曝气沉砂除渣池的制作方法

本实用新型涉及一种曝气沉砂除渣池，属于污水处理技术领域。

背景技术：

污水处理通常需要在预处理阶段设置沉砂池，以保证后续处理设施的正常运转。沉砂池有三种类型：平流式、竖流式和曝气式。平流式沉砂池是最常用的一种沉砂池，其水流部分实际是一个加宽加深了的明渠，具有构造简单、工作稳定、处理效果好且易于排沙等优点；竖流式沉砂池是一个圆形池，它的结构比较复杂，处理效果一般较差，现已不多用；曝气沉砂池是一个长型渠道，是在常规的平流沉砂池中加入曝气管，通过曝气使得污水在池内螺旋前进，一方面使得密度大的沙粒被甩到池壁而落下，另一方面增加了沙粒的摩擦机会，去除了沙粒表面的有机物，可以得到更为纯净的沙粒。曝气沉砂池出水中的溶解氧含量较高，有利于后续的好氧生化处理过程。

但现有的曝气沉砂池存在以下缺点：

1、沉砂量前后分布不均。

在平流式沉砂池中，水的流速从入水端到出水端逐渐降低，因此，入水端沉砂少，出水端沉砂多。在现有技术中，平流式沉砂池靠桁车来回吸沙，由于入水端和出水端沉砂的高度不同，若采用固定高度的桁车，会导致桁车的吸沙端磨损；而若要避免磨损，又要进行繁琐的调泵工作。

但在运行中，如此频繁的调整实际上无法实现，故曝气沉砂池出水端的砂粒会越积越多，最终只能将池排空后人工清渣。一方面影响设备运行，另一方面由于沉渣中H2S浓度高、有剧毒，对清渣工人的健康造成危害。

2、桁车和刮渣机构的运行依赖传感器。

曝气沉砂池的工作环境潮湿污浊，有时会导致传感器失效。对于桁车而言，一旦传感器失灵，会导致桁车运行到池端时无法停止，电线断裂，造成短路或触电事故。对于现有的升降式刮渣机构而言，若传感器被损坏或遮挡，将不能升降，无法刮渣。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种新的曝气沉砂除渣池。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种曝气沉砂除渣池，包括池体、曝气管、第一集渣结构和刮渣机构，池体包括进水口和第一出水口，所述池体的底面从进水端到出水端依次包括弧形面、斜坡和集沙区，所述集沙区四周均设有可使沙粒汇集到集沙区的坡度，集沙区设有吸沙管，吸沙管与吸沙泵相连；第一出水口可以是溢流堰、淹没堰或其他类型出水口。刮渣机构可以是水下刮渣机构或水上刮渣机构。

还包括布水器，布水器与弧形面结合实现布水；所述布水器横跨曝气沉砂除渣池的宽度方向，布水器由顶部不低于水面的布水板组成，所述布水板包括竖直布置且水平横截面为半圆弧的弧面板和设于弧面板底部的底板，所述底板可防止进水直接下流，弧面板横截面的半圆弧开口朝向设有进水口的池壁，弧面板的高度为进水口处池体深度的1/3-2/3，底板未将弧面板底部完全封闭，而留有开口，所述开口可供水流出；弧形面起始端的水平高度不低于布水板底部的水平高度，弧形面的末端与斜坡之间光滑过渡，使沙粒无障碍滑入集沙区。

还包括挡渣墙，挡渣墙由顶部不低于水面的挡渣板间隔排列而成，挡渣墙沿池体长度方向布置，从靠近布水板的位置延伸到池壁，并将池体分为除渣区和沉砂区；所述布水器的宽度使得布水器至少横跨曝气沉砂除渣池沉砂区至多横跨曝气沉砂除渣池池体；挡渣墙可固定于池底、也可固定于池壁。

第一集渣结构设于除渣区末端，以承接油渣；

进水口的位置使得进水从布水板设有底板的一侧沿弧面板内切线方向流入；底板高度不高于进水口底部高度；

当布水器宽度超过沉砂区的宽度时，进水口设置于靠近除渣区侧；底板的宽度使得底板内边距离除渣区池壁的距离大于除渣区的宽度，底板的宽度不小于所述底板所在的布水板对应的进水口宽度。

本实用新型采用半圆弧横截面的布水板并使进水沿切线方向进入，可减少水头损失，保证池体流速。

布水器和弧形面结合实现布水，可使进水先形成一个旋流，然后从布水器下端与弧形面的间隙流出，流出的水将沉积在斜坡上的沙粒冲刷下斜坡并汇集到集沙区。集沙区四周均设有可使沙粒汇集到集沙区的坡度，可以使其他方向的沙粒汇集到集沙区。从而可以免去桁车，只需要在集沙区中设置吸沙管即可完成吸沙。

本实用新型设置挡渣墙，利用曝气沉砂池本身形成的旋流，使油渣通过挡渣板之间的空隙进入除渣区，并受挡渣板的阻挡而存留在除渣区。通过这种方式减少了除渣区的面积，采用小型刮渣机构即可完成整个池体的刮渣，可节省设备采购的成本。本实用新型在弧面板底部设置防止进水直接下流的底板，可防止进水直接下流并进入除渣区，减少对除渣区的浮渣带来扰动，提高除渣效果。

所述刮渣机构设于除渣区上方，刮渣机构包括电机、传动链、主动轮、刮渣链、从动轮、滑槽和刮渣板，电机通过传动链与主动轮连接，主动轮与从动轮之间及不同从动轮之间设有滑槽，所述滑槽与主动轮和从动轮相切，滑槽、主动轮和从动轮共同构成刮渣机构的框架，沿框架一周设有刮渣链，刮渣链上设有刮渣板。电机通过传动链将动力传给主动轮从而带动刮渣链运动，设于刮渣链上的刮渣板开始刮渣。

本实用新型的刮渣机构设于除渣区上方，在水面以上作业，可以避免刮渣机构在水下被腐蚀磨损，提高使用寿命，便于检修。

所述曝气沉砂除渣池包括两个所述池体，两个池体位于分隔墙的两侧且关于分隔墙呈轴对称设置，分隔墙的两侧均为除渣区；两个池体共用一个进水口或单独设置进水口，共用进水口时，进水口横跨分隔墙设置，以同时向两个池体进水；所述刮渣机构设于两个池体的除渣区上方。

将两个池体组合布置，使两个池体的除渣区相邻布置，从而依靠一套刮渣机构即可实现两个池体的刮渣。若将进水口横跨分隔墙设置，可同时向两个池体进水，而无需额外修建进水渠道。

所述两个池体的沉砂区分别通过第一出水口与二沉池相连，二沉池设有第二出水口和吸沙管，吸沙管与吸沙泵相连。优选地，第一出水口为淹没堰，第二出水口为溢流堰。

设置二沉池，可提高出水质量。第一出水口设置为淹没堰，使得流量可根据池体中的水量多少进行实时调整。

所述曝气沉砂除渣池两侧和沉砂区靠近分隔墙的位置设有检修平台。优选地，所述检修平台沿曝气沉砂除渣池的长度方向连续设置。

所述曝气沉砂除渣池两侧和挡渣墙与刮渣机构之间均设有喷水管，喷水管的喷头朝向使得浮渣离开池边或墙边并向内运动；喷水管与水泵单元相连，所述水泵单元通过取水管从第一出水口或第二出水口处取水。

由于曝气管和池壁并非紧密接触，之间存在一定空隙，在曝气管向上曝气的过程中，池面曝气位置和相邻的池壁之间有一定间隔，这部分间隔中的水无法受曝气的作用而在池内螺旋前进，其中会积累部分油渣无法排出。因而，本实用新型在曝气沉砂除渣池两侧设置喷水管，使用喷水管将间隔部分中的油渣喷冲洗到曝气位置的另一侧，使其加入到整体水流中螺旋前进，进而使其中的油渣可以被收集到除渣区。在挡渣墙与刮渣机构之间同样设置喷水管，以冲洗挡渣墙沾染的油污，减轻挡渣墙的油污积累。

所述第一出水口为淹没堰，所述二沉池的吸沙管上设有螺旋桨，所述螺旋桨所在高度与淹没堰高度相同；优选地，所述螺旋桨桨叶的倾斜方向与从第一出水口到第二出水口的连线垂直。

在淹没堰出口设置螺旋桨，可以打落第一出水口的出水中所带的沙粒，有助于提高二沉池的沉砂效果。当螺旋桨的桨叶的倾斜方向与从第一出水口到第二出水口的连线垂直时，沙粒垂直打到桨叶后会向下运动，从而加速沉砂。螺旋桨可以单独设置，也可以外接发电机以回收能源。

附图说明

图1a是本实用新型的单池体结构示意图之一。

图1b是本实用新型的单池体结构示意图之二。

图2是本实用新型的挡渣墙和池底的安装示意图。

图3是本实用新型的刮渣示意图。

图4是本实用新型的布水板结构示意图。

图5是本实用新型的布水板结构示意图。

图6是本实用新型的未带刮渣机构的双池体结构示意图。

图7是图6的A-A面示意图。

图8是本实用新型的双池体结构示意图之一。

图9是本实用新型的双池体结构示意图之二。

图10是本实用新型的双池体结构示意图之三。

图11是图10的B-B面示意图。

图12是本实用新型的双池体结构示意图之四。

图13是本实用新型的喷水管安装示意图之一。

图14是本实用新型的喷水管安装示意图之二。

图15是本实用新型的喷水管示意图。

图16是本实用新型的双池体结构示意图之五。

图17是图16的C-C面示意图。

图18是本实用新型的双池体结构示意图之六。

图中：1、进水口；2、除渣区；3、刮渣机构；4、挡渣板；5、第一集渣结构；6、第一出水口；7、集沙区；8、吸沙管；9、曝气管；10、沉砂区；11、布水板；12、分隔墙；13、弧形面；14、斜坡；15、检修平台；16、第二出水口；17、二沉池；18、管体；19、电机；20、传动链；21、主动轮；22、刮渣板；23、刮渣链；24、从动轮；25、支架；26、喷头；27、喷水管；28、弧面板；29、底板；30、导渣坡；31、螺旋桨；32、内边。

具体实施方式

为了使本实用新型目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

如图1a和图2-5所示，一种曝气沉砂除渣池，包括池体、曝气管9、第一集渣结构5和刮渣机构3，池体包括进水口1和第一出水口6，所述池体的底面从进水端到出水端依次包括弧形面13、斜坡14和集沙区7，所述集沙区四周均设有可使沙粒汇集到集沙区的坡度，集沙区设有吸沙管8，吸沙管与吸沙泵相连；第一出水口是淹没堰。

还包括布水器，布水器与弧形面结合实现布水；所述布水器横跨曝气沉砂除渣池的宽度方向，布水器由顶部不低于水面的布水板11组成，所述布水板包括竖直布置且水平横截面为半圆弧的弧面板28和设于弧面板底部防止进水直接下流的底板29，所述底板为平面板，底板与弧面板垂直，弧面板横截面的半圆弧开口朝向设有进水口的池壁，弧面板的高度为进水口处池体深度的1/3，底板未将弧面板底部完全封闭，而留有开口供水流出；弧形面起始端的水平高度不低于布水板底部的水平高度，弧形面的末端与斜坡光滑过渡，使沙粒无障碍滑入集沙区；本实施例的布水板如图5所示。

还包括挡渣墙，挡渣墙由顶部不低于水面的挡渣板4间隔排列而成，挡渣墙沿池体长度方向布置，从靠近布水板的位置延伸到池壁，并将池体分为除渣区2和沉砂区10；所述布水器的宽度使得布水器至少横跨曝气沉砂除渣池沉砂区至多横跨曝气沉砂除渣池池体；挡渣墙可固定于池底、也可固定于池壁。

所述刮渣机构包括电机19、传动链20、主动轮21、刮渣链23、从动轮24、滑槽和刮渣板22，电机通过传动链将动力传给主动轮从而带动刮渣链运动，设于刮渣链上的刮渣板开始刮渣；刮渣机构设于除渣区上方，第一集渣结构设于除渣区末端以承接油渣；刮渣机构通过支架25固定在水面以上，使刮渣机构的刮渣板可以深入水面以下进行刮渣。为了使刮渣机构可以顺利将浮渣刮入第一集渣结构，在除渣区与第一集渣结构交界位置增设导渣坡30，与导渣坡最接近的两个轮子(主动轮或从动轮)之间连线的角度与导渣坡的平行。滑槽设于每两个轮子之间，用于承托刮渣链。本实施例中，刮渣机构也可以替换为本领域常用的水下刮渣机构。

进水口的位置使得进水从布水板设有底板的一侧沿弧面板内切线方向流入；底板高度不高于进水口底部高度；

在本实施例中，布水器宽度超过沉砂区的宽度，进水口设置于靠近除渣区侧；底板的宽度使得底板内边32距离除渣区池壁的距离大于除渣区的宽度，底板的宽度不小于所述底板所在的布水板对应的进水口宽度。

实施例二：

如图1b和图2-5所示，一种曝气沉砂除渣池，包括池体、曝气管、第一集渣结构和刮渣机构，池体包括进水口和第一出水口，所述池体的底面从进水端到出水端依次包括弧形面、斜坡和集沙区，所述集沙区四周均设有可使沙粒汇集到集沙区的坡度，集沙区设有吸沙管，吸沙管与吸沙泵相连；第一出水口是溢流堰。

还包括布水器，布水器与弧形面结合实现布水；所述布水器横跨曝气沉砂除渣池的宽度方向，布水器由顶部不低于水面的布水板组成，所述布水板包括竖直布置且水平横截面为半圆弧的弧面板和设于弧面板底部防止进水直接下流的底板，所述底板为平面板，底板与弧面板垂直，弧面板横截面的半圆弧开口朝向设有进水口的池壁，弧面板的高度为进水口处池体深度的1/3，底板未将弧面板底部完全封闭，而留有开口供水流出；弧形面起始端的水平高度不低于布水板底部的水平高度，弧形面的末端与斜坡光滑过渡，使沙粒无障碍滑入集沙区；本实施例的布水板如图5所示。

还包括挡渣墙，挡渣墙由顶部不低于水面的挡渣板间隔排列而成，挡渣墙沿池体长度方向布置，从靠近布水板的位置延伸到池壁，并将池体分为除渣区和沉砂区；所述布水器的宽度使得布水器至少横跨曝气沉砂除渣池沉砂区至多横跨曝气沉砂除渣池池体；挡渣墙可固定于池底。

所述刮渣机构包括电机、传动链、主动轮、刮渣链、从动轮、滑槽和刮渣板，电机通过传动链将动力传给主动轮从而带动刮渣链运动，设于刮渣链上的刮渣板开始刮渣；刮渣机构设于除渣区上方，第一集渣结构设于除渣区末端以承接油渣；刮渣机构通过支架固定在水面以上，使刮渣机构的刮渣板可以深入水面以下进行刮渣。为了使刮渣机构可以顺利将浮渣刮入第一集渣结构，在除渣区与第一集渣结构交界位置增设导渣坡，与导渣坡最接近的两个轮子(主动轮或从动轮)之间连线的角度与导渣坡平行。滑槽设于每两个轮子之间，用于承托刮渣链。

进水口的位置使得进水从布水板设有底板的一侧沿弧面板内切线方向流入；底板高度不高于进水口底部高度；

在本实施例中，布水器宽度恰好覆盖沉砂区的宽度，进水口设于布水板靠近除渣区侧。在布水器宽度恰好覆盖沉砂区的宽度时的其他实施方案中，进水口也可设于布水板远离除渣区侧。

实施例三：

如图6-8所示，一种曝气沉砂除渣池，包括池体、曝气管、第一集渣结构和刮渣机构，池体包括进水口和第一出水口，所述池体的底面从进水端到出水端依次包括弧形面、斜坡和集沙区，所述集沙区四周均设有可使沙粒汇集到集沙区的坡度，集沙区设有吸沙管，吸沙管与吸沙泵相连；第一出水口可以是溢流堰。

还包括布水器，布水器与弧形面结合实现布水；所述布水器横跨曝气沉砂除渣池的宽度方向，布水器由顶部不低于水面的布水板组成，所述布水板包括竖直布置且水平横截面为半圆弧的弧面板和设于弧面板底部防止进水直接下流的底板，本实施例的底板为弧形板，底板所在的弧形面大致沿与水平面呈45°夹角倾斜向下设置。弧面板横截面的半圆弧开口朝向设有进水口的池壁，弧面板的高度为进水口处池体深度的2/3，底板未将弧面板底部完全封闭，而留有开口供水流出，底板高度不高于进水口底部高度。弧形面起始端的水平高度不低于布水板底部的水平高度，弧形面的末端与斜坡光滑过渡，使沙粒无障碍滑入集沙区；本实施例的布水板如图4所示。

本实施例包括两个池体，两个池体位于分隔墙12的两侧且关于分隔墙呈轴对称设置，每个池体中都由渣墙将池体分为沉砂区和刮渣区，其中分隔墙的两侧均为除渣区；布水器的宽度使得布水器至少横跨曝气沉砂除渣池沉砂区，至多横跨曝气沉砂除渣池池体；挡渣墙固定于池壁。两个池体共用一个进水口，进水口横跨分隔墙，以同时向两个池体进水。进水口的位置使得进水从布水板设有底板的一侧沿弧面板内切线方向流入。

所述刮渣机构包括电机、传动链、主动轮、刮渣链、从动轮、滑槽和刮渣板，电机通过传动链将动力传给主动轮从而带动刮渣链运动，设于刮渣链上的刮渣板开始刮渣；刮渣机构设于除渣区上方，第一集渣结构设于除渣区末端以承接油渣；刮渣机构通过支架固定在水面以上，使刮渣机构的刮渣板可以深入水面以下进行刮渣。为了使刮渣机构可以顺利将浮渣刮入第一集渣结构，在除渣区与第一集渣结构交界位置增设导渣坡，与导渣坡最接近的两个轮子(主动轮或从动轮)之间连线的角度导渣坡平行。滑槽设于每两个轮子之间，用于承托刮渣链。在本实施例中，由于两个除渣区之间设有分隔墙，刮渣板中部也适应性设置空隙。

实施例四：

如图9-11所示，与实施例三的区别在于，曝气沉砂除渣池两侧和沉砂区靠近分隔墙的位置设有检修平台15，所述检修平台沿曝气沉砂除渣池的长度方向连续设置。

检修平台上设有工具箱，工具箱中放置日常检修常用工具，当设备需要检修时，工作人员可直接在检修平台上找到工具进行日常检修。

实施例五：

如图12-15所示，与实施例四的区别在于，所述曝气沉砂除渣池两侧和挡渣墙与刮渣机构之间均设有喷水管27，喷水管包括管体18和喷头26，喷水管的喷头朝向使得浮渣离开池边或墙边并向内运动；喷水管与水泵单元相连，所述水泵单元通过取水管从第一出水口或第二出水口16处取水。

喷水管可以通过支架安装在池体上方，如图14所示；也可以通过支架安装在池壁上，如图13所示，当喷水管通过支架安装在池体上方时，喷头方向可以调节，调节方式为现有技术。

喷水管上还设有与喷水管相连的软管，在进行日常检修时，工作人员可直接使用软管对准积累油污处或存留浮渣的死角处喷水，以进行冲洗或清渣。

实施例六：

如图16-17所示，与实施例三的区别在于，两个池体的沉砂区分别通过第一出水口与二沉池17相连，二沉池设有第二出水口和吸沙管，吸沙管与吸沙泵相连，第一出水口为溢流堰。

实施例七：

如图18所示，与实施例三的区别在于，两个池体的沉砂区分别通过第一出水口与二沉池相连，二沉池设有第二出水口和吸沙管，吸沙管与吸沙泵相连，第一出水口为淹没堰。二沉池的吸沙管上设有螺旋桨，所述螺旋桨31所在高度与淹没堰高度相同，所述螺旋桨桨叶的倾斜方向与从第一出水口到第二出水口的连线垂直。

在本实施例中，螺旋桨可以通过传动机构外接发电装置以回收能源。