[發(fā)明專利]一種斜管沉淀池配水整流裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510096534.3
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104707370A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周易;鄭國興;鄭志民;許龍;芮旻
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02;B01D21/34
• 代理公司: 上海世貿(mào)專利代理有限責(zé)任公司 31128
• 代理人: 陳穎潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種斜管沉淀池配水整流裝置及其控制方法，該方法主要用于控制斜管沉淀池配水區(qū)內(nèi)的流態(tài)均勻性，通過降低配水區(qū)流態(tài)的Froude數(shù)，減弱由于配水不均勻造成的底泥上翻現(xiàn)象，提高出水水質(zhì)。

背景技術(shù)

斜管沉淀池是水處理工藝中最常見的處理構(gòu)筑物之一，可顯著提高沉淀效率，節(jié)約占地面積。很多水處理構(gòu)筑物，例如高密度沉淀池等，都是以斜管沉淀池為原型發(fā)展起來的新型沉淀池。理想的斜管沉淀池沉淀效率應(yīng)主要由顆粒沉速和上升流速決定。但斜管沉淀池泥水分離區(qū)與進(jìn)水口相連，很容易受到側(cè)向進(jìn)水流速的影響。當(dāng)側(cè)向流速很小，使流態(tài)處于層流狀態(tài)，則對自由沉降的絮體影響較小。但當(dāng)側(cè)向流速由于不均勻流的影響造成部分區(qū)域流速過大，則會提高該區(qū)域流體的雷諾數(shù)，產(chǎn)生局部紊流。紊流會影響自由沉降的絮體，甚至破壞由于網(wǎng)撲卷掃現(xiàn)象造成的集團(tuán)沉降絮體，從而造成本應(yīng)沉降的小絮體卻隨著上升水流上浮，影響泥水分離效果，造成沉淀區(qū)底泥上翻，降低沉淀效率與出水水質(zhì)。當(dāng)進(jìn)水流量接近設(shè)計(jì)流量時，更易出現(xiàn)此情況，從而影響斜管沉淀池的實(shí)際使用效率。因此，在進(jìn)水流量一定的情況下，應(yīng)盡量保證流態(tài)均勻，降低進(jìn)水同一斷面的流速方差。但由于速度差、溫差以及密度差等因素的影響，實(shí)際運(yùn)行時很難做到流態(tài)均勻。這種不均勻的流態(tài)，是造成斜管沉淀池運(yùn)行不穩(wěn)定的主要原因之一。

為解決此問題，現(xiàn)有技術(shù)通常關(guān)注配水區(qū)末端的斜擋墻對配水均勻性的影響，通過改變斜擋墻的角度、長度甚至彎曲度，分析配水均勻性。但現(xiàn)有技術(shù)忽略了配水區(qū)前端由于進(jìn)水Froude數(shù)較高造成的紊亂現(xiàn)象。通過仿真模擬發(fā)現(xiàn)配水區(qū)前端的設(shè)計(jì)對于配水均勻性起到了至關(guān)重要的作用，但是單純依靠配水區(qū)設(shè)計(jì)優(yōu)化存在瓶頸，配水均勻性達(dá)到某一極值后較難繼續(xù)提升。進(jìn)一步提升配水均勻性的難點(diǎn)是針對不同流量、水溫等進(jìn)水條件，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。固定的配水區(qū)難以實(shí)現(xiàn)對不同條件進(jìn)行調(diào)整，這也是現(xiàn)有斜管沉淀工藝尚未解決的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。

另外，斜管沉淀池配水的過程也是絮凝作用的一部分。目前斜管沉淀池為了節(jié)約占地面積，通常搭配機(jī)械絮凝池。機(jī)械絮凝池內(nèi)部G值差異性很大，很多較大絮體易被攪拌槳打碎成小絮體。這些小絮體進(jìn)入斜管沉淀池配水區(qū)后會再次聚集，從而在沉淀區(qū)完成泥水分離。因此斜管沉淀池配水區(qū)的設(shè)計(jì)除了考慮配水均勻性外，還應(yīng)該考慮絮凝作用的效果。傳統(tǒng)的斜管沉淀池配水區(qū)基本不具備專用的絮凝區(qū)域，不利于破碎絮體的再次聚集。造成這一因素的原因之一是斜管沉淀池的斜管占用大量面積，配水區(qū)通常兼顧設(shè)備檢修孔的功能，無法利用該區(qū)域設(shè)置絮凝措施。如何充分發(fā)揮配水區(qū)的絮凝效能，且不影響斜管沉淀池總體功能，是斜管沉淀工藝進(jìn)一步發(fā)展所面臨的新問題。

斜管沉淀池內(nèi)部流態(tài)控制手段一直未能得到有效解決，這也是斜管沉淀池運(yùn)行效果經(jīng)常不穩(wěn)定的技術(shù)瓶頸。因此，本發(fā)明從斜管沉淀池起端配水區(qū)作為突破口，通過獨(dú)有的配水整流控制方法，實(shí)現(xiàn)對斜管沉淀池內(nèi)部流態(tài)的自動優(yōu)化，并為相關(guān)配水整流裝置的制作提供理論依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種斜管沉淀池配水整流裝置，可通過實(shí)時監(jiān)測出水均勻性情況選擇相適應(yīng)的配水整流方案，從而提升斜管沉淀池配水均勻性，增強(qiáng)絮體再凝聚效果，提升沉淀效果和出水水質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種斜管沉淀池配水整流裝置，所述整流裝置包括若干塊導(dǎo)流板，每塊導(dǎo)流板分為上下兩部分，上半部分為設(shè)置可調(diào)導(dǎo)流窗的垂直導(dǎo)流板，下半部分為傾斜導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板下方設(shè)置反饋裝置，所述反饋裝置利用若干測速探頭對各導(dǎo)流板之間間隙內(nèi)的流量進(jìn)行測量，根據(jù)反饋裝置測得的流量對所述可調(diào)導(dǎo)流窗的開窗方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述垂直導(dǎo)流板上設(shè)置n行可調(diào)導(dǎo)流窗，其中上部的k行可調(diào)導(dǎo)流窗為快速整流窗，向同一方向開窗，其它行是慢速整流窗，相鄰行之間開窗方向交錯設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述若干塊導(dǎo)流板通過伸縮裝置固定在斜管沉淀池內(nèi)，所述伸縮裝置包括固定在斜管沉淀池內(nèi)的滑動基座，滑動基座內(nèi)設(shè)置有滑塊，所述導(dǎo)流板通過伸縮桿與滑塊連接，所述滑塊還與一收納桿連接，所述收納桿在電動執(zhí)行器控制下豎直滑動。滑動基座包括基架，基架內(nèi)設(shè)置有滑桿，以及與滑桿相配合的滑塊，滑塊分為下滑塊和上滑塊，下滑塊固定在基架上，上滑塊與滑桿滑動連接，上滑塊與收納桿連接。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種斜管沉淀池配水整流裝置的控制方法，可通過實(shí)時監(jiān)測出水均勻性情況選擇相適應(yīng)的配水整流方案，從而提升斜管沉淀池配水均勻性，增強(qiáng)絮體再凝聚效果，提升沉淀效果和出水水質(zhì)。