一种闭式压力流沉砂装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种闭式压力流沉砂装置。

背景技术：

在污水厂中，固体无机颗粒进入后续工艺会造成设备及管道磨损，并淤积于处理系统中，造成有效容积的降低和影响曝气效果，使能耗增加和处理效果变差，严重时会影响系统的正常运行。所以通常需要设置沉砂装置来去除污水中的泥砂，使后续设备及工艺顺利进行。在市政污水处理厂设计中，通常采用的沉砂方式有：平流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。从构造而言，这些沉砂池通常采用土建结构，属于开放式和重力流态的沉砂方式。在设计水头方面，沉砂池等预处理水头损失一般控制为0.5米，进出池间的水头也为0.5米。上述水头在竖向设计一旦预留后，将成为一从高处往低处的重力流，为固定不变的能耗损失。

在一些传统沉砂池后续构筑物水位可变的情形下，如进水水质远低于设计浓度或进水水量低于设计值，生化处理构筑物液位可降低时，上述开放式和重力流态的沉砂方式不仅浪费自身与连接管道的水头损失，也不能顺势利用后续构筑物液位降低而节省水头损失。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种闭式压力流沉砂装置，其镶嵌于提升泵出水管与生化处理构筑物之间，形同局部阻力损失形式，实现提升泵扬程与生化处理构筑物的液位关联，从而适用于生化处理构筑物液位可降低情形下的提升泵节能降耗。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种闭式压力流沉砂装置，包括扁平状的入水整流段方形管道、扩展段、沉砂室、收缩段和扁平状的出水稳流段方形管道，所述入水整流段方形管道、扩展段、沉砂室、收缩段和出水稳流段方形管道依次连通，所述沉砂室的底部设置有锥形集砂斗，所述集砂斗的锥顶处设置有排砂口，所述排砂口与插板闸连接，所述扩展段的底部向所述集砂斗方向倾斜Φ斜度，所述收缩段的底部向所述集砂斗方向倾斜α斜度，所述扩展段内均匀设置有多块第一整流隔断板，所述收缩段内设置有多块第二整流隔断板。

进一步地，所述入水整流段方形管道与所述出水稳流段方形管道的宽度相等，所述沉砂室的宽度大于所述入水整流段方形管道和出水稳流段方形管道的宽度，所述扩展段的入水口处宽度与所述入水整流段方形管道的宽度相等，所述扩展段的出水口处宽度与所述沉砂室的宽度相等，所述收缩段的入水口处宽度与所述沉砂室的宽度相等，所述收缩段的出水口处宽度与所述出水稳流段方形管道的宽度相等。

进一步地，所述排砂口与所述插板闸焊接。

进一步地，所述沉砂室的底部设置有4个锥形集砂斗。

进一步地，所述Φ斜度的斜度范围为小于等于且所述扩展段底部的坡降小于等于0.1米，所述α斜度的斜度范围为小于等于∠1:50且所述收缩段底部的坡升小于等于0.1米。

进一步地，所述集砂斗的锥壁与所述沉砂室底部的夹角为60°，所述集砂斗的锥顶开设有0.1米的方口。

进一步地，所述入水整流段方形管道的宽度与高度的比值大于2且高度小于等于0.4米，所述出水稳流段方形管道的宽度与高度的比值大于2且高度小于等于0.4米。

进一步地，所述入水整流段方形管道在水平面上的投影为一矩形，所述扩展段在水平面上的投影为一梯形，所述沉砂室在水平面上的投影为一正方形，所述收缩段在水平面上的投影为一梯形，所述出水稳流段方形管道在水平面上的投影为一矩形。

进一步地，所述Φ斜度为所述扩展段的底部与水平面形成的斜度，所述α斜度为所述收缩段的底部与水平面形成的斜度。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于，所述入水整流段方形管道、扩展段、沉砂室、收缩段和出水稳流段方形管道依次连通，所述沉砂室的底部设置有锥形集砂斗，所述集砂斗的锥顶处设置有排砂口，所述排砂口与插板闸连接，所述扩展段的底部向所述集砂斗方向倾斜Φ斜度，所述收缩段的底部向所述集砂斗方向倾斜α斜度，所述扩展段内均匀设置有多块第一整流隔断板，所述收缩段内设置有多块第二整流隔断板，本实用新型正常运行时插板闸关闭，排砂时开启插板闸即可，通过压力实现砂粒的排放，扩展段的底部向所述集砂斗方向倾斜小于等于可以使水中的砂粒在重力的作用更好地汇入集砂斗，避免砂粒堵塞在扩展段内，收缩段的的底部向所述集砂斗方向倾斜小于等于可以使水中的砂粒在重力的作用更好地汇入集砂斗，避免砂粒堵塞在收缩段内；第一整流隔断板和第二整流隔断板可以将水分散到四周，从而达到配水均匀、避免短流的目的；本实用新型镶嵌于提升泵出水管与生化处理构筑物之间，形同局部阻力损失形式，实现提升泵扬程与生化处理构筑物液位的关联，从而适用于生化处理构筑物液位可降低情形下的提升泵节能降耗。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构示意图。

图中：1-入水整流段方形管道、2-扩展段、3-沉砂室、4-集砂斗、5-收缩段、6-出水稳流段方形管道、7-第一整流隔断板、8-第二整流隔断板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，一种闭式压力流沉砂装置，包括扁平状的入水整流段方形管道1、扩展段2、沉砂室3、收缩段5和扁平状的出水稳流段方形管道6，所述入水整流段方形管道1、扩展段2、沉砂室3、收缩段5和出水稳流段方形管道6依次连通。

具体地，所述扩展段2的底部向所述集砂斗4方向倾斜Φ斜度，即向下倾斜，可以使水中的砂粒在重力的作用更好地流动汇入集砂斗4，避免砂粒堵塞在扩展段2内，优选地，所述Φ斜度的斜度范围为小于等于且所述扩展段2底部的坡降小于等于0.1米。

具体地，所述收缩段5的底部向所述集砂斗4方向倾斜α斜度，即向上倾斜，可以使水中的砂粒在重力的作用更好地流动汇入集砂斗4，避免砂粒堵塞在收缩段5内，优选地，所述α斜度的斜度范围为小于等于∠1:50且所述收缩段5底部的坡升小于等于0.1米。

具体地，所述沉砂室3的底部设置有锥形集砂斗4，所述集砂斗4的锥顶处设置有排砂口，所述排砂口与插板闸连接，优选地，排砂口的口径为0.1米×0.1米，所述排砂口与所述插板闸焊接。本实施例正常运行时插板闸关闭，排砂时开启插板闸即可，通过压力实现砂粒的排放，并通过砂水分离器进一步脱水。优选地，所述沉砂室3的底部设置有4个锥形集砂斗4。

具体地，所述扩展段2内均匀设置有多块第一整流隔断板7，所述收缩段5内设置有多块第二整流隔断板8，第一整流隔断板7和第二整流隔断板8可以将水分散到四周，从而达到配水均匀的目的。具体地，所述沉砂室3的长度等于宽度，所述入水整流段方形管道1与所述出水稳流段方形管道6的宽度相等，所述沉砂室3的宽度大于所述入水整流段方形管道1和出水稳流段方形管道6的宽度，所述扩展段2的入水口处宽度与所述入水整流段方形管道1的宽度相等，所述扩展段2的出水口处宽度与所述沉砂室3的宽度相等，所述收缩段5的入水口处宽度与所述沉砂室3的宽度相等，所述收缩段5的出水口处宽度与所述出水稳流段方形管道6的宽度相等。

具体地，所述集砂斗4的锥壁与所述沉砂室3底部的夹角为60°，所述集砂斗4的锥顶开设有0.1米×0.1米的方口。

具体地，所述入水整流段方形管道1在水平面上的投影为一矩形，所述扩展段2在水平面上的投影为一梯形，所述沉砂室3在水平面上的投影为一正方形，所述收缩段5在水平面上的投影为一梯形，所述出水稳流段方形管道6在水平面上的投影为一矩形。

具体地，所述收缩段5为所述扩展段2的反式结构，所述出水稳流段方形管道6为所述入水整流段方形管道1的对应结构。

具体地，为充分利用浅池原理，入水整流段方形管道1呈扁平状，所述入水整流段方形管道(1)的长度为5倍于截面等面积圆直径，以便改善流态，实现整流的目的，入水整流段方形管道1的宽度与高度的比值大于2且高度小于等于0.4米，入水整流段方形管道1的平均过流速度应控制在0.43米/秒，同时考虑到污水流量随着用水时段与季节存在差异，入水整流段方形管道1的瞬时过流速度应控制在0.3～0.6米/秒。出水稳流段方形管道6呈扁平状，出水稳流段方形管道6的宽度与高度的比值大于2且高度小于等于0.4米，出水稳流段方形管道6的平均过流速度应控制在0.43米/秒，同时考虑到污水流量随着用水时段与季节存在差异，出水稳流段方形管道6的瞬时过流速度应控制在0.3～0.6米/秒。

本实用新型结合浅池理论原理，构造一封闭式和压力流态的沉砂装置。浅池理论原理指的是哈真(Hazen)在20世纪初提出的一个理论。本实施例将沉砂器设置为扁平状，从而降低了颗粒沉降高度，在同样的水平流速下，可缩短沉淀时间，从而节省了构造成本。

本实施例镶嵌于提升泵出水管与生化处理构筑物之间，形同局部阻力损失形式，实现提升泵扬程与生化处理构筑物液位的关联，适用于生化处理构筑物液位可降低情形下的提升泵节能降耗。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。