小型一体化水处理设备沉淀装置的制作方法

专利名称：小型一体化水处理设备沉淀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及水处理净化设备，具体来说指一种用于给水排水小型一体化 水处理设备中的沉淀装置，本发明专门针对圆形沉淀区域而设计。
背景技术：
目前，小型一体化水处理设备处理流程主要包括絮凝、沉淀和过滤三大 环节，在设备上由对应的机构完成。沉淀装置完成沉淀任务，沉淀装置核心 部件为填料，填料安装在沉淀池内，现有技术填料较多的采用普通的斜管、 斜板，这些沉淀部分的填料可以大大提高固液分离的效率，已经得到生产实 践的证实。现有由斜管、斜板组成的沉淀装置存在以下缺点
① 水区所占的比例较大，为了达到沉淀所需要的面积，必须扩大沉淀区域 的池体，相应地使沉淀效率下降，不能充分发挥斜板、斜管组成的沉淀装置 的优点；
② 现有沉淀区域为矩形，矩形池体的四角本身要产生死水区，再加上斜板、 斜管两端的死水区，空间浪费较大，这种浪费对于小型一体化水处理设备更 加明显；
③ 矩形池体布水不均匀，在水压的作用下有向圆形变化的趋势，为了阻止 这种趋势，池体壁厚要厚，材料强度要高，或者需将池体外壁箍住以阻止其 变形；而如果设计为圆形池体，其布水虽然均匀，但是安装比较困难，沉淀 装置的设计特别是填料的设计有一定的难度，因此现有的小型一体化水处理 设备仍然采用矩形池体。以上三点都会增加小型一体化水处理设备的投入成本。

发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种新型的小型一 体化水处理设备沉淀装置，本沉淀装置布水均匀、空间利用率高、降低安装 难度，而且明显提高沉淀效率，
本发明的目的是这样实现的小型一体化水处理设备沉淀装置，包括同心
的沉淀内筒和沉淀外筒，沉淀内筒和沉淀外筒的半径分别为W、 /，在沉淀内
筒和沉淀外筒之间均匀地设有若干螺旋分布的斜板(斜板本身为一平板，因
螺旋倾斜设置，故也叫螺旋斜板)，斜板倾斜角度为e ，斜板固定在沉淀内筒
外壁上；所述斜板为仅位于长轴一侧的椭圆环形，内椭圆短轴和外椭圆短轴 重合，内椭圆长轴和外椭圆长轴重合，其内椭圆短轴"内-m，内椭圆长轴 &=^4sf外椭圆短轴。々卜=/，外椭圆长轴~卜=%。^。 所述斜板沿椭圆短轴对称，上下两端平行。
本沉淀装置中的斜板是椭圆环形状，椭圆环斜板在倾斜一定角度e时刚
好可以固定在沉淀区域的内外圆形筒壁上，水绕圆筒柱螺旋前进。相比现有
技术，本发明具有如下有益效果
1、 沉淀内筒可以作为絮凝区用，絮凝后的水沿圆环沉淀区域布水，水力 条件好，布水均匀，内外筒各处受力抵消，基本不受水压作用，因此内外筒 可以选用较薄的塑料而不担心受损；
2、 螺旋斜板布置在圆环沉淀区域，理论上和内外圆形筒壁没有间隙产生， 紧靠沉淀区域的内外筒壁无死水区，沉淀区域的空间利用率达到100%;
3、 污泥随上升旋转水流及重力作用下先沿设计污泥下滑角度下滑，到达 螺旋边壁之后沿螺旋边线下滑，而上升水流刚开始沿沉淀内筒壁螺旋上升，而后在向心力的作用下沿沉淀外筒壁螺旋上升，这样十分利于泥水分离；
4、 在沉淀区域相同高度及相同倾角时，所需螺旋斜板比普通斜板的面积 大，因而本沉淀装置沉淀效率高；
5、 螺旋斜板在小型化水处理设备中比普通斜板、斜管安装方便；
6、 螺旋斜板可以用于向上流或向下流的情况，抗冲击能力强；
7、 能降低小型一体化水处理设备的投资成本，投资少。


图1-本发明结构示意图2-本发明螺旋斜板形状图3-本发明螺旋斜板间泥水流态示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1和图2,从图上可以看出，本发明小型一体化水处理设备沉淀装 置，包括同心的沉淀内筒1和沉淀外筒，沉淀内筒1和沉淀外筒的半径分别 为m、 /，在沉淀内筒1和沉淀外筒之间均匀地设有若干螺旋分布的斜板2， 斜板2倾斜角度为e ，斜板2固定在沉淀内筒1外壁上。为防止外筒遮挡而 不利于显示螺旋斜板在内筒上的安装结构，图1省略了外筒。所述斜板2为 仅位于长轴一侧的椭圆环形，内椭圆短轴和外椭圆短轴重合，内椭圆长轴和 外椭圆长轴重合，其内椭圆短轴^-m，内椭圆长轴&=^{。^，外椭圆短轴 ~=/，外椭圆长轴 =%。^。
螺旋斜板2沿椭圆短轴对称，上下两端平行。该螺旋斜板间的过流断面 是上下底为椭圆弧形的近似梯形。本发明斜板的特殊形状是基于下述思想而得到如果沿横截面去切，沉
淀内筒和沉淀外筒的截面就为圆环状，而如果截面倾斜一定的角度e，不是
横截面，那么得到的截面就是椭圆环形，如果斜板加工成这样的椭圆环形并
按倾角为e安装于内筒上就能够很好地与内外筒结合，理论上都没有间隙产
生。为了若干个这样的斜板能够安装于内筒上，只能截取椭圆环形一部分，
于是将椭圆环形先沿长轴切去一半，剩下的一半再平行于短轴截去两端并使
截后形状沿短轴对称，这样得到的斜板实际为平板，便于加工和安装。
以上介绍了沉淀装置的结构，特别介绍了沉淀装置中螺旋斜板特殊的形状，这种形状的螺旋斜板便于加工和安装于内筒上，并且安装后理论上与内外筒的间隙可以为零。以下再对螺旋斜板的安装形式及斜板之间的泥水流态予以说明。
1. 螺旋斜板的安装
螺旋斜板环绕沉淀内筒壁布置，具体计算公式为
沉淀区域内外筒半径分别为m、 /，靠近沉淀内筒壁设定间隔为c/内，贝IJ:螺旋斜板个数为"=2 "^ ，("取整数)
/ 内
靠近外沉淀筒壁的间隔为^ =
2. 螺旋斜板的泥水流态
如图3所示，污泥随上升旋转水流及重力作用下先沿设计污泥下滑(虚线)角度下滑，到达螺旋边壁之后沿螺旋边线下滑，而上升水流(实线)刚开始沿沉淀内筒壁螺旋上升，而后在向心力的作用下沿沉淀外筒壁螺旋上升，这样十分利于泥水分离，分离效率高。
权利要求
1、小型一体化水处理设备沉淀装置，包括同心的沉淀内筒(1)和沉淀外筒，沉淀内筒(1)和沉淀外筒的半径分别为m、l，在沉淀内筒(1)和沉淀外筒之间均匀地设有若干螺旋分布的斜板(2)，斜板(2)倾斜角度为θ，其特征在于所述斜板(2)为仅位于长轴一侧的椭圆环形，其内椭圆短轴a内＝m，内椭圆长轴b内＝m/cosθ，外椭圆短轴a外＝l，外椭圆长轴b外＝l/cosθ。
2、 根据权利要求1所述的小型一体化水处理设备沉淀装置，其特征在于:所述斜板(2)沿椭圆短轴对称，上下两端平行。
3、根据权利要求1或2所述的小型一体化水处理设备沉淀装置，其特征 在于所述斜板(2)固定在沉淀内筒(1)外壁上。
全文摘要
本发明涉及小型一体化水处理设备沉淀装置，包括同心的沉淀内筒和沉淀外筒，沉淀内筒和沉淀外筒的半径分别为m、l，在沉淀内筒和沉淀外筒之间均匀地设有若干螺旋分布的斜板，斜板倾斜角度为θ，所述斜板为仅位于长轴一侧的椭圆环形，其内椭圆短轴a_内＝m，内椭圆长轴b_内＝m/cosθ，外椭圆短轴a_外＝l，外椭圆长轴b_外＝l/cosθ。斜板沿椭圆短轴对称，上下两端平行。本沉淀装置中的斜板是椭圆环形状，椭圆环斜板在倾斜一定角度θ时刚好可以固定在沉淀区域的内外圆形筒壁上，水绕圆筒柱螺旋前进。本发明布水均匀、空间利用率达到100％、降低安装难度，而且明显提高沉淀效率。
文档编号B01D21/02GK101496965SQ20091010310
公开日2009年8月5日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者莹 张, 蒋绍阶, 褚同伟 申请人:重庆大学