一种水源地取水泵站淤泥自动排泥装置及其方法与流程

本发明涉及一种水源地取水泵站淤泥自动排泥装置及其方法，属于污水处理技术领域。

背景技术：

预沉池是设置在凝聚沉淀处理前的沉淀池，预沉池对来水有一定程度的均质作用，可起到调节的作用。若泥沙淤积在预沉池内，严重时将危及到泵站的安全运行。目前我国现有的预沉池排泥技术主要有穿孔管排泥、多斗排泥和机械排泥等方法，但重要部位的淤泥沉积还是存在一定的技术瓶颈，不易清除。

技术实现要素：

本发明专利针对上述现有的技术不足，提供一种水源地取水泵站淤泥自动排泥装置及其方法，解决预沉池中重要部位的淤积问题，提高排泥效率，改善排泥效果，节约排泥成本。

本发明的目的是这样实现的，一种水源地取水泵站淤泥自动排泥装置，包括预沉池，预沉池的一端设有进水口，另一端设有出水口；其特征是：所述预沉池的进水口处依次设有第一淹没溢流堰、穿孔花墙，预沉池的出水口处设有第二淹没溢流堰；

所述第二淹没溢流堰面向预沉池进水口的一边的预沉池池底设有心形沟，心形沟内设有第一电磁阀，所述心形沟的底部设有排泥渠，打开第一电磁阀，心形沟与排泥渠贯通；

还设有水泵，水泵的出水管道贯通连接高压水管，高压水管一端与水泵的出水管道贯通连接，另一端延伸至心形沟内；所述高压水管上设有第二电磁阀，用第二电磁阀控制高压水管的贯通与闭合。

所述心形沟的数量为2-3条。

所述心形沟的断面形式是上窄下宽的构造，保证冲洗时污泥不会翻滚到预沉池中，也同时保证预沉时能最大程度的沉积和储存污水。

所述压水管的管径为300-500m。

所述心形沟的开口宽度为1000-1300mm，心形沟的深度为1800-2000mm，心形沟内的宽度为2000-2200m。

一种水源地取水泵站淤泥自动排泥装置进行排泥方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1）、原水经预沉池的进水口流入预沉池，经第一淹没溢流堰和穿孔花墙流向第二淹没溢流堰，预沉池后部的第二淹没溢流堰前原水流速不变，但溢流堰对原水中的泥沙具有阻挡作用，所以原水中的泥沙迅速获得一个急剧增大的下沉速度，使泥沙沉淀在第二淹没溢流堰前的心形沟中；

步骤2）、水泵的进水管道连接预沉池后的吸水井，开启水泵，打开高压水管上的第二电磁阀，吸水井中的水经水泵抽吸形成高压水，高压水管连接到心形沟中，高压水经高压水管喷向心形沟内沉淀的泥沙，实现对心形沟进行高压冲洗处理；

高压冲洗时打开心形沟中的第一电磁阀，利用高压水管输送的高压水冲洗预沉池底处的心形沟，高压水带动心形沟中泥水的流动，将心形沟中淤积的污泥冲刷到排泥渠中；

当不需要对心形沟进行高压冲洗时，关闭水泵、第二电磁阀、第一电磁阀，关闭第一电磁阀，使得心形沟与排泥渠之间不流通，防止排泥渠中污泥回流到心形沟中；

步骤3）、污泥排到排泥渠中后，进行后续的污泥处理。

在水泵运行过程中，每隔2小时对心形沟进行1到2分钟的冲洗，污泥被冲刷到排泥渠中后进行沉淀；在水泵抽水的同时打开高压水管上的第二电磁阀冲洗心形沟，提高排泥效率。

本发明结构合理、方法先进科学，通过本发明，提供的一种型水源地取水泵站淤泥自动排泥装置及其方法，包括以下步骤：

步骤1）、泥沙在心形沟中沉积。

预沉池进口设淹没堰（第一淹没溢流堰）和穿孔花墙进行配水，原水流至预沉池后部，在淹没溢流堰（第二淹没溢流堰）前形成原水泥沙的大量沉积。由于预沉池后部的淹没第二淹没溢流堰前原水流速几乎不变，但第二淹没溢流堰对泥沙具有阻挡作用，所以泥沙迅速获得一个急剧增大的下沉速度。在第二淹没溢流堰前预沉池底设置两到三条心形沟，使泥水在预沉过程中更大限度地沉淀在心形沟中，高压冲洗时对心形沟进行冲洗处理。在心形沟中设置第一电磁阀，控制心形沟与排泥渠的流通，防止排泥渠中污水回流到心形沟中。

步骤2）、水泵出水处实现高压水出流。

在取水泵站中选择高扬程的水泵出水管道处设置一根高压水管，利用高压水管来进行高压水流的输送。在高压水管上设置一个第二电磁阀，用第二电磁阀来控制高压水的出流。当水泵开机后，打开高压水管上的第二电磁阀，实现高压水管的高压水出流。

步骤3）、高压水冲洗心形沟，将污泥排入排泥渠。

高压水管连接到心形沟中，高压冲洗时打开心形沟中的第一电磁阀，利用高压水管输送的高压水冲洗预沉池底处的心形沟，高压水带动心形沟中泥水的流动，将心形沟中淤积的污泥冲刷到排泥渠中，达到重点淤积部位的冲洗效果。

步骤4）、后续污泥处理。污水排到排泥渠中后，进行后续的污泥处理。

作为本发明的进一步限定，心形沟的断面形式是上窄下宽的构造，保证冲洗时污泥不会翻滚到预沉池中，也同时保证预沉时能最大程度的沉积和储存污水。

作为本发明的进一步限定，应选择外侧的高扬程水泵进行高压冲水。外侧离水泵尽量减短管道长度，减少能量损耗。水泵出水管道处的压力为水泵进口压力加上水泵扬程，高扬程水泵能够保证其出水管道处的压力达到一个较高的既定值，对于预沉池底部的心形沟具有更好的冲洗效果。

作为本方法的进一步限定，应在水泵运行过程中，每隔2小时对心形沟进行1到2分钟的冲洗，污水被冲刷到排泥渠中后有一定的时间进行沉淀。不需要专门停机对预沉池底进行清淤处理，在抽水的同时打开高压水管上的第二电磁阀冲洗心形沟，提高排泥效率。

作为本方法的进一步限定，高压水管的管径取值范围建议在300到500mm之间，心形沟开口取值范围建议在1000到1300mm之间，开挖深度建议在1800到2000mm之间，宽度建议在2000到2200mm之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

利用水泵工作过程中出口管道处高压进行预沉池重要部位污泥的冲洗，在水泵抽水运行过程的同时进行清淤工作，对溢流堰前的重点淤积部位进行清理，解决预沉池重点淤积部位清理问题，改善排泥效果，提高排泥效率，且不需要另设排污泵或反冲洗射流泵，节约了装置的成本，利用水泵的出口高压，避免了能量的浪费。

此方法利用了取水泵站水泵启动后出水管道处形成的高压冲洗设置在溢流堰前池底的心形沟。水泵运行过程中，叶轮附近形成一定真空，将水流利用离心力甩出叶轮外缘，经涡形泵壳的流道流入水泵的压水管路，在水泵出水管道处，压力为水泵进口压力加上离心泵的扬程，形成了一定的高压，利用压力对预沉池底的心形沟进行冲洗，将污水排入排泥渠中。此方法创新之处在于：排泥与取水泵站运行同步进行，效率高，节约排泥成本。

附图说明

图1为本发明中水源地取水泵站淤泥自动排泥的平面布置图；

图2为本发明中水源地取水泵站淤泥自动排泥的纵剖面图；

图3为本发明中水源地取水泵站淤泥自动排泥的系统示意图；

图4为本发明中心形沟细节图；

图5为本发明中心形沟尺寸示意图；

图中，1第一淹没溢流堰、2、穿孔花墙、3第二淹没溢流堰、4心形沟、5第一电磁阀、6排泥渠、7水泵、8高压水管、9第二电磁阀。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明进行详细描述。

一种水源地取水泵站淤泥自动排泥装置，包括预沉池，预沉池的一端设有进水口，另一端设有出水口；在预沉池的进水口处依次设置第一淹没溢流堰1、穿孔花墙2，在预沉池的出水口处设置第二淹没溢流堰3。

在第二淹没溢流堰3面向预沉池进水口的一边的预沉池池底设置心形沟4，在心形沟4内设置第一电磁阀5，心形沟4的底部设置排泥渠6，打开第一电磁阀5，心形沟4与排泥渠6贯通。

还设置有水泵7，水泵7的出水管道贯通连接高压水管8，高压水管8一端与水泵7的出水管道贯通连接，另一端延伸至心形沟4内；在高压水管8上设置第二电磁阀9，用第二电磁阀9控制高压水管8的贯通与闭合。

进一步的，心形沟4的数量为2-3条。心形沟4的断面形式是上窄下宽的构造，保证冲洗时污泥不会翻滚到预沉池中，也同时保证预沉时能最大程度的沉积和储存污水。压水管8的管径为300-500m。心形沟4的开口宽度为1000-1300mm，心形沟4的深度为1800-2000mm，心形沟4内的宽度为2000-2200m。

一种水源地取水泵站淤泥自动排泥装置进行排泥方法，包括以下步骤：

步骤1）、原水经预沉池的进水口流入预沉池，经第一淹没溢流堰1和穿孔花墙2流向第二淹没溢流堰3，预沉池后部的第二淹没溢流堰3前原水流速不变，但溢流堰3对原水中的泥沙具有阻挡作用，所以原水中的泥沙迅速获得一个急剧增大的下沉速度，使泥沙沉淀在第二淹没溢流堰3前的心形沟4中；

步骤2）、水泵7的进水管道连接预沉池后的吸水井，开启水泵7，打开高压水管上的第二电磁阀9，吸水井中的水经水泵7抽吸形成高压水，高压水管8连接到心形沟4中，高压水经高压水管8喷向心形沟4内沉淀的泥沙，实现对心形沟4进行高压冲洗处理；

高压冲洗时打开心形沟4中的第一电磁阀5，利用高压水管8输送的高压水冲洗预沉池底处的心形沟4，高压水带动心形沟4中泥水的流动，将心形沟4中淤积的污泥冲刷到排泥渠6中；

当不需要对心形沟4进行高压冲洗时，关闭水泵7、第二电磁阀9、第一电磁阀5，关闭第一电磁阀5，使得心形沟4与排泥渠6之间不流通，防止排泥渠6中污泥回流到心形沟4中；

步骤3）、污泥排到排泥渠6中后，进行后续的污泥处理。

在水泵7运行过程中，每隔2小时对心形沟4进行1到2分钟的冲洗，污泥被冲刷到排泥渠6中后进行沉淀；在水泵7抽水的同时打开高压水管8上的第二电磁阀9冲洗心形沟4，提高排泥效率。