[發明專利]壓力流消能及懸浮物截流的方法及裝置

在審

• 申請號: 201910098384.8
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109999540A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 韓飛超;程寒飛;王文鳳;甘露;陳威
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司;中冶華天南京工程技術有限公司
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02;B01D21/24;B01D21/00
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

本發明公開了一種壓力流消能及懸浮物截流的方法及裝置。其步驟為：水流通過進水管(壓力管)進入消能及懸浮物截流設施；進水管的出水經過消能流道進行消能；消能后的水流經井連通孔道穿過分區隔墻進入懸浮物沉淀區；水流在懸浮物沉淀區中進行懸浮物沉淀，泥水分層；懸浮物沉淀區上層清水經出水管出水，下層污泥定期進行外排處置。該方法可消除壓力流能量，并有效地截流效能后的水體中的懸浮物，避免后續管道淤積堵塞的問題。

技術領域

本發明屬于給水排水技術領域，更具體地說，涉及一種壓力流消能及懸浮物截流的方法及裝置。

背景技術

輸水常采用兩種方式：壓力輸送和重力輸送。水流輸送過程中，常因輸送方式變更或水流末端釋放而進行水流能量消除，以免水流能量過大對水體接收構筑物造成損壞。

在重力流輸水方式中，由于輸水渠道上下游高差較大，導致水體勢能差過大，需要在中間設置重力式消能井。重力式消能井已趨于成熟，相關標準、規范及書籍對其進行了詳細地規定與敘述[《室外排水設計規范》(GB 50014-2006)、《水污染控制工程上冊》，周琪等]。劉煥芳等人對傳統重力式消能井進行了改進，在深筒消能井后增設二次消能平流穩壓井，能夠連續使用并保證出水與進水管流量相等，同時減少管道井空間的多噴孔出水口并進行二次平流穩壓消能 (發明專利：改進型深筒式消能井，公開號CN102900053A)。張顯忠等人設計一種超深調蓄管初期雨水入流消能井，該消能井結構簡單、方便、可實施，同時能對進入井體的雨水等有很好的消能作用，極大的減輕了雨水對井體下部與調蓄管的沖擊。(發明專利：超深調蓄管初期雨水入流消能井，公開號 CN102808449A)。然而，在壓力流消能方面，幾乎處于技術空白，尤其在壓力流能量降低后，水體懸浮物趨于穩定下沉，造成管道淤積問題的方面，更是缺乏研究。

為實現壓力流消能及解決能量降低后管道淤積問題，尋求一條技術先進可行、經濟合理壓力流消能及懸浮物截流的方法十分必要。

發明內容

為克服上述缺陷，本發明的目的在于提供一種可消除壓力流能量，并有效地截流效能后的水體中的懸浮物的壓力流消能及懸浮物截流的方法。

為達到上述目的，本發明的一種壓力流消能及懸浮物截流的方法，其步驟為：進水管的出水經過消能流道進行消能；

消能后的水流經井連通孔道進入懸浮物沉淀區；

水流在懸浮物沉淀區中進行懸浮物沉淀，泥水分層；

懸浮物沉淀區上層清水經上層出水管出水，下層污泥經下層出水管定期進行外排。

較佳的，所述的進水管的進水方向與水平方向夾角α≤15°；進水管內徑 100mm≤d≤2000mm；進水流速0.5m/s≤v≤5.0m/s。

較佳的，所述的進水管的出水口距消能流道②起點0.5m≤l≤1.5m；消能流道半徑R＝(0.5～2.5)·d·v²且R≥d；其中，d為進水管內徑。

較佳的，所述的連通孔道為矩形，其過流斷面面積S≥0.5·π·d²；或，所述的連通孔道為圓形時，其孔道直徑D＝(1.4～2)d；其中，d為進水管內徑。

較佳的，懸浮物沉淀區⑤的有效停留時間t≥2min。

較佳的，所述的出水管采用重力流出水，出水管內徑d₁≥2.5d且d₁≥300mm，坡度1‰≤i≤10‰。

為達到上述目的，本發明壓力流消能及懸浮物截流裝置，所述的裝置包括：具有進水管的消能流道區；以及具有兩個出水管的懸浮物沉淀區；在消能流道區和懸浮物沉淀區之間設置有連通孔道；其中，懸浮物沉淀區的一個出水管設置在懸浮物沉淀區側壁的上段或中上段，另一個出水管設置懸浮物沉淀區側壁的中下段或下段。

相比于現有技術，本發明突出優點在于：