具有集成的薄片式分离器的拦砂系统的制作方法

本申请一般地涉及一种拦砂系统，更具体地涉及一种具有集成的薄片式分离器的拦砂系统，用来将异物从污水中分离出来。

背景技术：

市政污水处理厂一般采用平流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池去除污水中的固体杂质。具体地，这类沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm的细砂。因此，虽然该类沉砂池对污水中0.2mm以上的细砂有较好的去除效果，但是对0.2mm以下的细砂去除效果很差。然而，国内市政污水中的细砂主要粒径分布为0.2mm以下，占比高于80％。这种情况造成当前污水处理厂沉砂池的实际除砂效率低于16％，从而使得大量的砂进入后续生化处理系统和污泥处理系统。这引发了很多的运行问题：设备与管道磨损、生化系统水力停留时间长、污泥负荷低、污泥厌氧消化产气不足、污泥堆肥产品肥效不高等。

此外，当常规沉砂池出砂的有机质含量超过10％时，出砂带有恶臭味且易腐化。这阻碍了所滤除的砂石资源的利用和处置途径。同时，由于有机物粘附在细砂上而被带出污水处理系统，从而减少了后续生化系统脱氮除磷可利用的碳源，降低了生化系统运行的效果，增加了额外外加碳源的需求量和运行成本。

技术实现要素：

本实用新型对常规平流沉砂池进行了改良。在本申请的一些实施例中，常规平流沉砂池加装了模块化的薄片式分离器，从而增加了平流沉砂池的有效沉淀面积、降低了沉砂池的截留速度、提升了沉砂池对0.2mm以下超细砂的分离效果。

本申请申请了一种具有集成的薄片式分离器的拦砂系统，其中所述薄片式分离器具有用于污水的入水口，还具有用于借助所述薄片式分离器清洁的水的出水口。所述薄片式分离器还具有通风腔和非通风腔。这两个腔(通风腔和非通风腔)相互流体连接。所述非通风腔在所述流动方向上设置在所述通风腔的下游。

根据本申请的一个方面，所述通风腔具有空气喷嘴，用来对所述水进行细泡式通风。

根据本申请的一个方面，所述薄片式分离器在所述非通风腔中具有至少一个用来分离砂的薄片组。

根据本申请的一个方面，沿所述流动方向依次设置有多个薄片组。

根据本申请的一个方面，所述拦砂系统具有水平的输送螺杆。该输送螺杆设置在所述薄片组的下方并且用来输送通过所述薄片组分离的砂。

根据本申请的一个方面，所述拦砂系统具有砂泵。借助所述砂泵，被所述输送螺杆输送的砂能够从所述薄片式分离器中输送出来。

根据本申请的一个方面，所述未通风腔具有浮动物质分离器。

根据本申请的一个方面，所述浮动物质分离器具有用来聚集可浮动颗粒的潜板。

根据本申请的一个方面，所述浮动物质分离器具有用来排放水面上的可浮动颗粒的划子。所述划子设置在所述出水口的区域中。

根据本申请的一个方面，所述划子具有用于可浮动颗粒的排放方向。所述排放方向垂直于所述流动方向。

根据本申请的一个方面，所述拦砂系统包括洗砂器。借且所述洗砂器，被所述砂泵从所述薄片式分离器输出的砂可被清洁。

根据本申请的一个方面，所述拦砂系统包括由水泥或金属构成的拦砂容器。所述拦砂容器限定了所述通风腔与所述非通风腔。

根据本申请的一个方面，所述拦砂系统具有控制器，借助所述控制器能够控制所述水平输送螺杆、所述空气喷嘴、所述砂泵、所述划子以及所述洗砂器。

根据本申请的一个方面，所述通风腔和所述非通风腔具有圆锥形横截面。

根据下文结合附图对优选实施方案的详细描述，本申请的上述优点和其他优点和特征将是显而易见的。

本实用新型的有益效果为：该拦砂系统通过模块化的薄片式分离器分离污水中的细砂，并清除拦砂容器内分离上来的可浮动颗粒以实现污水中可浮油脂和浮渣的有效分离，减少后续处理系统的负荷。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分。本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1所示为根据本申请的一个实施例的拦砂系统立体图，其中部分元件被隐藏以详细显示内部结构；

图2所示为图1中的薄片组的局部放大图。

下文将对这些附图进行详细描述。

附图标记列表：1-拦砂系统，2-薄片式分离器，3-拦砂容器，4-污水，5-入水口，6-出水口，7-通风腔，8-非通风腔，9-空气喷嘴，10-薄片组，11-水平输送螺杆，12-砂泵，13-浮动物质分离器，14-划子，15-洗砂器，16-砂，17-容器，18-排放螺杆，19-电机，20-潜板，21-框架，22-薄片，23-空气，s-流动方向。

具体实施方式

下文详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本申请或其应用和用途。再者，前文的背景技术或下文具体实施方式中提出的任何原理均无意要构成约束。

此处描述本申请的实施方案。然而要理解的是，所公开的实施方案仅是示例，并且其他实施方案可以采用多种和可替换的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或缩小以便示出特定组件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本实用新型的代表性基础。正如本领域技术人员将理解的，参考附图中任一附图图示和描述的多种特征能够与一个或多个附图中图示的特征进行组合以产生未明确地图示或描述的实施方案。图示的特征的组合提供了典型应用的代表性实施方案。然而，符合本申请教导的这些特征的多种组合和修改可能是某个具体应用或实施方式所需要的。

下文描述中可能使用某些术语仅是出于参考的目的，因此不旨在是限制性的。例如，如“上面”和“下面”的术语是指附图中所参考的方向。诸如“前面”、“背后”、“左边”、“右边”、“后面”以及“侧边”的术语描述组件或元件的多个部位在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，该参照系在参考描述所论述的组件或者元件的文本和相关联的附图变得清楚。而且，可能使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语来描述单独的组件。此类术语可以包括上面具体提到的词语、其派生词和类似含义的词语。

参照图1所示的示例性拦砂系统的立体图，该拦砂系统1具有集成的薄片式分离器2，将异物从沿箭头所示流动方向s流经所述薄片式分离器2的污水4中分离出来。所述薄片式分离器2具有用于污水4的入水口5，还具有用于借助所述薄片式分离器2清洁的水4的出水口6。该薄片式分离器2还具有通风腔7和非通风腔8。其中，这两个腔是由水泥或金属构成的拦砂容器3所限定而相互流体连接，并且所述非通风腔8在所述流动方向s上设置在所述通风腔7的下游，即通风腔7设置在所述入水口5附近，而非通风腔8设置在所述出水口6附近。所述通风腔7和所述非通风腔8可以具有圆锥形横截面。因为集成在拦砂系统1内的薄片式分离器2增加了沉淀截留面积，并利用浅层沉淀的原理提高了对污水4中的砂16的截留效率，所以该拦砂系统1相对于现有的平流沉砂池能够更有效地分离粒度较小的沉砂。

参照图1，为兼顾污水中可浮动颗粒的去除，在本申请的一个实施例中，当污水4从入水口5进入该拦砂系统1后，设置在通风腔7内的空气喷嘴9向所述污水4喷入空气23以进行细泡式通风，从而分离污水4中的可浮动颗粒。随后污水4通过放置在拦砂容器3中的薄片式分离器2，使细砂16有效沉降至拦砂容器3底部。相应地，位于下游的非通风腔8附近可设有浮动物质分离器13。例如，在本申请的一个实施例中，所述浮动物质分离器13可以包括设置在出水口12上方、用来聚集可浮动颗粒的潜板20。相应地，在该实施例中，所述浮动物质分离器13还包括用来排出水面上的可浮动颗粒的划子14。所述划子14设置在所述出水口6的区域中。通过所述划子14在与所述流动方向s垂直的排放方向上往复活动，由潜板20集聚到这一区域的可浮动颗粒从所述拦砂系统1排出，并由排放螺杆18传送到容器17。经验证，该拦砂系统1能够实现污水4中0.075mm以上细砂95％的分离效率。

参照图2，图1所示的薄片式分离器2在所述非通风腔8中可以包括至少一个用来分离砂的薄片组10。该薄片组10中设有多个薄片22。这些薄片22可以是大致平坦的平面，并以55°倾斜角固定到框架21上，从而形成一个模块化的薄片组10。每个薄片组10内的薄片总表面积可以为11.6m²。在图1所示的实施例中，多个模块化的薄片组10沿所述流动方向s依次安装在拦砂容器3内部预制的钢架中，使得每个薄片22的法线与所述流动方向s垂直，从而令污水4中的砂16能够沉降到拦砂容器3的底部。

在本申请的一个实施例中，所述拦砂系统1在所述薄片组10的下方设有水平的输送螺杆11。例如，所述输送螺杆11由分段空心有轴螺旋组成。各分段空心有轴螺旋可以通过十字卡扣连接。所述输送螺杆11的前端为自由端，后端与拦砂容器3外侧的电机19连接。所述电机19驱动所述输送螺杆11收集通过所述薄片组10分离、沉降到拦砂容器3的底部的砂16并输送至拦砂容器3尾端的砂泵12。其中，所述输送螺杆11与电机19连接的部分通过密封防水填料填充，与拦砂容器3接触的部分通过防水套管密封。所述砂泵12将沉砂16排出，从而使得脱水出砂含水率降低至20％。然后，拦砂系统1的洗砂器15清洁被所述砂泵12从所述薄片式分离器2滤出的砂16。上述洗砂器15能够超细砂中有机物的彻底分离，将有机物返还污水处理系统。所述水平输送螺杆11、所述空气喷嘴9、所述砂泵12、所述划子14以及所述洗砂器15可以在所述拦砂系统1的控制器的控制下配合运作，以分离污水4中的细砂16。

应强调的是，可以对本文描述的实施方案实施多种变化和修改，其要件应理解为可接受的示例。所有此类修改和变化旨在在本文中包含在本申请的范围内并且受到所附权利要求的保护。而且，本文描述的步骤中任一步骤可以同时执行或以不同于在本文的排序的这些步骤的次序来执行。而且，正如应该显见到的，本文所公开的具体实施方案的特征和属性可以按不同的方式进行组合以形成附加的实施方案，所有这些实施方案均落在本申请的范围内。

除非另有具体说明，或者在所使用的上下文中有另外的理解，否则在本文中使用的条件语言(诸如，尤其是，“能”、“可”、“可能”、“可以”、“例如”等)一般旨在表达某些实施方案包括，而另一些实施方案不包括某些特征、元件和/或状态。因此，此类条件语言一般不旨在以任何方式暗示特征、元件和/或状态对于一个或者多个实施方案是必不可少的，或者一个或者多个实施方案必定包括用于决定(在有或者没有作者输入或者提示的情况下)这些特征、元件和/或状态包括在任何具体实施方案中或者是否要在任何特定实施方案中执行这些特征、元件和/或状态的逻辑。

而且，本文中可能使用了如下术语。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文有确定规定。因此，例如，对一个项的引用包括对一个或多个项的引用。术语“一些”是指一个、二个或更多个，并且一般适用于选定某个数量的一些或全部。术语“多个”是指两个或更多个项。术语“大约”或者“近似”表示数量、尺寸、大小、规划、参数、形状以及其它特点不必是精确的，而是在反映可接受的公差、转换因子、四舍五入、测量误差等以及本领域的技术人员公知的其它因素的情况下，可以根据需要是近似的和/或更大或者更小。术语“基本上”表示不一定要精确地实现所引述的特点、参数或者值，而是可以按照不排除特性旨在提供的效果的量发生偏差或者变化，包括：例如，公差、测量误差、测量精度限制以及本领域的技术人员公知的其它因素。

数值数据在本文中可能以范围的格式表示或呈示。要理解的是，仅仅出于方便和简洁而使用此类范围格式，并且因此，此类范围格式应该灵活地解释为不只包括如该范围的限制叙述的数值，而且解释为包括涵盖在该范围内的所有个别数值或者子范围，如同明确地引述了每个数值和子范围。作为说明，“大约1至5”的数值范围应该解释为不仅包括大约1至大约5中明确引述的值，而且应该解释为还包括在指示的范围内的各个值和子范围。因此，包括在该数值范围内的是诸如2、3和4等的各个值以及诸如“大约1至大约3”、“大约2至大约4”和“大约3至大约5”、“1至3”、“2至4”、“3至5”等子范围。此原理同样适用于仅引述一个数值的范围(例如，“约大于1”)，并且无论范围的广度或者描述的特点如何，都应该适用。为了方便起见，可以在公共列表中呈示多个项。然而，这些列表应该解释为好像列表中的每个成员各自被识别为单独且唯一的成员。因此，此类列表中的个别成员在没有相反明示的情况下均不应仅基于它们存在于公共组中而被解释为同一个列表中的任何其它成员的实际等效物。而且，当结合项的列表使用术语“和”和“或者”时，术语“和”和“或者”应该被广义地解释，因为可以单独地或者结合其它列出的项来使用所列出的项中的任何一个或者多个项。术语“可替换地”是指选择两个或者更多个替换方案中的一个，但是不旨在将选择仅限于那些列出的替换方案或者仅限于一次选择所列出的替换方案中的一个，除非上下文另有明确指示。

虽然上文描述了示例性实施方案，但并这些实施方案不旨在描述权利要求所包含的所有可能形式。本说明书中使用的词汇是描述词汇，而不是限制词汇，并且要理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以进行多种更改。如先前描述，可以将多种实施方案的特征进行组合以形成可能未被明确地描述或图示的本申请的示例性方面。虽然多种实施方案可能描述为关于一个或多个期望的特性提供相对于其他实施方案或现有技术实施方式的优点或优选于其他实施方案或现有技术实施方式，但本领域技术人员认识到，可以将一个或多个特征或特性进行折中处理以实现根据具体应用和实施方式所期望的总体系统属性。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易于装配等。因此，关于一个或多个特性不像其他实施方案或现有技术实施方式那样描述为期望的实施方案不在本实用新型的范围外，并且可能是特定应用所期望的。