[发明专利]压力流消能及悬浮物截流的方法及装置

说明书

本发明公开了一种压力流消能及悬浮物截流的方法及装置。其步骤为：水流通过进水管(压力管)进入消能及悬浮物截流设施；进水管的出水经过消能流道进行消能；消能后的水流经井连通孔道穿过分区隔墙进入悬浮物沉淀区；水流在悬浮物沉淀区中进行悬浮物沉淀，泥水分层；悬浮物沉淀区上层清水经出水管出水，下层污泥定期进行外排处置。该方法可消除压力流能量，并有效地截流效能后的水体中的悬浮物，避免后续管道淤积堵塞的问题。

技术领域

本发明属于给水排水技术领域，更具体地说，涉及一种压力流消能及悬浮物截流的方法及装置。

背景技术

输水常采用两种方式：压力输送和重力输送。水流输送过程中，常因输送方式变更或水流末端释放而进行水流能量消除，以免水流能量过大对水体接收构筑物造成损坏。

在重力流输水方式中，由于输水渠道上下游高差较大，导致水体势能差过大，需要在中间设置重力式消能井。重力式消能井已趋于成熟，相关标准、规范及书籍对其进行了详细地规定与叙述[《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)、《水污染控制工程上册》，周琪等]。刘焕芳等人对传统重力式消能井进行了改进，在深筒消能井后增设二次消能平流稳压井，能够连续使用并保证出水与进水管流量相等，同时减少管道井空间的多喷孔出水口并进行二次平流稳压消能 (发明专利：改进型深筒式消能井，公开号CN102900053A)。张显忠等人设计一种超深调蓄管初期雨水入流消能井，该消能井结构简单、方便、可实施，同时能对进入井体的雨水等有很好的消能作用，极大的减轻了雨水对井体下部与调蓄管的冲击。(发明专利：超深调蓄管初期雨水入流消能井，公开号 CN102808449A)。然而，在压力流消能方面，几乎处于技术空白，尤其在压力流能量降低后，水体悬浮物趋于稳定下沉，造成管道淤积问题的方面，更是缺乏研究。

为实现压力流消能及解决能量降低后管道淤积问题，寻求一条技术先进可行、经济合理压力流消能及悬浮物截流的方法十分必要。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种可消除压力流能量，并有效地截流效能后的水体中的悬浮物的压力流消能及悬浮物截流的方法。

为达到上述目的，本发明的一种压力流消能及悬浮物截流的方法，其步骤为：进水管的出水经过消能流道进行消能；

消能后的水流经井连通孔道进入悬浮物沉淀区；

水流在悬浮物沉淀区中进行悬浮物沉淀，泥水分层；

悬浮物沉淀区上层清水经上层出水管出水，下层污泥经下层出水管定期进行外排。

较佳的，所述的进水管的进水方向与水平方向夹角α≤15°；进水管内径 100mm≤d≤2000mm；进水流速0.5m/s≤v≤5.0m/s。

较佳的，所述的进水管的出水口距消能流道②起点0.5m≤l≤1.5m；消能流道半径R＝(0.5～2.5)·d·v²且R≥d；其中，d为进水管内径。

较佳的，所述的连通孔道为矩形，其过流断面面积S≥0.5·π·d²；或，所述的连通孔道为圆形时，其孔道直径D＝(1.4～2)d；其中，d为进水管内径。

较佳的，悬浮物沉淀区⑤的有效停留时间t≥2min。

较佳的，所述的出水管采用重力流出水，出水管内径d₁≥2.5d且d₁≥300mm，坡度1‰≤i≤10‰。

为达到上述目的，本发明压力流消能及悬浮物截流装置，所述的装置包括：具有进水管的消能流道区；以及具有两个出水管的悬浮物沉淀区；在消能流道区和悬浮物沉淀区之间设置有连通孔道；其中，悬浮物沉淀区的一个出水管设置在悬浮物沉淀区侧壁的上段或中上段，另一个出水管设置悬浮物沉淀区侧壁的中下段或下段。

相比于现有技术，本发明突出优点在于：