水處理系統及其出水裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種水處理系統及其沉淀池用的出水裝置，屬于水處理技術領域。其中，水處理系統包括沉淀池及位于沉淀池出水口處的出水裝置，出水裝置包括集水堰與位于沉淀池清水層中的集水管。通過集水堰對沉淀池中的運行水位進行控制，并通過集水管浸沒式集水以避免集水堰的溢流率對出水水質造成影響。
【專利說明】
水處理系統及其出水裝置
技術領域
[0001]本發明涉及水處理設備，具體地說，涉及一種水處理系統及其沉淀池用的出水裝置。
【背景技術】
[0002]水處理是一種通過物理、化學等方法去除原水中雜質的過程，通常包括絮凝、沉淀、過濾及消毒等步驟。經絮凝產生的絮凝團將在沉淀池中沉淀至沉淀池底部，并經與沉淀池底部連通的排泥管排出沉淀池。沉淀池通常包括一帶有進水口與出水口的池體，在池體中設有沉淀裝置，水流自進水口向出水口的方向行進，在流經沉淀裝置時進行沉淀，經沉淀處理后的水流在出水口處進入出水裝置。
[0003]公布號為CN10207871IA的專利文獻中公布了一種沉淀裝置，即沉淀池，參見其說明書附圖2，在沉淀池的出水口處設置一集水堰11，在沉淀池中經沉淀處理的水流漫過集水堰11的溢流面進入集水堰11的出水槽內，并從與出水槽連通的出水管流出。
[0004]沉淀池中水流進入出水槽的方式為漫過集水堰的溢流面的溢流方式，對于這種溢流方式，需要考慮溢流面的溢流負荷，通常要求溢流面處的溢流率不高于300m3/m.d，當溢流負荷過高時，易造成絮凝團被流速較高的水流帶出，導致出水水質降低。為了提高沉淀池的出水量，需要增加溢流面的長度，即需增加沉淀池的池寬，導致沉淀池占地面積過大。
【發明內容】
[0005]本發明的主要目的是提供一種在保持出水量不變的前提下，能有效縮短沉淀池池寬的水處理系統；
本發明的另一目的是提供一種可用于構建上述水處理系統的出水裝置。
[0006]為了實現上述主要目的，本發明提供的水處理系統包括沉淀池及位于該沉淀池的出水口處的出水裝置，出水裝置包括集水堰與位于沉淀池清水層中的集水管。集水堰包括腔室與堰板，腔室被堰板隔成集水槽與出水槽;集水管的軸向沿水平方向布置，該軸向與水流自沉淀池的進水口向出水口的行進方向相垂直。集水管形成有沿其軸向排列的多個進水孔;沿集水管的軸向，集水管的中段形成有出水孔;集水槽的進水口與集水管的出水孔連通;集水管的進水孔、集水槽的進水口與出水槽的出水口均低于堰板的溢流面;堰板的溢流面與沉淀池的池面均低于腔室腔壁的上表面。
[0007]由以上方案可見，水流在沉淀池的出水口處，通過淹沒于水中的進水孔進入集水管，進入集水管的水流在集水堰中形成溢流，以對運行水位進行控制；由于水流在集水管內形成淹沒式集水，從而使本發明集水堰相對現有技術在較高溢流率時不會對出水的質量造成影響，即可有效地通過對集水管上的進水孔與孔間距的控制，達到提高出水量的目的，從而能在與現有技術同等出水量的條件下，有效縮短池寬。
[0008]—個具體的方案為堰板包括固定板、調節板與固定螺栓，固定板與腔室的腔壁固定連接。固定板與調節板中，一者上形成有與固定螺栓相配合的定位孔，另一者上形成有與固定螺栓相配合的長孔，長孔的長軸沿垂直于集水管軸向的方向布置;調節板的上表面構成溢流面。便于在安裝出水裝置時，對堰板溢流面高度的調整，且結構簡單。
[0009]另一個具體的方案為集水管上表面在其軸向上的中段與四塊首尾依次相連的側板內表面圍成腔室;進水孔形成于集水管的下表面，出水孔形成于集水管的上表面，集水管的出水孔鄰近集水堰腔室的端口構成集水槽的進水口 ；出水槽的出水口設于遠離集水槽的側板上。充分地利用集水管構建集水堰，有效節約材料及便于出水裝置的安裝。
[0010]另一個具體的方案為堰板板面與集水管的軸向相平行。可使集水堰的長度方向沿集水管的軸向，便于設計與制造。
[0011]另一個具體的方案為堰板包括固定板、調節板及升降調節機構。固定板與腔室的腔壁固定連接;調節板的板面緊貼固定板的板面，且相對固定板受升降調節機構驅動而可在平行于固定板板面的方向上往復調節；調節板的上表面構成溢流面。便于在安裝出水裝置時，對堰板溢流面高度的調整;且能夠在工作過程中，根據水流變化，對運行水位進行調整，從而有效減小水流變化對運行水位造成的波動。
[0012]再一個具體的方案為進水孔沿集水管的軸向均布。有效地確保水流在池寬上能被集水管均勻地收集，而且便于集水管的制造。
[0013]優選的方案為沿水流在沉淀池中的行進方向，沉淀池底部由隔墻隔成依次布置的第一布水集泥區、第二布水集泥區、沉淀集泥區、第一集水集泥區與第二集水集泥區，每一集泥區與一設有排泥閥門的排泥管連通，出水裝置位于第二集水集泥區的上方。便于單獨對各個集泥區進行排泥，及便于在各集泥區上安裝相關水處理裝置。
[0014]為了實現上述另一發明目的，本發明提供水處理系統沉淀池的出水裝置包括集水堰與集水管。集水堰包括腔室與溢流面高度可調的堰板，腔室被堰板隔成集水槽與出水槽。集水管的軸向沿水平方向布置，集水管形成有沿其軸向排列的多個進水孔;沿集水管的軸向，集水管的中段形成有出水孔;集水管的進水孔位于集水槽進水口的下方，且集水槽的進水口與集水管的出水孔連通;集水槽的進水口與出水槽的出水口均低于堰板的溢流面;堰板板面與集水管軸向相平行。
[0015]具體的方案為堰板包括固定板、調節板與固定螺栓，固定板與腔室腔壁固定連接；固定板與調節板中，一者上形成有與固定螺栓相配合的定位孔，另一者上形成有與固定螺栓相配合的長孔，長孔的長軸沿垂直于軸向的方向布置;調節板的上表面構成堰板溢流面。
[0016]優選的方案為堰板包括固定板、調節板及升降調節機構。固定板與腔室的腔壁固定連接;調節板的板面緊貼固定板的板面，且相對固定板受升降調節機構驅動而可在平行于固定板板面的方向上往復調節;調節板的上表面構成溢流面。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明水處理系統第一實施例中沉淀池與出水裝置的俯視示意圖；
圖2是本發明水處理系統第一實施例中沉淀池與出水裝置的結構示意圖；
圖3是圖2中A局部放大圖；
圖4是本發明水處理系統第一實施例中出水裝置在略去出水管后的結構示意圖；
圖5是本發明水處理系統第一實施例中集水管的進水孔分布示意圖，即圖4的仰視圖； 圖6是本發明水處理系統第一實施例中堰板的結構示意圖； 圖7是本發明水處理系統第一實施例中布水裝置的主視示意圖；
圖8是本發明水處理系統第一實施例中集水裝置的結構示意圖；
圖9是本發明水處理系統第二實施例中的出水裝置在略去出水管后的結構示意圖；
圖10是本發明水處理系統第二實施例中的出水裝置的俯視示意圖。
[0018]以下結合實施例及其附圖對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0019]以下各實施例主要針對本發明的水處理系統，由于本發明的水處理系統中采用了本發明的出水裝置，在對水處理系統實施例的說明中已對出水裝置實施例進行了說明。
[0020]水處理系統第一實施例
在以下對水處理系統的說明中，僅對與本發明密切相關的結構進行說明，水處理系統中其他結構如投藥裝置、置于沉淀池中的沉淀裝置等，本領域技術人員完全可以參照現有技術進行實施。
[0021]參見圖1及圖2，水處理系統具有沉淀池I及出水裝置3。
[0022]沉淀池I的池壁101上形成有多個沿沉淀池I池寬方向均布的布水孔111，布水孔111連通水處理系統中的過渡段01與沉淀池I，布水孔111位于沉淀池I一側的端口構成沉淀池I的進水口。
[0023 ] 出水裝置3位于沉淀池I的出水口處，用于沉淀池I出水。
[0024]沿水流自沉淀池I的進水口向出水口的行進方向02，沉淀池I被隔成第一布水區
11、第二布水區12、沉淀區13、第一集水區14及第二集水區15;沉淀池I的底部被隔墻21至24隔成與上述五個區域的集泥區，分別為第一布水集泥區111、第二布水集泥區121、沉淀集泥區131、第一集水集泥區141及第二集水集泥區151;設有排泥閥門的排泥管112、122、132、142及152對應地與五個集泥區連通，即每一個集泥區與一設有排泥閥門的排泥管連通，排泥閥門控制各排泥管對集泥區中污泥進行排泥，從而可根據各集泥區的污泥聚集濃度、速度分別調整排泥時間、排泥速度及排泥周期。第一布水區11、第二布水區12、沉淀區13、第一集水區14及第二集水區15在水流行進方向上的尺寸，可根據水質、沉淀池及沉淀裝置的尺寸等實際情況按現有技術進行設置。
[0025]在隔墻21的上方安裝有由布水板25與擋水板26構成的布水裝置103，即布水裝置103設于第一布水區11與第二布水區12之間；隔墻22與隔墻23上支撐有置于沉淀區13內的沉淀裝置27;隔墻24上支撐有由集水箱28與集水板29構成的集水裝置104，即集水裝置104設于第一集水區14與第二集水區15之間。
[0026]如圖2所示，出水裝置3通過支撐架30安裝于沉淀池I的第二集水區15內，且位于第二集水集泥區151的上方，即集水管4位于沉淀池I的清水層中，以確保出水裝置3收集的水流為清水。
[0027]參見圖3及圖4，其中圖4為圖3中出水裝置在略去出水管后的左視圖，出水裝置3由集水管4、堰板6、出水管7、側板501、側板502、側板503、側板504及頂蓋板505構成。
[0028]集水管4的兩端封閉，其軸向沿水平方向布置且與水流的行進方向02相垂直，其下表面形成有多個沿其軸向排列的進水孔41，其上表面在軸向上的中段形成有出水孔42。
[0029]進水孔41的孔面積、孔型、孔間距可根據實際情況選擇，通常設計成單位長度所擁有進水孔的總孔面積相等，比如，設計成如圖5所示結構，沿集水管4的軸向等間距排列，且孔面積與孔型均相同，即進水孔41沿集水管的軸向均布，以便于集水管制造，并能在沉淀池的池寬方向上均勻地集水。
[0030]此外，在本實施例中，進水孔41分布于集水管4下表面圓心角為90度且該圓心角的角平分線沿垂向布置的區域，并使流入進水孔41的水流速度控制在lm/s以下。
[0031]側板501至504的內表面首尾依次相連地與集水管4的上表面在軸向上中段的部分圍成上部敞口的腔室5，堰板6的下表面與集水管4的上表面水密連接，且兩端面與側板502、504水密連接，從而將腔室5隔成集水槽51與出水槽52。四個側板可以一體成型的方式制成，也可單獨制成之后再采焊成一體。頂蓋板505蓋合于腔室5的敞口上，以防雜質落入腔室5內而造成水路堵塞。腔室5與堰板6構成集水堰。
[0032]出水孔42位于集水槽51—側的端口構成集水槽51的進水口。側板503上設有出水槽52的出水口 520，出水口 520與出水管7的進水口連通。
[0033]參見圖6，堰板6由固定板61、調節板62及若干固定螺栓63構成，固定板61與腔室5
的腔壁固定連接。
[0034]為了使調節板62相對固定板61在垂向上的位置可調且可使用固定螺栓63對二者間的相對位置進行定位，需在二者中的一者上形成有與固定螺栓63相配合的定位孔，另一者上形成有與固定螺栓63相配合且長軸沿垂向布置的長孔。在本實施例中，在固定板61上形成有定位孔610，在調節板62上形成有長孔620。
[0035]堰板6的板面可鉛垂布置或與垂向傾斜一定角度布置，且其板面可沿水流行進方向02布置，即集水槽51與出水槽52在集水管4的軸向上分居于堰板6的兩側，或且堰板6的板面沿平行于集水管4的軸向布置。在本實施例中，堰板6的板面與集水管4的軸向相平行且沿鉛垂布置，固定板61的中面過集水管4的中心軸線，從而使集水槽51與出水槽52分居堰板6兩側且大致等寬，可以做成長條狀。
[0036]參見圖7，擋水裝置103上的布水板25與擋水板26的板體上均設置有間隔布置的垂向柵條。
[0037]參見圖8，集水裝置104的集水箱28由均布有多個圓孔280的板面圍成的具有一個敞口的矩形箱體，該敞口扣合于集水板29上，且集水箱28與集水板29固定連接，集水板29上與集水箱28的敞口相對應的位置處形成有多個橫條孔290。
[0038]參見圖1至圖6，將出水裝置3安裝至沉淀池I的過程中，由于堰板6具有調節板62，可根據沉淀池I中池面03與安裝架30的位置，對調節板62的大致位置進行調整并擰緊固定螺栓;將出水裝置3通過支撐架30固定至沉淀池I的池壁102上后，擰松固定螺栓63，根據設計池面03與溢流率等設計參數將調節板62在垂向上的位置微調至預設位置，從而使調節板62的上表面621構成堰板6滿足設計要求的溢流面。
[0039]在完成安裝之后，堰板6的溢流面需低于池面03;側板501至504的上端面需高于池面03，從而使腔室5的腔壁高于池面03;出水口 520低于溢流面。
[0040]經布水、沉淀及集水之后的水流在池寬方向上能被進水孔41均勻地收集并進入集水管4內；水流在集水槽51內溢過堰板6的溢流面，從而溢流至出水槽52內并經由出水管7流出。
[0041 ]由于水流是由集水管進行淹沒式集水，從而使本集水堰相對現有技術在較高溢流率時不會對出水水質造成影響，同時，能夠利用集水堰對運行水位進行控制。
[0042]在本發明中，池面03是指沉淀池I中水面，即運行水位。
[0043]水處理系統第二實施例
作為對本發明水處理系統第二實施例的說明，以下僅對與水處理系統第一實施例的不同之處進行說明。
[0044]對于堰板的溢流面為定高的出水裝置，在運行過程中，水流的變化容易造成運行水位的波動，為了減小上述影響，本實施例通過增設升降調節機構以調整調節板相對固定板在垂向上的位置，以對堰板溢流面的高度進行調整。
[0045]如圖9及圖10所示，升降調節機構由手輪711、調節螺桿712及與之相配合的調節螺母(圖中未示出)構成。在安裝時，使調節板762的板面緊貼固定板761的板面，并在頂蓋板7505上設有用于固定調節螺母的通孔，調節螺桿712穿過調節螺母后，其下端與調節板762固定連接且調節螺桿712相對調節板762可繞自身軸線旋轉;上端與手輪711固定連接，從而通過旋轉手輪711，驅動調節板762相對固定板711在垂向上的位置可調。
[0046]此外，升降調節機構并不局限上述結構，比如，可采用直線電機的動子拉動/推動調節板762相對固定板762在垂向上可調。溢流面高度可調的堰板76也并不局限于上述結構，比如，固定板內形成有用于容納可調板且可供其沿垂向滑動的容納腔，從而二者構成一抽屜式結構。
[0047]對于集水堰與集水管之間的連接關系并不局限上述各實施例，比如采用一塊沿水平方向布置的底板替代集水管上側的管壁，以與四塊側板圍成腔室，并在底板或側板下部設置集水槽的進水口，并通過連通管連通集水管的出水孔與集水槽的進水口 ；且集水管的進水孔低于集水槽的進水口，集水槽的進水口與出水槽的出水口均低于集水堰的溢流面，溢流面與池面均低于腔室池腔壁的上表面。
[0048]此外，當將集水堰置于沉淀池外時，腔室腔壁的上表面需高于溢流面可理解為集水槽與出水槽的側壁的上表面均高于溢流面，或可理解為集水槽的全部側壁的上表面需高于溢流面，而出水槽的部分側壁的上表面可低于溢流面，只需滿足出水槽能對溢出的水流進行收集即可。
【主權項】
1.水處理系統，包括沉淀池及位于所述沉淀池的出水口處的出水裝置，所述出水裝置包括集水堰； 其特征在于: 所述集水堰包括堰板及被所述堰板隔成集水槽與出水槽的腔室； 所述出水裝置還包括位于清水層中的集水管，所述集水管的軸向沿水平方向布置，所述軸向與水流自所述沉淀池的進水口向所述出水口的行進方向相垂直； 所述集水管形成有沿所述軸向排列的多個進水孔，沿所述軸向，所述集水管的中段形成有出水孔； 所述集水槽的進水口與所述出水孔連通； 所述進水孔、所述集水槽的進水口與所述出水槽的出水口均低于所述堰板的溢流面，所述溢流面與所述沉淀池的池面均低于所述腔室的腔壁的上表面。2.根據權利要求1所述水處理系統，其特征在于: 所述堰板包括固定板、調節板與固定螺栓，所述固定板與所述腔室的腔壁固定連接；所述固定板與所述調節板中，一者上形成有與所述固定螺栓相配合的定位孔，另一者上形成有與所述固定螺栓相配合的長孔，所述長孔的長軸沿垂直于所述軸向的方向布置；所述調節板的上表面構成所述溢流面。3.根據權利要求1所述水處理系統，其特征在于: 所述集水管的上表面在所述軸向上的中段與四塊首尾依次相連的側板的內表面圍成所述腔室； 所述進水孔形成于所述集水管的下表面，所述出水孔形成于所述集水管的上表面，所述出水孔鄰近所述腔室的端口構成所述集水槽的進水口 ； 所述出水槽的出水口設于遠離所述集水槽的側板上。4.根據權利要求1所述水處理系統，其特征在于: 所述堰板的板面與所述軸向相平行。5.根據權利要求1所述水處理系統，其特征在于: 所述堰板包括固定板、調節板及升降調節機構； 所述固定板與所述腔室的腔壁固定連接； 所述調節板的板面緊貼所述固定板的板面，且相對所述固定板受所述升降調節機構驅動而可在平行于所述固定板的板面的方向上往復調節； 所述調節板的上表面構成所述溢流面。6.根據權利要求1所述水處理系統，其特征在于: 所述進水孔沿所述集水管的軸向均布。7.根據權利要求1至6任一項所述水處理系統，其特征在于: 沿所述行進方向，所述沉淀池的底部由隔墻隔成依次布置的第一布水集泥區、第二布水集泥區、沉淀集泥區、第一集水集泥區與第二集水集泥區，每一集泥區與一設有排泥閥門的排泥管連通； 所述出水裝置位于所述第二集水集泥區的上方。8.出水裝置，用于水處理系統的沉淀池的出水，包括集水堰； 其特征在于: 所述集水堰包括腔室及溢流面高度可調的堰板，所述腔室被所述堰板隔成集水槽與出水槽； 集水管，所述集水管的軸向沿水平方向布置，所述集水管形成有沿所述軸向排列的多個進水孔;沿所述軸向，所述集水管的中段形成有出水孔； 所述進水孔位于所述集水槽的進水口的下方，且所述進水口與所述出水孔連通； 所述進水口與所述出水槽的出水口均低于所述溢流面； 所述堰板的板面與所述軸向相平行。9.根據權利要求8所述出水裝置，其特征在于: 所述堰板包括固定板、調節板與固定螺栓，所述固定板與所述腔室的腔壁固定連接；所述固定板與所述調節板中，一者上形成有與所述固定螺栓相配合的定位孔，另一者上形成有與所述固定螺栓相配合的長孔，所述長孔的長軸沿垂直于所述軸向的方向布置；所述調節板的上表面構成所述溢流面。10.根據權利要求8所述出水裝置，其特征在于: 所述堰板包括固定板、調節板及升降調節機構； 所述固定板與所述腔室的腔壁固定連接； 所述調節板的板面緊貼所述固定板的板面，且相對所述固定板受所述升降調節機構驅動而可在平行于所述固定板的板面的方向上往復調節； 所述調節板的上表面構成所述溢流面。
【文檔編號】B01D21/02GK106075966SQ201610703137
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月22日
【發明人】張良純, 張建國, 周密
【申請人】珠海九通水務股份有限公司