[發明專利]菱形列管沉淀結構及菱形列管組件

有效

• 申請號: 201110381940.6
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103127750A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 李亞平;李亞琳;李寧瑾
• 申請（專利權）人: 李亞平
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

【技術領域】

本發明涉及一種沉淀結構，尤其涉及一種菱形列管沉淀結構及菱形列管組件。

【背景技術】

平流沉淀池是一種底面為長方形的鋼筋混凝土或是磚砌結構、用以進行沉淀處理的水池。缺點是因池深大、停留時間長、水流紊動與異重流干擾大，導致沉淀效果不穩定，表面負荷低。

為克服平流沉淀池的不足，上個世紀五十年代出現了一種多層多格沉淀池。將平流沉淀池分隔成多層多格之后，每層的池深變淺，絮粒沉淀分離的時間縮短，水平流速可以增大；由于多層多格的分隔減小了單格的過水斷面，增加了濕周，從而降低了雷諾數，增大了弗勞德數，降低了紊流與異重流的干擾，提高了沉淀效果與穩定性，大大提高了沉淀池的表面負荷。長沙河西水廠在工程實踐中取得了良好的效果，但難以解決的是沉淀池的排泥問題。當時采用的辦法是在每層每格的淺池底部設一條穿孔排泥管渠，每層的排泥管渠匯集后從池側壁排出。由于排泥效果不理想，而未能獲得推廣應用。

多年后有人提出一種解決方案是將多層多格沉淀池傾斜起來，利用重力使污泥沿傾斜的池底滑落至泥斗內，為減少沉淀區的長度而將層間的距離壓縮到很小，從而開發出了斜板沉淀池。

后來又有人提出另一種解決方案是將層流試驗管與多層多格原理結合起來，利用小管內處于層流狀態的水流完全排除了紊流與異重流的干擾，創造了理想的沉淀條件，并借用斜板的排泥機理，從而開發出了斜管填料，及斜管沉淀池與沉淀器。將給水處理中沉淀池的表面負荷由平流沉淀池的1～2m³/(h·m²)提高到5～9m³/(h·m²)，詳見GBJ13-1997、GB5013-2006室外給水設計規范。使沉淀技術與設備發展到一個較高水平的新階段，并在污水處理及其他行業獲得了廣泛的應用。然而以斜板、斜管沉淀為代表的一類技術本身存在下述不足：

由于水流方向與污泥滑落方向成逆流或錯流但都處在同一流道內，造成相互干擾。必須限制水流速度小于污泥滑落速度，否則便會造成無法排泥及沉泥被水流沖起并被帶出，這是表面負荷不能再提高的主要原因。

無論是斜管還是斜板沉淀池，池深很大，但有效沉淀區高度所占比例很小，在沉淀區只能設置一層，不能多層疊加，這是表面負荷不能大幅度提高的另一重要原因。

由于它們入流、出流都在垂直方向，與水平流動方向不一致，使得沉淀池結構復雜，特別是要增設復雜的填料支撐系統與出水收集系統。

對于大型沉淀池，由于沉淀區存在填料與填料支撐系統及出水收集系統，給底部排泥帶來困難，特別是使機械排泥設備與池子結構復雜化，增大了基建投資與維修的困難。

【發明內容】

基于此，有必要提供一種表面負荷大、便于排泥的菱形列管沉淀結構。

一種菱形列管沉淀結構，所述菱形列管沉淀結構包括一系列水平放置的橫斷面為菱形的菱形沉淀管和V形支架；

所述菱形沉淀管沿長度延伸方向在管壁底部開設有排泥孔口；在所述菱形沉淀管兩端與中間相隔處設置V形支架，將菱形沉淀管下部外壁與V形支架的內壁粘合，形成一個豎直對角線長度為A、水平對角線長度為B、與菱形沉淀管橫斷面相似的菱形粘合件；

將所述菱形粘合件相同部位的菱形沉淀管上部管外壁與其他菱形粘合件相同部位V形支架的外壁粘結，便可形成高為m×A、寬為n×B、粘合有N＝m×n+(m-1)(n-1)根菱形沉淀管的所述菱形列管沉淀結構，其中m為豎直方向上菱形粘合件的個數，n為水平方向上菱形粘合件的個數，N為所述菱形列管沉淀結構中所有菱形沉淀管的個數；

在所述粘接后形成的菱形列管沉淀結構中，菱形沉淀管外壁之間形成呈雙向菱形交叉排列的排泥通道；V形支架將排泥通道分隔成相對封閉的隔間，所述菱形沉淀管在所述隔間都能通過排泥孔口與排泥通道相通，所述隔間的排泥通道均能上下連通。

優選地，所述菱形沉淀管的橫斷面的菱形四壁與水平對角線均成θ角，所述θ角的范圍為40°≤θ≤70°；為提高強度，內壁四角可適當倒園，外壁四角為棱角。

優選地，所述V形支架的兩分支內邊夾角與外邊的夾角均為α，與菱形沉淀管的上下菱角相等，α＝180°-2θ；每分支的內邊長與菱形沉淀管的外邊長相等，頂邊與相對的底邊平行；每邊支架的垂直寬度c確定了排泥通道的寬度。

此外，還有必要將這種菱形列管沉淀結構制作成一種支撐系統簡單、表面負荷大、便于運輸與安裝、方便工程應用可進行拼裝的菱形列管組件。

一種菱形列管組件，所述菱形列管組件包括如權利要求1所述的菱形列管沉淀結構、法蘭孔板構件、鋸齒板及連系梁；