专利名称：网绳梳流沉淀池的制作方法
技术领域：
本发明属于给水和排水处理工艺技术领域，特别是给水和排水工程的沉淀处理， 具体地说是一种网绳梳流沉淀池。
背景技术：
沉淀是用于分离水中固体颗粒的重要工艺过程，沉淀池在给水的水质净化和雨污 水的水质处理中广泛采用。平流式沉淀池因其构造简单，造价低廉，管理方便而在水质的沉 淀处理中发挥着重要作用。在一般沉淀池中，为使水流和所携带的固体颗粒均勻地分布在 沉淀池的横断面上，要在沉淀池的水流进口处设置一堵进水穿孔墙，进水穿孔墙一般用钢 筋砼制作，但是由于施工条件所限，穿孔流速可达0. 3 0. 5m/s。这样不仅增加了配水的水 头损失，而且易使絮体破碎，恶化沉淀效果，还因孔口射流的水力扰动而影响沉淀效率。平流式沉淀池还有诸如水流均勻性差，短路滞留现象严重，沉淀效果不理想，容积 利用率低下等缺点。
发明内容
针对平流式沉淀池的缺点和不足，本发明要解决的技术问题在于提供一种水流均 勻性好、沉淀效能好而且容积利用率高的网绳梳流沉淀池。本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下一种网绳梳流沉淀池，包括沉 淀池，其特征在于沉淀池前端的水流进口处过水断面上设置均流网绳，沉淀池前端均流网 绳后面设有N道前部网绳，均流网绳与第一道前部网绳之间、相邻的两道前部网绳之间的 沉淀池底部分别设有锥状集泥斗，各锥状集泥斗底部装有排泥管。前部网绳通常设置四道即可满足需要。进一步的，在沉淀池中部的过水断面上设1 2道中部网绳，以防止沉淀颗粒的再 次跃起。安装在沉淀池前部的均流网绳用以均布水流。本发明应用流体力学原理，用均流网绳取代进水穿孔墙，并在平流式沉淀池中设 置一道道网绳，用网绳梳流的办法，增大弗劳德数，改善水流的流动状况和固体颗粒的沉淀 条件，使沉淀效能得以整体提升。根据日本学者佐藤等人的研究，在沉淀池水平流速为25mm/s时，进水穿孔墙的射 流影响长度将达5m之远，降低了沉淀池的使用效率。第一，将现阶段的进水穿孔墙改用均流网绳后，絮体破碎和水力扰动将明显降 低；这是因为过网的水流运动是一种绕流运动，其尾迹不对沉淀产生明显干扰。和应 用进水穿孔墙的孔口射流相比，在整流效果相同的情况下水力损失也能大大降低。一般来 说，穿孔墙的水力损失约0. 2 0. 5m,而均流网绳的水力损失可控制在0. Im以下。第二，在沉淀池前部的沉淀区设置的4道前部网绳，用以改善沉淀池的水流状况；
对于大多数的沉淀池，其雷诺数(Re=E)在4000 20000之间，属紊流范畴。
ν
紊流是一种随机的旋涡运动，大大小小的涡旋充塞着水体。大涡旋的尺度可以和沉淀池的 宽度和深度相当。很明显，大涡旋会对沉淀池的水流进行翻腾搅动，不利于悬浮颗粒的沉 淀，使沉淀池的容积利用系数大大降低。有资料表明，一般沉淀池的容积利用系数多在50% 上下，很少有超过80%的，这就是说，有20% 50%的沉淀空间远远没有发挥其沉淀去除 作用。在沉淀池的过水断面上放置网绳后，网绳中的每一个网格都对水流进行梳理，使 网绳后的涡旋减小到网绳网格的量级。参见图2 如果网格的边长宽度为M，则网后水流涡 旋的尺度与网格宽度M为同一数量级，这就有效防止了大涡旋对沉淀池的扰动，从而提高 沉淀池的容积利用效率。为验证这一设想，发明者对加网绳改进沉淀池的水力条件进行了测试。试验以亚甲兰为示踪剂，其优点是流态比较清晰，便于取样，比色分析也较方便。 试验采用的亚甲兰浓度为1. 74克/升，一次投加量为20毫升，投加时间为6 7秒。试验是在水平放置的沉淀池中进行的，自来水先进入综合混合器，然后分两股分 别流经本发明即网绳梳流沉淀池和现有的普通平流沉淀池，最后通过容积计量计装置由出 口流出。示踪剂从混合器由针管瞬时加入并在出口处定时采集水样，采样时间的间隔为8 秒，采样后测定亚甲兰浓度，并绘制出示踪剂浓度随时间变化的分布曲线如图3，亚甲兰的 回收率在87 100%之间。试验用600升/时和910升/时二种流量进行了停留时间的测定。图3为910升/时示踪剂在普通沉淀池和网绳梳流沉淀池中的分布曲线，实线是 网绳梳流沉淀池的沉淀曲线，虚线是普通沉淀池的沉淀曲线，从图中可以看出，示踪剂在出 口处的出现时间、消失时间、浓度峰值时间、反应池理论停留时间及反应池的平均实际停留 时间为普通沉淀池t/ =5' 15〃，t2' =8'，t/ =5' 57〃，T' =6' 32〃，ta'= 6' 04〃 ；网绳梳流沉淀池 A1 = 5' 43〃，t2 = 7' 45〃，tp = 6' 13" ,T = 6' 20〃，ta =6' 15〃 。由此得出，网绳梳流沉淀池的峰值前后时间基本相同，说明水流流态稳定，比普通 沉淀池更接近于理想沉淀池。表1为停留时间试验的特征参数表。表1停留时间试验的特征参数表
权利要求
一种网绳梳流沉淀池，包括沉淀池，其特征在于所述沉淀池前端的水流进口处过水断面上设置均流网绳(1)，所述沉淀池前端所述均流网绳(1)后面设有N道前部网绳(2)，所述均流网绳(1)与第一道前部网绳(201)之间、相邻的各道所述前部网绳(2)之间的所述沉淀池底部分别设有锥状集泥斗(4)，各所述锥状集泥斗(4)底部装有排泥管(5)。
2.如权利要求1所述的一种网绳梳流沉淀池，其特征在于所述沉淀池中部的过水断 面上设1 2道中部网绳(3)。
3.如权利要求1所述的一种网绳梳流沉淀池，其特征在于所述前部网绳(2)为四道。
4.如权利要求1至3任意一项所述的一种网绳梳流沉淀池，其特征在于所述均流 网绳(1)、所述前部网绳(2)及所述中部网绳(3)是用聚丙烯编结网孔结构；所述均流网 绳(1)的网孔为5X 5mm，所述前部网绳⑵及所述中部网绳(3)的网孔为10X 10mm至 12X12mm。
5.如权利要求4所述的一种网绳梳流沉淀池，其特征在于所述沉淀池进水端的高度 大于与所述沉淀池出水端的高度。
全文摘要
本发明属于给水和排水处理工艺技术领域，特别是给水和排水工程的沉淀处理，具体地说是一种网绳梳流沉淀池，它包括沉淀池，沉淀池前端的水流进口处过水断面上设置均流网绳，沉淀池前端均流网绳后面设有N道前部网绳，均流网绳与第一道前部网绳之间、相邻的两道前部网绳之间的沉淀池底部分别设有锥状集泥斗，各锥状集泥斗底部装有排泥管。前部网绳通常设置四道；在沉淀池中部的过水断面上设1～2道中部网绳。沉淀池前端用均流网绳取代进水穿孔墙可降低造价10％，降低能耗30％；沉淀池前部的沉淀区加设的前部网绳，可使沉淀池的容积利用系数提高10％以上；沉淀池中部加设中部网绳，有效防止了紊流猝发以及其他的自然因素对沉淀池的影响，提高了沉淀池的工作效能。
文档编号B01D21/02GK101934160SQ201010279928
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者李佳沅, 李建洋, 贾万新 申请人:中国市政工程西北设计研究院有限公司