì)的較純凈的水體。所述水流擾動(dòng)擋板11設(shè)置在所述溢流堰6迎水一側(cè)的壁上并向上游方向伸出。所述水流擾動(dòng)擋板11的板面平行或近似平行于水平面。所述水流擾動(dòng)擋板11可以設(shè)置在溢流堰 6迎水一側(cè)側(cè)壁的中部以上位置，當(dāng)然也可以設(shè)置在其中部或中部以下位置，以能夠隔擋底部沉降物不會(huì)向上流動(dòng)為宜。所述水流擾動(dòng)擋板11可以是水平排布方式平行排布在所述溢流堰6迎水一側(cè)堰壁上的多個(gè)板。所述水流擾動(dòng)擋板11也可以是單層板或多層板。多個(gè)板或多層板的設(shè)計(jì)可以將沉降池18分隔成更多空間，從而隔斷其流動(dòng)狀態(tài)的彼此影響，進(jìn)一步的減小沉降物收集槽的擾動(dòng)狀態(tài)對(duì)溢流15水流狀態(tài)的影響，也進(jìn)一步隔開(kāi)了底部沉降物19的流動(dòng)，進(jìn)一步阻礙了底部沉降物19向溢流15流動(dòng)。當(dāng)然水流擾動(dòng)擋板11也可以是一個(gè)板。所述水流擾動(dòng)擋板11可以是無(wú)孔板或具有貫通孔的各種類(lèi)型的孔板，比如梅花型漏斗狀孔板，如圖3所示。無(wú)孔板可以有效防止下部水流的擾動(dòng)，但也在一定程度上阻止了上部水流中的雜質(zhì)的沉降；而帶有貫通孔的孔板則可以在不妨礙上部水流中雜質(zhì)沉降的前提下，仍能夠隔斷下部水流的擾動(dòng)對(duì)上部水流的影響。當(dāng)然孔板的層數(shù)越多、各層孔板之
9間孔的排列越相互遮蔽、孔的排布方向越偏離豎直方向，孔板的隔斷擾動(dòng)的效果越好，但進(jìn)行上述設(shè)置的生產(chǎn)會(huì)增加相應(yīng)的成本，因此還需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)選。所述水流擾動(dòng)擋板11為帶有貫通孔的孔板的情況下，作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述孔板的貫通孔為上孔徑大于下孔徑的漏斗孔，如圖3所示。所述漏斗孔沿軸向的截面形狀可以為如圖所示的倒梯形或也可以為倒三角形，所述漏斗孔垂直于軸向的截面形狀可以為圓形、橢圓形或其它任何形狀，比如六角形、三角形等等，當(dāng)然漏斗孔的上孔徑處截面和下孔徑處截面也可以是不同的形狀；漏斗孔的軸線為曲線或豎直直線，當(dāng)然也可以是其它方向的直線。作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，漏斗狀孔板可以為平面梅花形排列，即多行漏斗狀圓孔以交錯(cuò)相間的方式排列，如圖3所示。這種排列可以在同樣的面積排列最多的孔，有利于上部水流中的沉降物19的沉降。當(dāng)然也可以以其它方式排列，比如多行平行排列或以某種圖案(比如花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)等)排列。需要說(shuō)明的是，孔板的數(shù)量(一個(gè)或多個(gè)，一層或多層)、多層孔板的排列方式(各層孔板的孔可以是相互遮蔽或相互貫通)，孔的平面形狀(圓形、矩形、多角形、多邊形等)， 孔的剖面形狀(矩形、倒置的對(duì)稱(chēng)梯形或不對(duì)稱(chēng)梯形、兩邊平行或近似平行的彎管形等)， 孔的大小，孔的中軸形狀(豎直，近似豎直，或彎曲)等均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍中。一種包括上述水體凈化裝置的輸水工程系統(tǒng)，包括上述各種輸水工程之一，以及所述的水體凈化裝置，具有上述的技術(shù)效果。因此該輸水工程系統(tǒng)也能夠達(dá)到清除污損生物幼蟲(chóng)及其它雜質(zhì)沉降的目的，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面的理解本實(shí)用新型，但不以任何方式限制本實(shí)用新型。因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種水體凈化裝置，其特征在于，包括沉降池，所述沉降池包括進(jìn)水端、出水端，所述進(jìn)水端和/或出水端具有流量控制裝置；所述流量控制裝置根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或經(jīng)驗(yàn)設(shè)置并根據(jù)運(yùn)行效果調(diào)整沉降池的流量和/或流速，所述沉降池還包括至少一個(gè)溢流堰、至少一個(gè)沉降物收集槽，所述溢流堰設(shè)置在所述出水端和/或所述沉降池內(nèi)側(cè)靠近所述出水端的位置，所述溢流堰橫過(guò)所述沉降池的過(guò)流斷面；所述沉降物收集槽設(shè)置在靠近所述溢流堰迎水方向一側(cè)的沉降池內(nèi)的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述沉降物收集槽是其縱向平行或近似平行過(guò)流斷面的槽結(jié)構(gòu)；所述沉降物收集槽的平行于水流方向的豎直截面為上寬下窄的形狀；所述沉降物收集槽包括水流上游方向的上游槽壁和水流下游方向的下游槽壁，所述上游槽壁為其壁底在其壁頂下游方向的坡面；和/或所述下游槽壁為直立或近于直立的豎直面；和/或所述沉降物收集槽的上游槽壁的坡面的坡度為> 1 50。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述沉降物收集槽平行于水流方向的豎直截面為倒梯形，包括由所述倒梯形的較短的下底構(gòu)成的槽底，且在所述槽底之下還連接向下凹陷的底槽，所述底槽與所述上游槽壁和下游槽壁組成所述沉降物收集槽；和/或所述底槽平行于水流方向的豎直截面為矩形或半圓形；和/或所述底槽的槽深和槽寬均> 5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述沉降物收集槽為多個(gè)，第一道所述沉降物收集槽設(shè)置在靠近所述溢流堰迎水一側(cè)的下方的沉降池的底部， 其它沉降物收集槽依次排列在第一道沉降物收集槽的上游方向，其縱向彼此平行或近似平行；所述多個(gè)沉降物收集槽連續(xù)設(shè)置在所述沉降池底部和/或構(gòu)成所述沉降池的底；和/或所述沉降池的底部總體是自所述進(jìn)水端向所述出水端逐漸傾斜的，所述沉降池的底部在進(jìn)水端一側(cè)比其出水端一側(cè)高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述溢流堰的高度略低于所述沉降池的設(shè)計(jì)水位，所述溢流堰的高度是固定的或通過(guò)溢流堰的高度調(diào)控裝置調(diào)節(jié)；和/或所述溢流堰包括溢流管；和/或所述溢流堰的高度大于1. 2米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的水體凈化裝置，其特征在于，還包括連接所述沉降池底部的、用于抽出所述沉降池底部雜質(zhì)的排污管和/或排污動(dòng)力裝置。
7.一種水體凈化裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至6之一所述的水體凈化裝置的沉降池，所述沉降池還包括防止所述沉降池下部水流擾動(dòng)的水流擾動(dòng)擋板，所述水流擾動(dòng)擋板設(shè)置在所述溢流堰迎水一側(cè)的壁上并向上游方向伸出，所述水流擾動(dòng)擋板的板面平行或近似平行于水平面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述水流擾動(dòng)擋板是水平排布方式平行排布在所述溢流堰迎水一側(cè)堰壁上的多個(gè)板；和/或所述水流擾動(dòng)擋板為單層板或多層板。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述水流擾動(dòng)擋板為具有貫通孔的孔板，所述貫通孔為上孔徑大于下孔徑的漏斗狀孔。
10.一種輸水工程系統(tǒng)，其特征在于，所述輸水工程系統(tǒng)包括權(quán)利要求1至9之一所述的水體凈化裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型一種水體凈化裝置，包括沉降池，所述沉降池包括具有流量控制裝置的進(jìn)水端和/或出水端；所述流量控制裝置根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或經(jīng)驗(yàn)設(shè)置并根據(jù)運(yùn)行效果調(diào)整沉降池的流量和/或流速，所述沉降池還包括溢流堰、沉降物收集槽，所述溢流堰設(shè)置在所述出水端和/或所述沉降池內(nèi)側(cè)靠近所述出水端的位置，所述溢流堰橫過(guò)所述沉降池的過(guò)流斷面；所述沉降物收集槽設(shè)置在靠近所述溢流堰迎水方向一側(cè)的沉降池內(nèi)的底部。本實(shí)用新型一種水體凈化裝置及包括該水體凈化裝置的輸水工程系統(tǒng)，通過(guò)沉降將輸水工程中所輸送的水體攜帶的污損生物幼蟲(chóng)滅殺，同時(shí)過(guò)濾水中的雜質(zhì)，凈化了輸送的水體。
文檔編號(hào)B01D21/02GK202199172SQ20112032563
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者張東炯, 徐夢(mèng)珍, 李艷富, 王兆印, 王旭昭 申請(qǐng)人:清華大學(xué)