[发明专利]一种带导流筒的旋流沉砂池

说明书

技术领域

本发明属于一种水处理技术领域，具体是用于管道、渠道中的雨、洪、污水等的除砂的设施，一种靠沉淀来分离含砂污水或雨水中砂粒的装置，特别是一种带有导流筒的旋流沉砂池。也可以用于各种管道、渠道中输送水体的除砂。

背景技术

城市中大量的污水、雨水和其他水体都要靠地下管道输送或排放。这些水体中往往含有泥砂，这些泥砂需要及时从水体中清除，否则不仅影响水体的清洁和质量，而且还容易将管道堵塞，造成管路和地面建筑的损坏。在污水处理厂中，如不将较大颗粒泥沙去除，还将造成后续处理设施的淤塞，并造成处理能力下降，设备磨损等问题，危害污水处理厂的安全稳定运行。长期以来，人们提出了不少水体除砂技术。旋流沉砂池是目前较为普遍采用的结构，可在一定程度上去除水体中的泥砂。例如中国专利ZL 02220513.6，“一种旋流沉砂装置”、中国专利ZL200820206062.8，“旋流沉砂池除砂机”和美国Smith & Loveless公司的比氏旋流沉砂池。它们的共同点在于：设置一个圆筒状池体，在池体下部安装一个叶轮，通过叶轮的转动来提升水流，诱发水流向池中心汇聚，使泥砂沉淀于池中心下部的集砂斗。它们共同的缺点在于：第一、叶轮的旋转运动很容易使已经沉淀下来的砂粒飞散，降低砂粒沉淀去除效果；第二、叶轮为敞开结构，叶轮提升水流所诱发的向中心汇聚的流动，由于没有固体边界的约束而作用不够强烈，第三、由于叶轮转速低，旋转运动对砂粒上粘附的有机物的洗脱作用不够明显。因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提出一种带导流筒的旋流沉砂池，该沉砂池设置了结构新颖的导流筒，叶轮的位置设置更为合理，大大提高了除砂的效果。

本发明采取以下技术方案：

一种带导流筒的旋流沉砂池，设有主池体，该主池体的池壁为圆筒形，其池底部中心的一侧设有进水口与输水渠道进水一端连通，主池体的池壁上，在池底部中心的同一侧，所述进水口的斜上方设有出水口与输水渠道出水一端连通，其特征是：在主池体内池壁上靠进、出水口一侧设有隔板，该隔板水平设置，所述进水口在隔板下方，所述出水口在隔板的上方，该隔板为半圆形，其外边沿与池壁紧密连接；在主池体的底部中心处设有集砂斗，该集砂斗的上方设有一个圆筒形的导流筒，该导流筒的直径大于所述集砂斗直径，导流筒通过底沿上的支撑件固定在集砂斗的上方，导流筒底沿与主池体的池底之间留有间隙；导流筒下部为主体的粗筒体，上端设有直径较小的细筒体，细筒体的下口通过连接板与粗筒体的上口密封连接，细筒体的上端口处固定设有一个空心轴，该空心轴下端外周设有一个在细筒体内的叶轮，叶轮的叶片结构为：转动时向主池体上方提升水；空心轴内设有一输砂管，该输砂管的下端口与设在集砂斗内的向上方提升泥砂的气提泵或渣浆泵连通；所述空心轴与一个可控电机传动链接。

在所述粗筒体的上端设有一个用于检测导流筒内水体的抽水样吸管。通过该吸管可以方便地抽取导流筒内水体样本，了解泥砂提升状况，便于随时准确地调节可控电机和叶轮的转速，保证泥砂更好地沉降。

本发明的沉砂池的运行过程：含砂污水或雨水沿进水管道或渠道进入主池体，在隔板和主池体的池壁约束下，发生旋转流动并抬升，旋转一周后达到隔板的上部，进入出水渠；水流携带的砂粒在重力作用下沉淀于主池体底板上；在旋流离心力作用下上部的水流流向池壁，底部水流流向中心，将沉淀于主池体底板上的砂粒推向中心区域；中心区域设置的低于主池体的集砂斗，砂粒在重力作用下落入其中；砂粒积累一定时间后，气提泵或渣浆泵工作，将砂粒和一定量的水沿输砂管泵送到另外的装置处理，电机通过减速器和空心轴带动叶轮在与之同心的细筒体内旋转；叶轮的叶片与水平方向呈一定角度，旋转时对水产生向上提升力，致使水流向上流动；导流筒将主池体中的水体隔成中心和外围两个区域，叶轮的运动和细筒体内的高流速不会对外围水流产生大的扰动，但在导流筒底部，水流会在叶轮的提升力作用下通过缝隙加速进入中心区；通过设计计算和电机及减速器的转速调节，使得中心区域粗筒体内水流上升流速控制在某一特定流速，保证悬浮速度高于此值的砂粒不能被上升水流带走，而在中心区域翻滚、下沉进入集砂斗，例如小于0.02m/s的上升流速，可使直径大于0.2mm的砂粒滞留在导流筒内，翻滚后最终落入集砂斗；砂粒在导流筒内翻滚还可将粘附在砂粒上的有机质洗脱下来，减少后续出砂设备的负荷。

本发明的有益效果：

第一、叶轮的提升作用由于有筒壁的约束作用而强化了主池体底部向内汇聚的流动，可以更好地收集沉淀下来的砂粒，防止其沉积或再次悬浮而造成飞散；