一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法技术

本发明专利技术公开了一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，原水通过进水管进入环绕可调节导流筒的环状分配管，再通过环状分配管上的多个喷嘴进入混合絮凝区上层，形成水力旋流；通过环形隔壁和可调节导流筒的作用，旋转的水流在混合絮凝区内完成絮凝过程；絮凝后的水由混合絮凝区的下方流入沉淀分离区进行泥水分离，上清液由设置在沉淀分离区上方的集水槽收集；分离后的泥渣向下进入池体下部的泥渣浓缩区进行浓缩。本发明专利技术的优点在于池型构造简单，排泥较为可靠，在应对不同性质的原水时，可通过对导流筒安装高度的改变以及刮泥机刮板的自动调节，对高浊且浊度变化较大的原水具有较好的适应性。

An adaptive cyclone sedimentation method for turbidity variation

The invention discloses an adaptive hydraulic Swirling Sediment method for large turbidity change. The original water enters the annular distribution pipe that surrounds the adjustable guide tube through the inlet pipe, and then passes through the multiple nozzles on the annular distribution tube into the upper layer of the mixed flocculation area to form a hydraulic swirling flow, through the ring wall and the adjustable guide tube. The flocculation process is completed in the mixed flocculation area with the rotating water flow. The flocculated water is separated into the sediment separation area under the mixed flocculation area, and the supernatant is collected by the water collecting trough set above the precipitation separation area, and the sludge after the separation goes down into the sludge concentration area of the lower part of the pool to concentrate. The advantage of the invention is that the pool type structure is simple and the sludge is more reliable. In response to different properties of the original water, it can be adaptable to the high turbidity and turbidity of raw water by changing the height of the installation of the guide tube and adjusting the scraper of the shaving machine automatically.

【技术实现步骤摘要】
一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法
本专利技术涉及给水工程中高浊度水的泥水分离
，具体涉及一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，适用于规模较小情形下高浊度且浊度变化较大的原水预处理。
技术介绍
我国黄河、长江上游及其各干流、支流中经常出现含沙量常年或季节性较高的现象。在给水工程范畴内，该类原水水质混浊、泥沙含量较大，称为“高浊度水”。针对该类原水，我国也相应制定了《高浊度水给水设计规范》行业标准。其中，高浊度水给水的预处理设施，对后续处理工艺的设备保护和出水水质保障尤为关键。在一些地区，高浊度原水往往也存在随季节浊度变化较大的特点，这对水处理设施的适应性提出了更高的要求。常用的预处理方式包括设置调蓄水库或预沉淀构筑物。其中，水设置调蓄水库受地形和用地限制，且一般适用于较大规模的给水工程中。目前，常用预沉构筑物型式包括：平流式、幅流式、水力旋流预沉等。其中，平流式排泥困难、占地面积较大；幅流式也存在导流和配水条件较差、占地面积较大等问题。上述两种池型一般仅适用于大型和中型水厂。传统的立式水力旋流沉沙池结构较为简单，占地较少，通过切向进水形成旋转，从而达到混凝效果。但在实践过程中也发现，该池型进水点单一，水力旋流效果往往无法达到设计预期；一些经改进的水力旋流池由于结构布置原因，不得不采用偏心传动刮泥机，在原水浊度较高时，设备保障率极低，且运行能耗较高，效果不佳。因此，需要一种适用于中、小型水厂的，对原水浊度变化适应性好、混凝效果佳、设备保障率高、排泥方便可靠的水力旋流预沉池方式。
技术实现思路
本专利技术是一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，根据高浊度水的沉降特性，它采用环形多点配水的方式，大大提高了水力旋流的效果，改善高浊度水的絮凝效果；通过结构布置优化，采用中心传动方式，提高设备可靠性并达到节能目的；通过设置可调导流筒，大大增强了对原水变化的适应性；采用简单可靠的沉淀分离和自适应调节的排泥方式，解决现有处理构筑物排泥困难、出水水质不稳定、设备维护量大等方面的问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，其特征在于池体中心设置混合絮凝区，环绕所述混合絮凝区设置有沉淀分离区，混合絮凝区和沉淀分离区之间设有环形隔壁，混合絮凝区和沉淀分离区的下方连通，池体底部为泥渣浓缩区，混合絮凝区内设置有可调节导流筒，环绕所述可调节导流筒设置有环状分配管，所述环状分配管与进水管连接，环状分配管上设有多个喷嘴，所述多个喷嘴沿周向呈同方向设置，该方法包括以下步骤：A、原水通过进水管进入环绕可调节导流筒的环状分配管，再通过环状分配管上的多个喷嘴进入混合絮凝区上层，形成水力旋流；B、通过环形隔壁和可调节导流筒的作用，旋转的水流在混合絮凝区内完成絮凝过程；C、絮凝后的水由混合絮凝区的下方流入沉淀分离区进行泥水分离，上清液由设置在沉淀分离区上方的集水槽收集；分离后的泥渣向下进入池体下部的泥渣浓缩区进行浓缩。优选地，所述可调节导流筒包括一中空圆筒结构，所述中空圆筒结构的上端外侧围绕设置有环状分配管，所述中空圆筒结构的底部设有锥形导流壁，所述锥形导流壁的上端与中空圆筒结构的直径相配合，所述锥形导流壁的下端直径大于上端直径。优选地，所述中空圆筒结构底部不作封闭。锥形导流壁理论上采用类似喇叭口形式即可，但在实践中，由于很难控制圆度并保证该构造的强度，因此优选地采用多块斜板以焊接的方式进行拼接。优选地，所述环状分配管为矩形配水管道，以方便安装维护。优选地，排泥区中心设有集泥斗，所述集泥斗连接排泥管，排泥区底部设刮泥机，刮泥机上的刮板设有提升装置，刮泥机设置扭矩检测装置，以监测刮泥机的扭矩，当扭矩超过限定值时，说明底泥淤积严重，刮泥板将自动提升一定高度，将上层较稀泥渣刮净后，再降低高度，刮出下层浓度较高的污泥。优选地，在分离区上方设置多根钢制辐射集水槽，所述多根钢制辐射集水槽与位于中心的中央环形集水槽连接，所述中央环形集水槽通过总出水槽与设置在池体外的出水渠连接。优选地，可调节导流筒设置有若干个不同高度的囊形孔，实现可调节导流筒的高度调节。当原水浊度较低时，可适当降低可调节导流筒的高度，从而增加絮凝反应时间，提高出水水质。优选地，为防止顶部管道积气，在环状矩形分配管上设一处自动排气装置。优选地，进水管末端设置三通及法兰盲板，方便管道冲泥、排泥。优选地，环状矩形分配管下部设置多处法兰堵头冲泥口。本专利技术通过合理布置环状分配管和环形布置喷嘴，有效保障了水力旋流的形成，其中配水系统采用“大阻力配水系统”原理，保证了各喷嘴的配水均匀性；喷嘴呈沿圆形环形多点布置，形成水力旋流的“接力效应”，保障后续絮凝速度梯度的形成。水力旋流方式也省去了机械设备，对于设备磨损较为严重的高浊度水，该絮凝方式更为合适。在混凝反应区内，由于导流筒和池壁的存在，旋转的水流速度由快变慢，理论上呈线性变化，形成较好的速度梯度变化。该水流形式也保证水中絮凝颗粒具有较大的接触强度、和更好的反应条件，特别针对了高浊度水在投加高分子絮凝剂后泥量大、快速分离的特点；反应区中导流筒设置成可调节型，通过其安装高度的变化，保障其在一定的浊度范围内具有较强的适应性；通过结构布置优化，本专利技术采用中心传动式刮泥机，具有故障率低，安全节能，维护简便等特点。另外，刮泥机上的刮板设有自动提升装置，根据刮泥过程的阻力变化，提升或降低刮板的高度，实现较强的自适应功能。针对高浊度原水排泥水量大、浓度高、易板结情况下，刮板可先刮除上层浓度较低污泥，再降低高度，缓慢有效的刮出下层浓度较高的污泥。该方式可有效防止刮泥机的“过载”运行，起到保护设备的作用；另外，可调式刮板也大大提高了对不同原水浊度条件的适应性。受刮泥机机械强度和池体深度的限制，特别适合应用于洪峰浊度较高且浊度随季节变化较大情形，本专利技术的处理规模不宜过大，因此在中、小型水厂的高浊度水预处理中更具有应用价值。本专利技术的优点在于池型构造简单，排泥较为可靠，在应对不同性质的原水时，可通过对导流筒安装高度的改变以及刮泥机刮板的自动调节，对高浊且浊度变化较大的原水具有较好的适应性。附图说明图1为本专利技术一个实施例的平面示意图。图2为沿图1中的A-A线的剖面图。图3为沿图1中的B-B线的剖面图。图中包括：进水总管1、进水管2、矩形接口3、环状矩形分配管4、冲泥口5、喷嘴6、法兰盲板7、自动排气装置8、刮泥机传动装置9，曝气管10、可调节导流筒11、絮凝区12、泥渣浓缩区13、分离区14、钢制辐射集水槽15、中央环形集水槽16、总出水槽17、出水渠18、中心集泥斗19、排泥管20。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的描述。本专利技术是一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方式，如附图所示，实例基本为圆台型池体，由絮凝区12、泥渣浓缩区13、分离区14组成。因此本专利技术将快速混合、水力絮凝和泥水分离集于一体。本专利技术的工艺过程如下：原水通过进水总管1从进水管2中进入池体内，在1处根据水质条件投加无机盐混凝剂或高分子絮凝剂。通过进水管2，原水由矩形接口3进入环绕可调节导流筒11的环状矩形分配管4。具体设计时，分配管4中的流速不宜过小，一方面均匀配水的要求，也能最大程度的降低积泥的可能性。在环状矩形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，其特征在于池体中心设置混合絮凝区，环绕所述混合絮凝区设置有沉淀分离区，混合絮凝区和沉淀分离区之间设有环形隔壁，混合絮凝区和沉淀分离区的下方连通，池体底部为泥渣浓缩区，混合絮凝区内设置有可调节导流筒，环绕所述可调节导流筒设置有环状分配管，所述环状分配管与进水管连接，环状分配管上设有多个喷嘴，所述多个喷嘴沿周向呈同方向设置，该方法包括以下步骤：A、原水通过进水管进入环绕可调节导流筒的环状分配管，再通过环状分配管上的多个喷嘴进入混合絮凝区上层，形成水力旋流；B、通过环形隔壁和可调节导流筒的作用，旋转的水流在混合絮凝区内完成絮凝过程；C、絮凝后的水由混合絮凝区的下方流入沉淀分离区进行泥水分离，上清液由设置在沉淀分离区上方的集水槽收集；分离后的泥渣向下进入池体下部的泥渣浓缩区进行浓缩。

【技术特征摘要】
1.一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，其特征在于池体中心设置混合絮凝区，环绕所述混合絮凝区设置有沉淀分离区，混合絮凝区和沉淀分离区之间设有环形隔壁，混合絮凝区和沉淀分离区的下方连通，池体底部为泥渣浓缩区，混合絮凝区内设置有可调节导流筒，环绕所述可调节导流筒设置有环状分配管，所述环状分配管与进水管连接，环状分配管上设有多个喷嘴，所述多个喷嘴沿周向呈同方向设置，该方法包括以下步骤：A、原水通过进水管进入环绕可调节导流筒的环状分配管，再通过环状分配管上的多个喷嘴进入混合絮凝区上层，形成水力旋流；B、通过环形隔壁和可调节导流筒的作用，旋转的水流在混合絮凝区内完成絮凝过程；C、絮凝后的水由混合絮凝区的下方流入沉淀分离区进行泥水分离，上清液由设置在沉淀分离区上方的集水槽收集；分离后的泥渣向下进入池体下部的泥渣浓缩区进行浓缩。2.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，其特征在于：所述可调节导流筒包括一中空圆筒结构，所述中空圆筒结构的上端外侧围绕设置有环状分配管，所述中空圆筒结构的底部设有锥形导流壁，所述锥形导流壁的上端与中空圆筒结构的直径相配合，所述锥形导流壁的下端直径大于上端直径。3.如权利要求1所述的一种用于浊度变化较大的自适应水力旋流沉沙方法，其特征在于：所述环状分配管为矩形配水管道，保证多点进水的均匀性，强化混凝接触效果。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，王晏，王如华，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31