一种高密度沉淀池
阅读说明：本技术 一种高密度沉淀池 (High-density sedimentation tank ) 是由 周耀水 黄海波 夏俊方 方小琴 黄金琼 陆魁 肖龙博 陈福全 韩粒 于 2021-09-06 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种高密度沉淀池,包括反应区和澄清区。其中,反应区通过导流墙分隔为混合区以及推流区；推流区由导流墙和多个折流板共同围成；折流板从高密度沉淀池的底部向上延伸,且面向不同方向,能将水流至少分流成三个流向；且折流板的高度随靠近导流墙而逐渐降低。经过反应区处理后的污水从推流区顶部流入澄清区。本申请提供的技术方案将单面出水改为多面出水,在等流量的情况下增加了液体流动的路径,降低了液体流速；另一方面,将折流板的高度设置为随靠近导流墙而逐渐降低,以使推流区布水更均匀。最终实现使液体沉降更完全,提高污水处理的质量的效果。(The application provides a high density sedimentation tank, including reaction zone and clarification zone. Wherein, the reaction zone is divided into a mixing zone and a thrust zone by a guide wall; the thrust zone is enclosed by a guide wall and a plurality of baffle plates; the baffle plate extends upwards from the bottom of the high-density sedimentation tank, faces different directions and can divide water flow into at least three flow directions; and the height of the baffle plate is gradually reduced along with the approach of the guide wall. The sewage treated by the reaction zone flows into the clarification zone from the top of the plug flow zone. According to the technical scheme provided by the application, single-sided water outlet is changed into multi-sided water outlet, so that a liquid flowing path is increased under the condition of equal flow, and the liquid flow speed is reduced; on the other hand, the height of the baffle plate is gradually reduced along with the approach of the guide wall, so that the water distribution of the plug flow area is more uniform. Finally, the effect of more complete liquid sedimentation and improving the quality of sewage treatment is realized.)
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高密度沉淀池。
背景技术
近年来，由于生活污水、垃圾以及工业废水大量排放，对于水污染的治理工作更加深入。人们在使用水资源的过程中，也更加重视水的质量。因此，在进行水处理时，常会用到高密度沉淀池。由于高密度沉淀池在沉淀、混凝方面更具优势，且占地面积较小，可利用价值高，因而具有高集成度、高自动化、高出水率的特点。高密度沉淀池是集絮凝、反应、沉淀、澄清与污泥浓缩技术于一体的现代化污水处理技术。
国内目前应用的高效沉淀池在池型布置和运行参数等方面差异较大，对运行管理的要求较高。且由于缺乏设计标准，往往造成实际使用上难以发挥应有的效果。
发明内容
本申请提供一种高密度沉淀池，包括反应区和澄清区。其中，反应区被导流墙分隔为混合区以及推流区；推流区由导流墙和多个折流板共同围成；折流板从高密度沉淀池的底部向上延伸，且面向不同方向，能将水流至少分流成三个流向；且折流板的高度随靠近导流墙而逐渐降低。经过反应区处理后的污水从推流区顶部流入澄清区。
现有技术中，推流区中的液体只能沿着一面墙体下落流入澄清区，这使得墙中间区域液体集中倾泻，流速很大，造成湍流；而靠近墙体边缘的区域则液体分布少，流速相对较低。而流速过大、水流分布不均会导致污水无法沉降完全，影响污水处理的质量。与现有技术相比，本申请提供的技术方案中，推流区由导流墙和面向不同方向的多个折流板共同围成，液体可沿各折流板所在的面下落，在等流量的情况下增加了液体流动的路径，降低了液体的流速；另一方面，发明人发现，将折流板的高度设置为随靠近导流墙而逐渐降低能够使推流区布水更均匀，即能够使污水沿各折流板下落的流速更平均。这里所说的“高度逐渐降低”，可以是指呈梯度的降低，也可以是平缓的、斜坡式的降低，或者二者的结合。这些改进均能促使液体沉降更完全，以提高污水处理的质量。此外，折流板比墙体的占地空间小、安装灵活，可以根据生产需要进行调整，能够整体提高高密度沉淀池的占地利用率并降低建造成本。
具体地，在一种实施方式中，推流区包括依次连接的第一折流板、第二折流板和第三折流板；其中，第二折流板与导流墙平行，第一折流板和第三折流板等高，且第一折流板和第三折流板的高度均比第二折流板的高度低8～15毫米(mm)。也就是说，在该技术方案中，与导流墙相距最远的第二折流板的高度最高，与导流墙连接的第一折流板和第三折流板高度比第二折流板略低，该构造能够有效分流集中从中部区域冲下的水流，引导推流区布水更均匀。
在另一种实施方式中，推流区包括依次连接的第一折流板、第二折流板和第三折流板。其中，第二折流板与导流墙平行，第二折流板的宽度为L2，第二折流板构造为：在第二折流板的顶部距边缘0.2L2～0.4L2的位置向第二折流板的边缘向下斜切15～25mm。也就是说，若将第二折流板的斜切后的两最低点连线，第二折流板顶部呈等腰梯形，该等腰梯形的高度即为15～25mm；若将高密度沉淀池底部至第二折流板顶边的高度定义为第二折流板的最大高度，将高密度沉淀池底部至第二折流板斜切后的最低点的高度定义为第二折流板的最小高度，则第一折流板和第三折流板的高度不超过第二折流板的最小高度。
进一步地，发明人发现，若在上述实施方式的基础上将第一折流板和第三折流板的高度相对于第二折流板的最小高度降低8～15mm，液体流速相对于现有技术中液体在中部区域集中下落的最高流速可降低2～4倍，并且推流区布水更均匀。也就是说，折流板的高度微小的改变对高密度沉淀池的湍流现象改善是很大的，并且该技术方案还兼具构造简单，便于工业生产、建造、改良的优点。
在上述实施方式中，第一折流板、第二折流板、第三折流板的宽度分别为L1、L2、L3，其中L1＝L3，L2＝5L1～15L1。由于该技术方案不采用现有技术中两端封堵的墙体，需要综合考虑澄清区的面积以及减小液体流速、使液体流速更均匀的效果和沉降能力，因而设计了该构造的推流区。
在上述实施方式中，第二折流板的高度为2.7～3.8米(m)。
进一步地，混合区包括反应池，污水进入高密度沉淀池后，能够从反应池的底部进入混合区，经反应池处理后的污水从反应池的顶部流出，并沿着导流墙向下流动，随后能够从导流墙下方流至推流区。
进一步地，澄清区包括浓缩区、布水区和斜管区；其中，经过推流区进入澄清区的污水在布水区累积；布水区污水中的污泥向下沉积至浓缩区，并能够从浓缩区的底部排出高密度沉淀池；布水区的液体向上累积至斜管区，经过斜管区过滤得到出水。
附图说明
图1为本申请一种实施方式的高密沉淀池的侧视示意图；
图2为本申请一种实施方式的推流区的结构示意图；
图3为本申请另一实施方式的推流区的结构示意图；
图4为本申请又一实施方式的推流区结构示意图，实施例即采用该实施方式，并且图4也展示了该实施方式的效果；
图5为与图4所示的实施方式流体条件相同的情况下，采用现有技术中的高密沉淀池的实施效果图。
10折流板；11第一折流板；12第二折流板；13第三折流板；
20反应区；21混合区；211反应池；22导流墙；23推流区；
30澄清区；31浓缩区；311刮泥机；32布水区；33斜管区；斜管331。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本申请提供的高密度沉淀池包括反应区20和澄清区30，反应区20被导流墙22分隔为混合区21和推流区23。
在本申请的一个实施方式中，混合区21包括反应池211，污水进入高密度沉淀池后，能够从反应池211的底部进入混合区21，经反应池211处理后的污水从反应池211的顶部流出，并沿着导流墙22向下流动，导流墙22与高密度沉淀池的底部有一段距离，可供液体流入推流区23。
在本申请的一个实施方式中，澄清区30包括布水区32、浓缩区31和斜管区33。经过推流区23进入澄清区30的污水在布水区32累积，随后，污水中的污泥向下沉积至浓缩区31，并从能够从浓缩区31的底部排出高密度沉淀池；如图1所示，浓缩区31设有刮泥机311。随着布水区32的液位不断升高，累积至斜管区33，液体经过斜管区33的斜管331过滤得即到澄清的出水。
特别地，本申请对推流区进行了改造。在本申请的任意实施方式中，推流区23由导流墙22和多个折流板10共同围成；折流板10从高密度沉淀池的底部向上延伸，高度为2.7～3.8m，且面向不同方向，能将水流至少分流成三个流向；且折流板10的高度随靠近导流墙22而逐渐降低。经过反应20区处理后的污水从推流区23顶部流入澄清区30。
该构造在等流量的情况下增加了液体流动的路径，降低了液体的流速；将折流板10的高度设置为随靠近导流墙22而逐渐降低，能够使推流区23布水更均匀。这些改进均能促使液体沉降更完全，以提高污水处理的质量。此外，折流板10比墙体的占地空间小、安装灵活，可以根据生产需要进行调整，能够整体提高高密度沉淀池的占地利用率并降低了建造成本。
具体地，在如图2所示的实施方式中，推流区23包括依次连接的第一折流板11、第二折流板12和第三折流板13；其中，第二折流板12与导流墙22平行，第一折流板11和第三折流板13等高，且第一折流板11和第三折流板13的高度比第二折流板12的高度低8～15mm。如图2可见，与导流墙相距最远的第二折流板12的高度最高，与导流墙22连接的第一折流板11和第三折流板13高度比第二折流板12略低，该构造能够有效分流集中从中部区域冲下的水流，引导推流区23布水更均匀。
图3示出了本申请的另一实施方式，同样地，推流区23包括依次连接的第一折流板11、第二折流板12和第三折流板13，其中，第二折流板12与导流墙22平行，第二折流板的宽度为L2。不同的是，第二折流板12构造为：在第二折流板12的顶部距左右边缘0.2L2～0.4L2的位置向第二折流板12的边缘向下斜切15～25mm。如图3可见，若将第二折流板12的斜切后的两最低点连线(如虚线所示)，第二折流板12顶部呈等腰梯形，该等腰梯形的高度即为15～25mm；若将高密度沉淀池底部至第二折流板12顶边的高度定义为第二折流板12的最大高度，将高密度沉淀池底部至第二折流板12斜切后的最低点的高度定义为第二折流板的最小高度，则第一折流板11和第三折流板13的高度均不超过第二折流板12的最小高度。
具体地，在图3示出的实施方式中，第一折流板11和第三折流板13的高度均等于第二折流板12的最小高度。该构造同样能够有效分流集中从中部区域冲下的水流，引导推流区23布水更均匀。
进一步地，如图4所示的本申请的一种优选实施方式，在图3所示的实施方式的基础上，将第一折流板11和第三折流板13的高度相对于第二折流板12的高度降低8～15mm，这使得液体流速相对于现有技术中液体在中部区域集中下落的最高流速可降低2～4倍，推流区23布水更均匀，还兼具构造简单，便于工业生产、建造、改良的优点。
在上述实施方式中，综合考虑澄清区30的面积、减小液体流速、使液体流速更均匀以及为提高沉降能力等多个因素，发明人发现，若第一折流板11、第二折流板12、第三折流板13的宽度分别为L1、L2、L3，当L1＝L3，L2＝5L1～15L1时，效果较佳。
实施例
本实施例采用三种常见的水样分别对改进后的高密度沉淀池进行测试，水样1为铝剂除硅水样，水样2为石灰除硬水样，水样3为氢氧化钠除硬水样，具体详见表1。
表1
若采用现有技术中的高密度沉淀池，即采用推流区单面出水的高密度沉淀池进行测试，如5所示，在水样相同、澄清区30的刮泥机311运行状况相同时，墙体中间区域水流流速过大(线条越密集表示流速越大)，且出现湍流(线条方向示意水流方向)，最大流速在表1中以Vh进行表示。
若采用本申请提供的高密沉淀池，具体方案结合图4所示：
折流板10采用玻璃钢材料，厚度为12～20mm，并作加强处理；也可采用不锈钢材料，厚度为10～16mm，推流区呈长方体。
第二折流板12的宽度L2占整个高密度沉淀池宽度的1/4～3/4，高度为3.0m，在第二折流板12的顶部的两个三等分点的位置分别向第二折流板12的左右两边缘向下斜切18mm，使第二折流板12的最小高度比最大高度小18mm。
第一折流板11与第三折流板13的宽度L1为50～100厘米(cm)；且第一折流板11和第三折流板13等高，二者高度相对于第二折流板12的高度均降低10mm。
如图4所示，在水样相同的情况下，水流速度较为平均，在表1中以V平均表示，相对于Vh降低了2～4倍，且不出现湍流。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。
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