专利名称：一种斜板沉淀池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理行业的沉淀装置，具体地说是一种采用水流与沉淀池互动，以便加快固液分离，从而获得超高沉淀效率的斜板沉淀设备。
背景技术：
在水的净化处理过程中，沉淀担负着去掉80～90％悬浮固体物的作用，因此，其重要性不言而喻。
近年来，沉淀的后续处理工艺——过滤，在技术上取得了长足进步。新型的滤材，如微孔滤膜，塑料纤维，塑料细槽盘片，金属丝网等已打破石英砂滤材的一统天下，使过滤设备趋向高效化，小型化。然而，作为其前置工艺的沉淀技术，自取得斜管沉淀和气浮除渣的成功之后，20余年来进展不大，特别在高效化，小型化方面更显艰难。因此，希望有高效小型的沉淀设备与过滤设备相匹配，以便进一步降低水处理设备的制造成本及占地面积。
就沉淀原理而言，在沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，就可提高沉淀效率，所以在沉淀池内设置一定数量斜板来增加沉淀面积，从而提高沉淀效率，就成了沉淀池设计的首选。
在沉淀池中设置了斜板后，根据水流与滑泥方向的不同，出现异向流、同向流，侧向流三种形态，参见图1。
1.异向流水流上升方向和污泥下滑方向相反，工作时出现泥、水顶冲，这是产水量无法进一步提高的致命缺点。
2.同向流水流和污泥下滑方向一致，不仅消除了对污泥下滑的顶冲，而且有助于推动污泥下滑，但是清水的收集颇费周折，导致结构复杂。
3.侧向流水流由侧向水平通过斜板，污泥则沿斜板下滑，避免了泥水之间的相互干扰。同时，水流通过斜板的路程得到了延长，保证了小沉淀絮粒与水分离，但是，水流会在集泥部位产生短路，影响出水水质，同时为保证滑泥顺畅，斜板的倾角60°也无法减小，使过流断面的无效面积增大，也使分离效率大打折扣，参见图2。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型斜板沉淀池，该斜板沉淀池体积更小，占地更少，出水量更大，投资更省。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为一种斜板沉淀池，它包括设有进水口的外筒体，位于外筒体内的斜板群，位于外筒体底部的集泥区，其特征在于该斜板沉淀池还包括位于外筒体中心且与斜板群固定连接的传动轴兼出水管，与该传动轴兼出水管相连的传动部件，连接斜板群和传动轴兼出水管的集水部件。
转动的斜板群带动水流形成斜向旋转，在漩流的作用下，泥水分离效果得到提高。在泥水分离过程中，污泥能趋向漩流中心，容易下滑到污泥沉淀区。由于产水量的大小和斜板群的数量成正比，在一定范围内，要增加出水量，只需增加斜板群斜板的数量及筒体的高度，不需增加占地面积。
斜板群是多个倒圆台形斜板轴向叠加，二层斜板之间留有空间，一般为30～50mm，传动轴兼出水管和倒圆台斜板群之间通过转动框架固定。
集水部件包括设置在斜板群中每块斜板背面近下缘处的清水收集盒，以及连接清水收集盒和传动轴兼出水管的软管。
在外筒体和倒圆台斜板群之间靠近进水口处设置有圆弧形进水挡板，其高度与倒圆台斜板群的高度相同。
图1是斜板分类示意2是侧向流状态示意3是本发明一实施例的结构示意4是旋转时水流方向和斜板旋转方向的示意5是颗粒在旋转斜板上的受力6是颗粒的离心力示意7是低压区滑泥集中现象的示意8是断面流速分布9是斜板倾角示意10是清水收集示意11是污泥的沉淀与排放示意图具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
由图3可见，该斜板沉淀池包括设有进水口的外筒体7，位于外筒体内的斜板群15，位于外筒体底部的集泥区9，其特征在于该斜板沉淀池还包括位于外筒体7中心且与斜板群15固定连接的传动轴兼出水管8，与该传动轴兼出水管8相连的传动部件1，连接斜板群15和传动轴兼出水管8的集水部件。其中传动部件1为电机和与电机连接的蜗轮变速器。斜板群15是将多个倒圆台形斜板轴向叠加，倒圆台倾角在30°左右，二层斜板之间留有空间，具体尺寸根据不同要求设定，一般为30～50mm。传动轴兼出水管8和倒圆台斜板群15之间通过转动框架14连接，每块倒圆台斜板都套叠在转动框架14上，并作相对固定，然后再固定在传动轴兼出水管8上。集水部件包括设置在斜板群15中每块斜板背面近下缘处的清水收集盒16，以及连接清水收集盒16和传动轴兼出水管8的软管17。每块斜板背面下缘附近可等距装有2～4个清水收集盒16，传动轴兼出水管8的管壁上分布清水出水小管2～4排，每排多个小管，与多个倒圆台斜板对应，从而使得每个清水收集盒与一个清水出水小管相对应。在外筒体7和倒圆台斜板群15之间靠近进水口处设置有圆弧形进水挡板13，其高度与倒圆台斜板群15的高度相同。集泥区9和外界之间设有排泥管11和排泥阀10。传动轴兼出水管8上部设有清水溢流口6，清水溢流口6外周套有清水收集筒5，在清水收集筒5和外界之间设有清水导管3。在外筒体7内还有一个位于斜板群15和集泥区9之间的隔板18。
原水由进水阀12进入外筒体7，在进水挡板13的导流下，原水沿切线方向分配柄进入倒圆台斜板群15的上缘，传动部件1带动传动轴兼出水管8旋转，通过转动框架14的连接作用，倒圆台斜板群15也一起转动，在重力，离心力，向心力多重作用下，污泥沿斜板下滑并趋向筒体中央，沿斜板群15下缘沉入筒体下部的集泥区9，经排泥管11和排泥阀10排出，由于隔板18的作用，此间水体处于静止状态，有利于污泥的沉降，所以污泥的增稠效果很好。随着污泥在斜板面上的不断沉积与下滑，板间上层水质得到澄清，水质最佳处应位于板间上层靠近下缘出口处，在该处设置的清水收集盒16通过软管17将收集到的清水流入传动轴兼出水管8，当管内水位上升到清水溢流口6时，外溢到清水收集筒5，通过清水导管3到达筒体7外部的出水槽2后由清水管4排出。
由图4中可以看出，在进水挡板13的作用下，原水进入斜板时呈切线方向，加上斜板的转动，使斜板群上每一点都能均匀地承纳进水。这种结构既能提高进水的均匀分配程度，又简化了配水过程和设施。
由图5中可以看出，在斜板20均匀转动的作用下，水流形成切向螺旋线，增加了水流和絮粒在斜板间的行程，使絮粒在重力和切向力的双重作用下滚动壮大。由此，斜板长度可比同向流斜板短，这样，设备小型化就有了可能。
由图6中可以看出，除了重力作用外，再加上旋转离心力的作用，使得絮粒向斜板20面迅速移动，加快了分离过程，确保板上层清水区的形成。
由图7中可以看出，旋转状态下的水流，其外圈的线速度大，故能形成中心低压区19，即强制涡，能促使污泥向旋转中心集中，有利于污泥的收集和排除。
由图8可以看出，当斜板处于静止状态时，二层斜板20之间的水流处于层流状态，过水断面上流速分布很不均匀，呈抛物线状态，上层絮粒要穿过中间的高流速区域才能进入下层沉淀，而这种高速冲击对沉淀十分不利。然而，当斜板旋转后，消除了斜板附近流速几乎为零的状态，使进水断面的流速趋于均匀，可以减少水流受密度差和温度差的影响，提高池体的面积利用率和稳定性，更有利于沉淀的进行和产水量的提高。
由图9可以看出，旋转能使斜板20的倾角变小，从而使沉淀投影面积加大，沉淀效率更高，一般可提高二倍。以往，在斜板静止状态下，为了使污泥顺利下滑，防止污泥堆积，斜板的倾角需要不小于60°，而在斜板旋转状态下，污泥不易堆积，倾角可设计成小于等于30°。
由图10可以看出，清水收集采用位于斜板背面下方的清水收集盒，其优点在于1.防止污泥顺水带出。2.该盒处于旋转状态，能均匀地吸取处于相对静止状态的清水，由于吸水是不固定在一处，可避免扰动沉泥，提高出水水质。3.出水支管通过软管可直接近距离与出水总管连接，这比以往同向流斜板的集水要优越得多。
由图11可以看出，污泥22从倒圆台斜板群下缘与传动轴兼出水管形成的环形通道直接滑入污泥沉淀区，由于隔板18的作用，此间水体处于静止状态，有利于污泥的沉淀21，所以污泥的增稠效果很好。
权利要求
1.一种斜板沉淀池，它包括设有进水口的外筒体(7)，位于外筒体内的斜板群(15)，位于外筒体底部的集泥区(9)，其特征在于该斜板沉淀池还包括位于外筒体(7)中心且与斜板群(15)固定连接的传动轴兼出水管(8)，与该传动轴兼出水管(8)相连的传动部件(1)，连接斜板群(15)和传动轴兼出水管(8)的集水部件。
2.如权利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于斜板群(15)是将多个倒圆台形斜板轴向叠加，二层斜板之间留有30～50mm的空间。
3.如权利要求2所述的斜板沉淀池，其特征在于倒圆台斜板的倾角为30°。
4.如权利要求2所述的斜板沉淀池，其特征在于传动轴兼出水管(8)和倒圆台斜板群(15)之间通过转动框架(14)固定连接。
5.如权利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于集水部件包括设置在斜板群(15)中每块斜板背面近下缘处的清水收集盒(16)，以及连接清水收集盒(16)和传动轴兼出水管(8)的软管(17)。
6.如权利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于在外筒体(7)和倒圆台斜板群(15)之间靠近进水口处设置有圆弧形进水挡板(13)，其高度与倒圆台斜板群(15)的高度相同。
7.如权利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于传动轴兼出水管(8)上部设有清水溢流口(6)，清水溢流口(6)外周套有清水收集筒(5)，在清水收集筒(5)和外界之间设有清水导管(3)。
8.如权利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于集泥区(9)和外界之间设有排泥管(11)和排泥阀(10)。
9.如权利要求1所述的斜板沉淀池，其特征在于在斜板群(15)和集泥区(9)之间还设有固定在外筒体(7)上的隔板(18)。
全文摘要
本发明公开了一种斜板沉淀池，其特征在于它包括位于外筒体中心且与斜板群固定连接的传动轴兼出水管，与该传动轴兼出水管相连的传动部件，连接斜板群和传动轴兼出水管的集水部件。转动的斜板群带动水流形成斜向旋转，在漩流的作用下，泥水分离效果得到提高。在泥水分离过程中，污泥能趋向漩流中心，容易下滑到污泥沉淀区。由于产水量的大小和斜板群的数量成正比，在一定范围内，要增加出水量，只需增加斜板群斜板的数量及筒体的高度，不需增加占地面积。因而能实现体积更小，占地更少，出水量更大，投资更省的目的。
文档编号B01D21/02GK1853754SQ20051002519
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月18日 优先权日2005年4月18日
发明者赵建夫, 张亚雷, 吴勇, 陈翼孙, 黄永宽, 崔程颖 申请人:同济大学, 上海达源环境科技工程有限公司