阅读说明：本技术 一种智能零排放排水方法及应用其的排水沉淀池 (Intelligent zero-emission drainage method and drainage sedimentation tank applying same ) 是由 许元敏 朱成 徐琳 黄丽华 彭昱昱 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明的一种智能零排放排水方法,包括如下步骤：S1：设定排水泵不扰动沉淀区的取水深度最大值H<Sub>设</Sub>；S2：计量池体内水体沉淀第一阶段上清液深度H<Sub>1</Sub>达到H<Sub>设</Sub>的时间t,池体内颗粒的初步沉降速度V<Sub>沉</Sub>＝H<Sub>设</Sub>/t；S3：当上清液深度H<Sub>1</Sub>达到H<Sub>设</Sub>时,排水泵开始工作；S4：出水速度V<Sub>水</Sub>＝V<Sub>沉</Sub>-A,A为安全值；S5：排水泵的流量Q<Sub>1</Sub>＝V<Sub>水</Sub>×S,S为池体的沉淀面积,初始运行时的Q<Sub>1</Sub>＝(H<Sub>设</Sub>/t-A)×S；S6：以时间t为周期,监控第二阶段上清液深度为H<Sub>2</Sub>,第二阶段内颗粒沉降速度V<Sub>沉2</Sub>＝H<Sub>2</Sub>/t,重复步骤S3至步骤S5,实现动态控制,能够智能控制出水。本发明还提出一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池,该沉淀池占地面积小,沉淀效率高。(The invention relates to an intelligent zero-emission drainage method, which comprises the following steps: s1: setting maximum value H of water taking depth of undisturbed settling zone of drainage pump Is provided with (ii) a S2: measuring the supernatant depth H of the first stage of water body precipitation in the tank body 1 To H Is provided with Time t of (d), primary settling velocity V of particles in the cell body Sink with a metal plate ＝H Is provided with T; s3: when the depth of the supernatant is H 1 To H Is provided with When the water pump works, the drainage pump starts to work; s4: water outlet speed V Water (W) ＝V Sink with a metal plate -a, a is a safety value; s5: flow rate Q of drain pump 1 ＝V Water (W) × S, S is the sedimentation area of the pool body, Q in the initial operation 1 ＝(H Is provided with t-A) × S, S6 monitoring the supernatant depth of the second stage to be H with the period of time t 2 In the second stage, the particle settling velocity V Sink 2 ＝H 2 T, repeating the steps S3 to S5 to realize dynamic control and intelligenceControlling the water outlet. The invention also provides a drainage sedimentation tank applying the intelligent zero-discharge drainage method, and the sedimentation tank has the advantages of small floor area and high sedimentation efficiency.)

一种智能零排放排水方法及应用其的排水沉淀池

技术领域

本发明涉及一种智能零排放排水方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理用构筑物，是污水处理中应用最广泛的处理机构之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理等。

目前市场上常用的沉淀池包括斜管沉淀池、平流式沉淀池、竖流式沉淀池、幅流式沉淀池等。这几类沉淀池都存在着一些问题：斜管沉淀池维护管理较难，使用一段时间后需更换斜管；平流式沉淀池进、出水配水不易均匀，排泥不便；竖流式沉淀池水池深度大、施工困难、造价高；幅流式沉淀池占地面积大，机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。在实际污水处理作业中，经常会出现间断进水、瞬间进水量较大的情况，需要后续工艺的良好匹配，上述的几种常用的沉淀池并不适用于此种情况，不能快速沉淀、智能出水来满足后续工艺需求。而传统的沉淀池处理此种间断进水，瞬间进水量大的情况需要较大的占地面积或较大的成本，性价比低，存在资源浪费。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种智能零排放排水办法，其能够智能控制出水，避免产生冲击扰动沉淀，致使后续工艺的破坏。

为实现上述目的，本发明的一种智能零排放排水方法，包括如下步骤：

S1：根据排水泵正常运行取水时产生的扰动深度设置一个固定值H_设，H_设为不扰动沉淀区的最大值；

S2：池体进水完成后，池体内的水体开始沉淀净化，计量池体内第一阶段上清液深度H₁达到H_设的时间t，则池体内颗粒的初步沉降速度V_沉＝H_设/t；

S3：当上清液深度H₁达到H_设时，排水泵开始工作；

S4：根据V_沉确定出水速度V_水，V_水＝V_沉-A，A为安全值；

S5：根据V_水确定排水泵的流量Q₁，Q₁＝V_水×S，S为池体的沉淀面积，初始运行时的Q₁＝(H_设/t-A)×S；

S6：以时间t为周期，监控第二阶段上清液深度为H₂，第二阶段内颗粒沉降速度V_沉2＝H₂/t，重复步骤S3至步骤S5，实现动态控制。

进一步地，安全值A与上清液深度H的关系如下表：

上清液深度H	安全值A
		H≥1.2H<sub>设</sub>	0
1H<sub>设</sub>≤H＜1.2H<sub>设</sub>	(0-5％)V<sub>沉</sub>
		0.8H<sub>设</sub>≤H＜1H<sub>设</sub>	(5-25％)V<sub>沉</sub>
0.5H<sub>设</sub>≤H＜0.8H<sub>设</sub>	(25-55％)V<sub>沉</sub>
		H＜0.5H<sub>设</sub>	(55-85％)V<sub>沉</sub>

表中H为排水泵开始工作时上清液深度的实时深度。

本发明的一种智能零排放排水方法能根据进水沉淀速度的变化智能控制出水，具有高效沉淀及出水的特点，适用于沉淀池的各种水位进行排水，能满足后续工艺需求。

本发明还提出一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池，包括池体，池体的一端设有进水机构，另一端设有出水机构，池体底部设有排泥机构，其特征在于，还包括控制机构，控制机构根据水体颗粒沉淀速度变化智能控制出水机构的出水流量。

进一步地，进水机构包括进水管和多级配水腔，进水管在接近池体内壁一侧的配水腔内向下延伸，配水腔的溢水高度沿远离进水管的方向逐级降低形成多级溢流跌落结构。

进一步地，配水腔包括隔板，相邻隔板之间形成配水腔，隔板包括竖直的直线段和直线段顶部的溢流段，溢流段为弧形出水缓流形式或三角溢流堰形式。

进一步地，多级配水腔为沿远离进水管的方向逐渐增大的半圆形腔室或方形腔室。

进一步地，进水管的底端为开口逐渐扩大的缓流段。

进一步地，出水机构包括抽水装置和液位计，液位计用于实时测量池体内上清液深度和池体内水位，抽水装置包括漂浮在池体内水面上的漂浮件，漂浮件上设有用于抽水的排水泵，排水泵为变频可调流量的水泵。

进一步地，池体内壁上转动连接有摇臂，摇臂远离池体内壁的一端转动连接在漂浮件上。

进一步地，池体的底部为斗状或平底，排泥机构为气提排泥或专用刮吸机排泥，排泥机构包括池体底部最低处的排泥管，排泥管外端设有排泥泵，。

本发明的一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池具有以下优点：

1、能缩短水体中颗粒沉降距离，加速沉淀的形成，并且能减缓水流速度，降低水流跌落高度，避免沉淀区污泥受到冲刷；

2、针对水源出现间断进水，瞬间进水量较大的情况，通过特殊的进水和出水形式，能够做到占地面积较小，性价比较高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是本发明首选实施方式的一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池的剖视图；

图2是本发明首选实施方式的一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池的俯视图；

图3是实施例2的俯视图；

图4是实施例3的剖视图。

附图标记：1、池体；21、进水管；211、缓流段；22、配水腔；23、隔板；231、直线段；232、溢流段；31、液位计；32、漂浮件；33、排水泵；34、摇臂；41、排泥管；42、排泥泵。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

实施例1：如图1和图2所示，本发明首选实施方式的一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池包括池体1，池体1的池壁为竖直的，池体1的底部为斗状，利于水体中颗粒聚集。池体1的一端设有进水机构，另一端设有出水机构，池体1底部设有排泥机构，排泥机构为气提排泥或专用刮吸机排泥。池体1内设有用于实时测量池体1内上清液深度和池内水位的液位计31，液位计31采用红外线形式或超声波形式。还包括用于控制出水机构出水速度的控制机构，控制机构根据水体颗粒沉淀速度的变化智能控制出水机构的出水流量，以实现智能出水，避免冲击破坏后续工艺。

如图1和图2所示，进水机构包括进水管21和三段配水腔22，三段配水腔22为沿向远离进水管21的方向逐渐增大的方形腔室。进水管21在接近池体1内壁一侧的配水腔22内向下延伸，并且进水管21的底端为开口逐渐扩大的缓流段211。配水腔22的溢水高度沿远离进水管21的方向逐级降低形成三段溢流跌落结构，配水腔22包括池体1中的隔板23，相邻隔板23之间形成配水腔22，接近进水管21一端的配水腔22由隔板23与池体1池壁之间型形成。隔板23包括竖直的直线段231和直线段231顶部的溢流段232，溢流段232为弧形出水缓流形式或三角溢流堰形式。并且溢流段232的溢流面积也逐级增大，使溢流速度逐渐降低。

如图1和图2所示，出水机构包括抽水装置，抽水装置包括漂浮在池体1内水面上的漂浮件32，漂浮件32底部设有用于抽水的排水泵33，排水泵33为变频可调流量的水泵。池体1内壁上转动连接有摇臂34，摇臂34远离池体1内壁的一端转动连接在漂浮件32上。摇臂34能让抽水装置随液面上下自由移动，其它方向限制移动，工作时保持平稳状态，避免发生倾斜现象。控制机构控制排水泵33的运行频率，从而实现排出水量的控制。

如图1和图2所示，排泥机构包括池体1底部最低处的排泥管41，排泥管41外端设有排泥泵42。

实施例2：如图3所示，一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池，与实施例1的区别在于，三段配水腔22为沿向远离进水管21的方向逐渐增大的半圆形腔室。

实施例3：如图4所示，一种应用智能零排放排水方法的排水沉淀池，与实施例1的区别在于，池体1的底部为平底。

本发明的一种智能零排放排水方法，包括如下步骤：

S1：根据排水泵正常运行取水时产生的扰动深度设置一个固定值H_设，H_设为不扰动沉淀区的最大值；

S2：池体进水完成后，池体内的水体开始沉淀净化，计量池体内第一阶段上清液深度H₁达到H_设的时间t，则池体内颗粒的初步沉降速度V_沉＝H_设/t；

S3：当上清液深度H₁达到H_设时，排水泵开始工作；

S4：根据V_沉确定出水速度V_水，V_水＝V_沉-A，A为安全值；

S5：根据V_水确定排水泵的流量Q₁，Q₁＝V_水×S，S为池体的沉淀面积，初始运行时的Q₁＝(H_设/t-A)×S；

S6：以时间t为周期，监控第二阶段上清液深度为H₂，第二阶段内颗粒沉降速度V_沉2＝H₂/t，重复步骤S3至步骤S5，实现动态控制。

其中，安全值A与上清液深度H的关系如下表：

具体实施过程：待处理水体从进水管21进入配水腔22，随着第一级配水腔22水位逐渐升高而溢流，溢流带动配水腔22内水流上升，溢流进入第二级配水腔22，再重复上述过程进入第三级配水腔22，水流路径如图1中的①所示。由于溢流面积逐级增大，各级配水腔22内水流上升速度逐级降低，并且溢流高度逐渐降低，水流从最后一级配水腔22进入池体1中跌落不会冲刷扰动池底的污泥颗粒，在池体1内水位逐渐上升的情况下依旧能够保持较小进水跌落高度。当进水结束后，通过控制机构智能控制排水泵33的排水流量。当水位达到下限设定值，即不会扰动池底污泥的最低水位值时停止运行。当池体1底部污泥累计到一定程度或运行到一定时间后，启动排泥单元将污泥排除。

本发明首选实施方式的一种智能排水沉淀池通过特殊的多级溢流跌落进水形式，减少扰动加速污泥颗粒沉淀的形成，本发明的一种智能零排放排水方法能根据进水沉淀速度的变化智能控制出水，具有高效沉淀及出水的特点，适用于沉淀池的各种水位进行排水，能满足后续工艺需求。

上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。