一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池及其排泥方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池，其特征在于在池体上部设置斜管或斜板，斜管或斜板上方设置集水槽，在沉淀池一侧设置排泥总渠，池体底部设置横向底部浓缩刮泥机，将池底污泥推向排泥总渠，在排泥总渠的一端还设有集泥坑，在排泥总渠底部设置纵向底部浓缩刮泥机，将渠底污泥推向集泥坑。本发明具有工程投资省、占地面积小、布置灵活、管理相对方便的优点，实现了净水厂处理工艺的优化组合。
【专利说明】一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池及其排泥方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及给水工程中一种可广泛应用于净水厂沉淀单元的水处理设施，具体涉及一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池及其排泥方法。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的迅猛发展，大中型城市的可利用建设用地不断减少，土地征地费用不断增高。因此，新建水厂工程的建设场地面积往往受限，为进一步节约土地资源，高效型水处理工艺已逐步推广普及，得到广泛应用。其中，斜管(斜板)沉淀池的应用实例较多，该池是一种在沉淀池内装置许多间隔较小的平行倾斜板或直径较小的平行倾斜管的沉淀池，具有沉淀效率高、池子容积小和占地面积少的特点。以斜管(斜板)沉淀池替代传统的平流沉淀池可有效节省构筑物占地。
[0003]如图1、2所示，传统斜管沉淀池包括进水渠1、斜管沉淀区2、支撑梁3、排泥槽4和穿孔排泥管5。6为无效过水面积。传统斜管(斜板)沉淀池的排泥系统一般采用穿孔排泥管5排泥或虹吸式吸泥机排泥。由于采用穿孔排泥管排泥常常会产生排泥不均匀、斜管局部积泥影响出水水质的问题，因此，目前设计中普遍采用虹吸式吸泥机作为斜管沉淀池的排泥设备。该系统的排泥效果良好，但存在以下局限。
[0004]I)受虹吸式吸泥机设备制造要求的限制，吸泥机跨度一般小于17m，因此池体宽度也相应受限，池体布置灵活性受到一定影响。
[0005]2)由于吸泥机的设备安装要求，池体内两侧均需布置两道梁支撑设备，由此将减少沉淀池的有效面积。以7.5万m3/d的斜管沉淀池为例，采用虹吸式吸泥机排泥，其有效斜管面积将减少约15%。
[0006]3)由于虹吸式吸泥机不具备污泥浓缩功能，一般情况下，排泥水浓度低于1%，沉淀池排泥水必须先进入浓缩池浓缩后，方可进入脱水机房处理。
[0007]综上，在传统的斜管(斜板)沉淀池工艺中，存在池体布置尺寸受限、有效斜管面积减少和排泥水浓度相对较低的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池，适合于建设用地受限的新建(扩建)水厂工程，解决了传统斜管沉淀池进水宽度尺寸受限、存在无效过水面积、排泥不彻底以及排泥水浓度相对较低的问题。
[0009]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池，其特征在于在池体上部设置斜管或斜板，斜管或斜板上方设置集水槽，在沉淀池一侧设置排泥总渠，池体底部设置横向底部浓缩刮泥机，将池底污泥推向排泥总渠，在排泥总渠的一端还设有集泥坑，在排泥总渠底部设置纵向底部浓缩刮泥机，将渠底污泥推向集泥坑。在池体外部设置污泥平衡池，集泥坑通过排泥管连接至污泥平衡池。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池的排泥方法，适合于建设用地受限的新建(扩建)水厂工程，解决了传统斜管沉淀池进水宽度尺寸受限、存在无效过水面积、排泥不彻底以及排泥水浓度相对较低的问题。
[0011]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池的排泥方法，其特征在于原水进入沉淀池后，上清液通过不锈钢集水槽收集后送至滤池，积泥则顺着斜管或斜板自动落入池底，通过横向底部浓缩刮泥机推向排泥总渠，再由排泥总渠内设置的纵向底部浓缩刮泥机再推至集泥坑，集泥坑内积泥通过排泥管直接排至污泥平衡池，再送入脱水机房处理。
[0012]本发明通过在池底设置持续推进式水下浓缩排泥设备，使池体尺寸布置更为灵活，同时避免了传统斜管沉淀池存在无效过水面积的问题。此外，该池排泥浓度提高到2%~3%，，出泥可满足污泥离心脱水机或板框压滤机进泥要求，从而省去了传统排泥水处理工艺中的排泥水调节池和污泥浓缩池。此外，排泥总渠内另行设置水下浓缩排泥设备，使积泥集中于排泥管入口，排泥彻底，使整个池底在长期运行中无局部积泥区块。本发明具有工程投资省、占地面积小、管理相对方便的优点，实现了净水厂处理工艺的优化组合。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为传统斜管沉淀池一实例的工艺布置示意图。
[0014]图2为图1的立面图。
[0015]图3为本发明一实例的工艺布置示意图。
[0016]图4为图3的立面图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0018]本发明为一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池(图中虚线框内)，主要包括:池体部分11、斜管(斜板)12、不锈钢集水槽13、横向底部浓缩刮泥机14、排泥总渠15、纵向底部浓缩刮泥机I 6、集泥坑17、排泥管18。上清液通过不锈钢集水槽3收集后送至滤池，积泥则顺着斜管(斜板)12自动落入池底，通过横向底部浓缩刮泥机14浓缩后推向排泥总渠15，通过排泥总渠内设置的纵向底部浓缩刮泥机16推向集泥坑17，待集泥坑17内积泥达到一定数量后，通过排泥管18排至污泥泵房，再污泥泵房泵送入脱水机房处理。
[0019]根据本发明的优选实施例，排泥总渠的有效容积应大于沉淀池连续排泥半小时排泥量的体积，一般而言，建议排泥总渠宽2m以上，深Im以上，末端集泥坑较排泥总渠再深Im0较大的排泥渠具有一定的调蓄能力，可使最终的排泥量和排泥浓度较为均匀。
[0020]实施工程设计规模为20万，共设置4座可独立运行的絮凝沉淀池，单座规模为5万m3/d。根据原水浊度设计统计值(95%概率)为22NTU，色度为9，原水悬浮固体与浊度的相关关系为1:1，按平均加药量30mg/l计，根据英国水研究中心《污泥处理指南》提供的给水厂排泥水干泥总量公式(DS = SS + 0.2C+1.53A)计算，单座沉淀池正常干泥量为1.37t/d0
[0021]按沉淀池排泥水初始含固量0.3、.5%估算，单座沉淀池每天生产排泥水量456~274m3，每小时流量为19.(Til.4m3，实例设计中在沉淀池底部设置横向底部浓缩刮泥机一台，排泥总渠底部设置纵向底部浓缩刮泥机一台，所述底部浓缩刮泥机前进速度一般为0.5~3m/min。沉淀池池长19m,底部浓缩刮泥机前进速度取0.5m/min,则沉淀池起端的积泥被推至排泥总渠约38 min0单座沉淀池38min排泥水量为12.(T7.2m3。为使沉淀池排泥水可进入排泥总渠后，再次进行推压，使排泥水浓度得到进一步提高，含固率达到广2%，考虑排泥总渠的有效容积大于38min排泥水量，排泥总渠的有效容积计算如下:
排泥总渠的有效容积=渠宽*渠长*渠高
排泥总渠设有一集泥坑，集泥坑容积大于污泥泵5分钟的流量。污泥泵小时流量为15-25 m3/h。则最小容积为1.25-2.08 m3。集泥坑容积计算如下:
集泥坑的有效容积=集泥坑宽*集泥坑长*集泥坑高(该集泥坑高即为排泥总渠底标闻_集泥坑底标闻)
因此，根据本发明的具体实施例，排泥总渠的宽度为H 5m，深f 1.5m，集泥坑比排泥总渠深1-1.2m为佳。
[0022]本发明主要具有以下特点:
摆脱了传统虹吸式吸泥机的设备跨度限制。持续推进式水下浓缩排泥设备的布置较为灵活，可根据池体宽度设置一组或平行设置几组，沉淀池长宽设置不受排泥设备制约。
[0023]此外，采用持续推进式的底部浓缩刮泥机替代传统的虹吸式吸泥机，取消了池体内为安装虹吸式吸泥机而设置的大型横梁，避免了不必要的无效过水面积。
[0024]持续推进式底部浓缩刮泥机具有污泥浓缩功能，排泥浓度可达2~3%，出泥无需经过浓缩池浓缩，即可直接进入污泥平衡池及污泥脱水机房处理，省去了传统排泥水处理工艺中的排泥水调节池和污泥浓缩池，具有工程投资省、占地面积小、布置灵活、管理相对方便的优点。该底部浓缩刮泥机为现有技术，在此不再赘述。
【权利要求】
1.一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池，其特征在于在池体上部设置斜管或斜板，斜管或斜板上方设置集水槽，在沉淀池一侧设置排泥总渠，池体底部设置横向底部浓缩刮泥机，将池底污泥推向排泥总渠，在排泥总渠的一端还设有集泥坑，在排泥总渠底部设置纵向底部浓缩刮泥机，将渠底污泥推向集泥坑。
2.根据权利要求1所述的一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池，其特征在于:在池体外部设置污泥平衡池，集泥坑通过排泥管连接至污泥平衡池。
3.根据权利要求2所述的一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池，其特征在于:排泥总渠的宽度为H 5m，深f 1.5m，集泥坑比排泥总渠深f 1.2m。
4.一种具有污泥浓缩功能的斜管或斜板沉淀池的排泥方法，其特征在于原水进入沉淀池后，上清液通过集水槽收集后送至滤池，积泥则顺着斜管或斜板落入池底，通过横向底部浓缩刮泥机推向排泥总渠，再由排泥总渠内设置的纵向底部浓缩刮泥机再推至集泥坑，集泥坑内积泥通过排泥管直接排至污泥平衡池，再送入脱水机房处理。
【文档编号】B01D21/02GK103446782SQ201210179811
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年6月4日 优先权日:2012年6月4日
【发明者】王晏, 朱寅春, 王如华, 李钟珮 申请人:上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司