内循环扰动装置及安装有该内循环扰动装置的沉淀池的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于沉淀池的内循环扰动装置，包括：水泵装置(11)，该水泵装置用于泵送扰动所需的流体；布置在所述沉淀池内的冲洗管路(14)，该冲洗管路的末端封闭，并且在管壁上布置有多个冲洗孔；输入管(10)，该输入管的一端与沉淀池的沉淀区(4)连通，另一端与水泵装置(11)连接；输出管(12)，该输出管的一端与水泵装置(11)连接，另一端与冲洗管路(13)连接；阀门装置(13)；以及控制器(16)，该控制器对所述水泵装置(11)和控制阀门(13)进行控制；其中，所述冲洗管路(14)安装在沉淀池的污泥区(4)内，与所述沉淀池的排泥管大致平行布置。此外，本发明还提供了一种安装有上述内循环扰动装置的沉淀池。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污水处理设备，更具体而言涉及一种用于沉淀池的扰动装置，还涉及 一种安装有该扰动装置的沉淀池。 内循环扰动装置及安装有该内循环扰动装置的沉淀池
【背景技术】
[0002] 在污水的处理中经常使用沉淀池对来水进行处理。在传统的沉淀池中，例如如图1 所示，沉淀池100包括池体和刮泥、排泥系统。在图1所示的沉淀池中，从左侧的来水先进 入混合分池1，然后进入反应分池2,随后进入沉淀分池。在沉淀分池的池体内安装有出水 堰9,斜板6、刮泥机17以及排泥管15。刮泥机通常位于池体中心。污水进入沉淀分池后， 经过斜板6进行泥水分离，污泥经过沉淀分池中的沉淀区4沉淀，沉淀的污泥累积在污泥区 5内，通过排泥管15通过泵抽吸排泥或重力排泥。分离后的清水通过清水区7进入出水堰 9均匀出水。为了维持沉淀池的处理能力，需要定期或连续排泥。
[0003] 在传统的沉淀池中，通常会存在以下问题：如果进入沉淀池的污水含有表面活性 齐IJ、水质中本身带有微小气泡或沉淀的污泥厌氧产生难以释放的微小气泡，很容易造成污 泥难以沉淀或只有部分污泥沉淀，其余污泥被气泡带出堵塞斜管造成沉淀池短流，出水水 质差。如果气泡量比较大，会大量带出污泥，严重影响了沉淀池的处理效果和运行效率。此 夕卜，在传统的沉淀池中都需要配置价格昂贵的刮泥设备，这在一定程度上增加了工程造价。
【发明内容】
[0004] 为了解决或者缓解现有技术中的上述不足，本发明提出了一个用于沉淀池的内循 环扰动装置以及安装有该扰动装置的沉淀池。通过应用本发明，能够解决现有的沉淀池中 因为水质中含有气泡而造成污泥沉淀效果差，从而使沉淀池处理效果差、运行效率低的技 术问题。
[0005] 本发明提出了一种用于沉淀池的内循环扰动装置，该扰动装置包括：水泵装置，该 水泵装置用于泵送扰动所需的流体；布置在所述沉淀池内的冲洗管路，该冲洗管路的末端 封闭，并且在管壁上布置有多个冲洗孔；输入管，该输入管的一端与沉淀池的沉淀区连通， 另一端与水泵装置连接；输出管，该输出管的一端与水泵装置连接，另一端与冲洗管路连 接；阀门装置；以及控制器，该控制器对所述水泵装置和控制阀门进行控制；其中，所述冲 洗管路安装在沉淀池的污泥区内，与所述沉淀池的排泥管大致平行布置。
[0006] 在根据本发明的内循环扰动装置中，所述冲洗管路为与排泥管大致平行布置的蛇 形管。
[0007] 在根据本发明的一个实施方式中，所述冲洗管路中的每条管路与排泥管的中心的 间距不超过该排泥管的直径的1. 5倍的距离。
[0008] 优选地，所述冲洗管路中的每条管路与排泥管中心的间距为0. 15米至0. 3米。
[0009] 在根据本发明的实施方式中，所述冲洗孔布置在每个冲洗管路的两侧，所述冲洗 孔布置成所述冲洗孔的中心定位在沿着冲洗管路的管壁与穿过冲洗管路的中心轴线的纵 向坚直面间隔开20-70度的弧度的位置处。
[0010] 优选地，所述冲洗孔布置成该冲洗孔的中心定位在沿着冲洗管路的管壁与穿过冲 洗管路的中心轴线的纵向坚直面间隔开大约45度的弧度的位置处。
[0011] 优选地，所述冲洗孔的直径为15mm?20mm。
[0012] 进一步优选地，所述冲洗管的直径在50mm至100mm的范围内；所述冲洗管路上的 相邻的所述冲洗孔的之间的距离为15?20mm。
[0013] 根据本发明的另一方面，提供了一种沉淀池，包括具有混合分池、反应分池和沉淀 分池，所述沉淀池包括池体和安装在池壁内的斜板，其特征在于：所述沉淀池安装有如前述 权利要求中任一项所述的内循环扰动装置，所述沉淀池中未设置刮泥系统。
[0014] 优选地，在所述沉淀池中，所述扰动装置的水泵装置、输入管、输出管、阀门装置以 及控制器等布置在沉淀池外。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 参考附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得 以阐明，附图中：
[0016] 图1示出了传统的沉淀池的结构示意图。
[0017] 图2示出了根据本发明的一个实施方式的内循环扰动装置以及安装有该内循环 扰动装置的沉淀池的示意图。
[0018] 图3示出了安装有根据本发明的一个实施方式的扰动装置的沉淀池的俯视图，其 中为了清楚示出本发明的内循环扰动装置冲洗管路的结构，去除了设置在扰动冲洗管路上 面的斜板。
[0019] 图4示出了安装有根据本发明的扰动装置的沉淀池顶面的俯视图；
[0020] 图5示出了根据本发明的一个实施方式中的扰动装置中的冲洗管路的局部示意 图。
【具体实施方式】
[0021] 通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方 法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来 对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
[0022] 在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同 或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
[0023] 下面将结合附图详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只 用于举例说明，并不用于限制本发明。
[0024] 根据本发明的一个实施方式，例如图2至图4所示，提出了一种用于污水处理系统 中的沉淀池的内循环扰动装置。
[0025] 如图2所示，在安装有根据本发明的内循环扰动装置的沉淀池200中，整体结构与 图1中所示的传统沉淀池1〇〇类似，从左侧的进水先进入混合分池1，然后进入反应分池2， 随后进入沉淀分池（图3)中的沉淀区4。在沉淀区4的池体内的上部安装有出水堰9和斜 板6,在池体的下部安装有排泥管15。污水进入沉淀区4后，经过斜板6进行泥水分离，污 泥经过沉淀区4沉淀，沉淀的污泥累积在污泥区5内，通过排泥管15利用泵抽吸排泥或利 用重力排泥。分离后的清水通过清水区7进入出水堰9均匀出水。
[0026] 当进入沉淀池200的污水含有表面活性剂、水质中本身带有微小气泡或沉淀的污 泥厌氧产生难以释放的微小气泡时，则通过使用根据本发明的内循环扰动系统，使得污泥 更容易沉淀，避免污泥被气泡带出堵塞斜板6造成沉淀池短流以及出水水质变差。
[0027] 如图2中右侧所示，内循环扰动装置包括有：水泵装置11、输入管10、输出管12、 冲洗管路14、阀门装置13以及控制器16。
[0028] 水泵装置11用于泵送对污泥区5进行扰动所需的流体。冲洗管路14布置在沉淀 池内，该冲洗管路为末端封闭的管道，并且在管壁上布置有多个冲洗孔，由水泵装置11所 泵送的流体穿过冲洗孔流出，从而对沉淀池的污泥区5进行冲洗。输入管10的一端与沉淀 池的沉淀区4连通，另一端与水泵装置11连接，从而使得水泵装置11能够从沉淀池的沉淀 区4获取流体。输出管12的一端与水泵装置11连接，另一端与冲洗管路14连接，从而将 自水泵装置11流出的流体供应至冲洗管路14。此外，在该扰动装置中还设有阀门装置13， 以便打开或者切断扰动流体的流动。控制器16能够对水泵装置11和控制阀门13进行控 制。
[0029] 虽然在图2中示出了两条冲洗管路14,但是本领域技术人员可以理解的是，根据 沉淀池的不同规格以及所需扰动效果的不同，在沉淀池中的冲洗管路14的数量可以是一 条、两条或者更多条。而且，冲洗管路14可以是普通的直管，也可以是蛇形管，或者也可是 沿着排泥管布置的其它形式的管路。
[0030] 在根据本发明的内循环扰动装置中，冲洗管路14布置在沉淀池内。其他部件，例 如水泵装置11、输入管10、输出管11、阀门装置13和控制器16等可以安装在沉淀池外部。 当然，在条件允许的实施方式中，诸如水泵装置11、输入管10、输出管11、阀门装置13和控 制器16等的其它部件也可以安装在沉淀分池的内部。
[0031] 如图所示，输入管10的一端（取水端）与沉淀池的沉淀区4连通，另一端与水泵 装置11连接，从而使得沉淀区4中存在的流体，诸如微小气泡、液体或者掺杂有污泥的泥水 混合液等，能够通过输入管10到达水泵装置11。
[0032] 来自沉淀区4的流体经由输入管10、水泵装置11、阀门装置13和输出管12,最后 到达冲洗管路14,穿过冲洗管路14的冲洗孔喷出，形成沉淀分池3内的内循环并且对污泥 区进行扰动。
[0033] 在一个实施方式中，控制器16例如可以是PLC(可编程控制器）控制系统。
[0034] 优选地，例如如图3所示，扰动装置200的冲洗管路14与排泥管15大致平行布置。
[0035] 优选地，每条冲洗管路14与排泥管15的中心间距不超过排泥管的直径的1. 5倍。
[0036] 例如，在根据本发明的一个实施方式中，冲洗管路14与排泥管15的中心间距为 0. 15米至0. 3米。
[0037] 冲洗孔沿着冲洗管路纵向布置。优选地，冲洗孔可以布置在每个冲洗管路的两侧。 冲洗孔的中心可以定位在这样的位置处：该位置沿着冲洗管路的管壁，与穿过冲洗管路的 中心轴线的纵向坚直面间隔开20-70度（角度b)的弧度。优选地，冲洗孔的中心定位在沿 着冲洗管路的管壁与穿过冲洗管路的中心轴线的纵向坚直面间隔开大约45度的弧度的位 置处（如图5中所示的角度b)。
[0038] 冲洗孔的直径为Φ A。冲洗孔的直径Φ A的大小为15mm?20mm。
[0039] 如图5所示，相邻的冲洗孔的孔与孔之间的距离L1优选地为15mm?20mm内。
[0040] 在内循环扰动装置中，还包括将扰动冲洗管路14固定到沉淀分池的污泥区5池壁 上的连接件（未示出）。
[0041] 冲洗管路14的材质可以为不锈钢或PVC管，其直径大小随着水泵装置11的冲洗 强度而变化。优选地，所述冲洗管路的直径在50_至100mm的范围内。
[0042] 冲洗管路14在沉淀池内部分的长度根据沉淀池排泥管15的长度确定。优选地， 冲洗管路14的长度与排泥管15在沉淀池内部分的长度大致相同。
[0043] 在根据本发明的一个实施方式中，输入管10的材质可以为碳钢管、PVC管、不锈钢 管。并且该输入管10的配件的阀门材质可为碳钢、PVC或者不锈钢。
[0044] 类似地，输出管12的材质同样可以为碳钢管、PVC管、不锈钢管。并且输出管12的 配件、阀门材质可为碳钢、PVC、不锈钢。
[0045] 在附图中所示的实例中，阀门装置13安置在输出管12。例如，该阀门装置可以是 气动阀门或电动阀门。优选地，阀门装置13的管径与在输出管12管径相同。阀门装置的 材质例如可以为碳钢、不锈钢等。
[0046] 水泵装置11可为立式离心管道泵、卧式离心管道泵、或者其它适宜的装置。可以 对水泵装置11进行变频控制或工频控制。
[0047] 控制器16例如可以是PLC(可编程控制器）控制系统。该控制器的控制箱可以安 装在沉淀池现场的室外，也可以室内安装。如果控制器16安装在室外，则要求防护等级不 低于为IP55。如果控制器16安装在室内，在要求防护等级不低于为IP44。控制器16可以 控制扰动水泵装置11的启、停。可以控制控制阀门13的开、关。
[0048] 此外，在一个优选实施方式中，控制器16的控制反馈信号可以上传至总控制系 统。控制器16的控制信息可以在本地显示或者远程显示。而且，对于内循环扰动装置所进 行的控制也可以在本地进行控制或者远程进行控制。
[0049] 本发明还提供了一种沉淀池，该沉淀池包括有混合分池1、反应分池2和沉淀分池 3,所述沉淀分池包括池体和安装在池壁内的斜板6,并且还安装有如前文所述的内循环扰 动装置，该扰动装置的冲洗管路安装在污泥区5内。在根据本发明的沉淀池中，内循环扰动 装置的水泵装置11、输入管10、输出管12、阀门装置13以及控制器16等可以布置在沉淀池 外。
[0050] 本发明提供了一种沉淀池内循环扰动装置及安装有该扰动装置的沉淀池。本发明 的沉淀池，由于在沉淀池内安装有本发明的内循环扰动装置，在某些实施方式中，无需再配 置传统沉淀池中的刮泥设备，从而减少了工程造价。
[0051] 本发明的沉淀池，即保持了传统沉淀池的系统功能，可以对进水进行很好的泥水 分离，同时能够在特殊水质情况下运行，当污泥中含有气泡造成沉淀池污泥难以沉淀或泡 泥时，在扰动装置冲洗管路中所喷出的流体的扰动下，使污泥中的气泡释放，既保证气泡释 放又保证释放的污泥不跑泥，从而使污泥沉淀密实，即恢复了对污水的处理能力。由此可 见，因本发明的沉淀池的运行效率较高。
[0052] 另外，在沉淀池内的内循环扰动装置，利用了沉淀池内的水源，采用内循环冲洗扰 动，有利于节约水、电等能源消耗，有利于降低运行成本。
[0053] 本发明的内循环扰动装置及沉淀池的优点和积极效果在于：由于本发明的内循环 装置组成简单，冲洗所采用的流体（源水）来自沉淀池内部，故结构简单，运行成本低。同 时扰动装置启动与停止通过诸如PLC等的控制器进行控制，有利于降低用电能源消耗。由 此可见，通过应用根据本发明的内循环扰动装置，能够达到更好的污水处理效果，提高了设 备的运行效率，而且还有利于降低运行成本。
[0054] 虽然已参照典型实施例描述了本发明，但应当理解，本文中所用的术语是说明和 示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式来具体实施而不脱离发明的精神 或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的 精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随 附权利要求所涵盖。
【权利要求】
1. 一种用于沉淀池的内循环扰动装置，包括： 水泵装置（11)，该水泵装置用于泵送扰动所需的流体； 布置在所述沉淀池内的冲洗管路（14)，该冲洗管路的末端封闭，并且在管壁上布置有 多个冲洗孔； 输入管（10)，该输入管的一端与沉淀池的沉淀区（4)连通，另一端与水泵装置（11)连 接； 输出管（12)，该输出管的一端与水泵装置（11)连接，另一端与冲洗管路（13)连接； 阀门装置（13);以及 控制器（16)，该控制器对所述水泵装置（11)和控制阀门（13)进行控制； 其中，所述冲洗管路（14)安装在沉淀池的污泥区（4)内，与所述沉淀池的排泥管大致 平行布置。
2. 根据权利要求1所述的内循环扰动装置，其特征在于，所述冲洗管路（14)为与排泥 管大致平行布置的蛇形管。
3. 根据权利要求1所述的内循环扰动装置，其特征在于，所述冲洗管路中的每条管路 与排泥管的中心的间距不超过该排泥管的直径的1. 5倍的距离。
4. 根据权利要求3所述的内循环扰动装置，其特征在于，所述冲洗管路中的每条管路 与排泥管中心的间距为〇. 15米至0. 3米。
5. 根据权利要求1-4之一所述的内循环扰动装置，其特征在于，所述冲洗孔布置在每 个冲洗管路的两侧，所述冲洗孔的中心定位在沿着冲洗管路的管壁与穿过冲洗管路的中心 轴线的纵向坚直面间隔开20-70度的弧度的位置处。
6. 根据权利要求5所述的内循环扰动装置，其特征在于，所述冲洗孔的中心定位在沿 着冲洗管路的管壁与穿过冲洗管路的中心轴线的纵向坚直面间隔开大约45度的弧度的位 置处。
7. 根据权利要求5所述的内循环扰动装置，其特征在于，所述冲洗孔的直径为15mm? 20mm〇
8. 根据权利要求7所述的内循环扰动装置，其特征在于，所述冲洗管的直径在50mm至 100mm的范围内；所述冲洗管路上的相邻的所述冲洗孔的之间的距离为15?20mm。
9. 一种沉淀池，包括具有混合分池（1)、反应分池（2)和沉淀分池（3)，所述沉淀池包括 池体和安装在池壁内的斜板（6)，其特征在于：所述沉淀池安装有如前述权利要求中任一 项所述的内循环扰动装置，所述扰动装置的水泵装置（11)、输入管（10)、输出管（12)、阀门 装置（13)以及控制器（16)等布置在沉淀池外，所述沉淀池中未设置刮泥系统。
【文档编号】B01D21/28GK104056470SQ201410290195
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】王忠民, 张阳, 蔡文, 刘丙江, 刘景琳, 祁淑敏, 李宏杰, 刘英华, 李冬馨, 孙召强 申请人:中持（北京）水务运营有限公司