沉淀池和在沉淀池的流入区域中引导分流的方法技术

一种沉淀池(1)设有输入结构(2)，待分离的悬浮液通过其高度可调节的输入开口(3)流入池中。从输入结构流出的体积流量可以根据当前载荷以及输入开口的高度可变性通过形成使液流水平地流过的输入开口(3a)或使液流竖直地流过的输入开口(3b)而被引导，或者可选地可被拆分为水平子流量Q

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沉淀池和在沉淀池的流入区域中引导分流的方法


[0001]本专利技术涉及一种沉淀池，其至少临时用于分离至少两相的悬浮液、特别是用于将作为净化生物质的固体混合物的污泥与作为流体的净化清水分离，其中总体积流量Q
IN
通过至少一个输入开口根据其形状和布置而流入沉淀池中，其中总体积流量Q
IN
由至少两个分流流量Q
C
和Q
R
的组合构成，并且其中从重相中分离出的轻相在分流流量Q
C
下从沉淀池中流出，并且通过重相分离的粘稠的悬浮液浓缩物在分流流量Q
R
下被去除，并且其中至少通过所述一个输入开口引导进入到沉淀池中的输入流，该输入开口可以通过其边界相对于彼此的相对位置变化及它们在沉淀池中的绝对位置变化而被调节到能量最优状态。本专利技术还涉及一种通过控制输入开口的形状、大小和/或布置来引导这种沉淀池的流入区域中的分流的方法。

技术介绍

[0002]这样的沉淀池在世界范围内用于废水处理厂的生物处理阶段，例如作为初级、中级和二级澄清池。在该过程中，在总流量Q
IN
下流动的固体与悬浮液的分流流量Q
C
进行分离并再次在分流流量Q
R
下以浓缩的形式从沉淀池中排出。尤其是在二级澄清池中，这种从分流流量Q
C
中分离固体的效率在废水处理的总体成功中起着决定性的作用。如果净化废水在清水出水流量Q
C
下从二级澄清池(具有浓度为约2500mg/l至4000mg/l的生物质的悬浮液通常在输入流量Q
IN
下流入其中)中排放仅几毫克每升的未被分离的生物质，则这将影响废水处理厂的、尤其是在磷和碳化合物的保留方面的总体成功。在具有良好设计的输入结构中约为5mg/l至10mg/l并且在一般到中等程度设计的池中约为15mg/l至20mg/l的出水流量Q
C
中的可过滤物质的平均出水浓度范围内，Q
C
中即使几毫克每升的可过滤物质的减少也意味着相当大的改进。
[0003]如今，二级澄清池越来越多地配备有根据EP1607127B1的输入结构，其中来自该输入结构的输入流基本上被水平地引导穿过输入开口，该输入开口可以通过改变其边界的相对位置和绝对位置而调节至能量最优状态。Q
C
和Q
R
都是变量。例如，废水处理厂的清水排放量Q
C
从夜间到白天并且特别是从干燥天气到阴雨天气增加。回流体积流量Q
R
通常针对废水处理厂的排放量Q
C
进行控制并因此对应地产生波动。在这种控制中，比率Q
R
/Q
C
的目标值通常约为0.5至0.75。但是，考虑到机器技术，Q
R
通常在最小值和最大值方面都受到限制。这意味着低载荷时间内的回流体积流量Q
R
可能比清水排放Q
C
高得多，因此适用Q
R
/Q
C
>>1.0。这样的不利结果是，与方法所需的要从池中流过的部分Q
C
相比，来自总体积流量Q
IN
的大得多的分流体积流量Q
int
>>Q
C
根据从输入开口流出的方向被引导穿过池。
[0004]体积流量Q
IN
＝Q
C
+Q
R
通过输入开口从输入结构流入到沉淀池中。在该过程中，可以根据Q
IN
流入沉淀池的方向将输入开口的设计拆分为主要竖直地或主要水平地引导的流出方向的两种基本变形。在该过程中，每个流过的区域均由其未被流过的、对其进行限制的边界来限定。因此，可水平流过的区域具有至少一个较高的边界和至少一个较低的边界，并且可竖直流过的区域具有至少两个边界，它们位于相同或至少相似的悬伸量上。
[0005]基本竖直引导的流入方向在英美地区中特别常见，例如在US4222879A中进行了描述。基本上水平引导的流出方向在欧洲经常使用，例如在EP1607127B1中进行了描述。这两种变型的共同点在于装置的某些部分(例如美国公开文本中的“静水井(stilling well)”和“折流板”，或欧洲公开文本中的“输入管”、“管环”和“环板”)各自形成一个空间，该空间在悬浮液通过输入开口进入到发生沉淀过程的区域中之前被流过。该区域或所形成的装置形成沉淀池的所谓的输入结构。
[0006]为了完整起见，应注意的是，借助于挡板或皮带清理和抽吸清理，回流污泥流量Q
R
的排放量存在至少两个必要的基础及它们的各种细节变型，但是，就像沉淀池本身的形状一样，其无论是圆形的或角形的或其他任何几何设计并且无论经处理的废水Q
C
的排放类型如何，对根据本专利技术的功能都没有任何影响，本专利技术的目的在于将Q
IN
＝Q
C
+Q
R
供应到池中。
[0007]输入结构具有多种功能。最重要的两个功能一方面是有目的地消耗将悬浮液输送到输入结构所需的流入体积流量的动能，另一方面是确保悬浮液到输入开口(即，到输入结构与沉淀室之间的交界面)的尽可能均匀且均等分布的流入。沉淀池的在其中产生沉淀过程的区域被定义为沉淀室。这是在水平方向上紧接或环绕输入结构的区域。根据此定义，输入结构的内部、输入结构的结构下方的区域和所谓的污泥漏斗中的区域不属于沉淀池的沉淀室，输入结构下方的区域和污泥漏斗的区域既不属于输入结构也不属于沉淀室。
[0008]从曝气池到二级澄清池(即，进入到输入结构中)的流入通常在高速下并因此在较高的动能下(通常在大约70cm/s至1.5m/s的最大流速下)发生，从而避免沉淀过程。然而，在输入开口处并因此进入到沉淀池的沉淀室中的最佳输入速度的度量值准确地讲并非是由用于避免沉淀的高能量的方面产生，相反是由为了使能量输入最小化而通过优化来避免扰乱沉淀过程的方面产生。输入开口处能量流的确定性度量值是密度弗劳德数F
D
。如果F
D
＝1，则进入沉淀池中的势能流和动能流的压力分量之和最小。考虑到此，根据当前输入流量Q
IN
和密度有效的提升加速度g
’
，输入开口的给定的线性扩张量L
IN
产生能量最优的输入开口扩张量h
opt
＝(Q
2IN
/B
2IN
/g
’
)
1/3
。由于沉淀池中物理上非必要的能量输入会导致适得其反的湍流和混合过程，因此具有F
D
＝1或h
opt
的输入流显然是最佳的，因为输送所需的能量输入最少。根据边界条件，在F
D
＝1的条件下，穿过二级澄清池中的输入开口的流速是与载荷相关的，最佳是大约4cm/s到8c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其中多相流体在输入体积流量Q
IN
下经由通过调节输入开口来连续优化输入能量的至少一个输入结构而从所述输入结构排放到至少一个沉淀池中，随后在至少一个至少为临时性的沉淀池中在每种情况下将不同重量的物相分离为至少一个回流体积流量Q
R
和至少一个出水体积流量Q
C
，其特征在于，通过改变所述输入开口的流入边界相对于彼此的位置或者通过将流入区域至少临时地拆分为不同取向的分流区域，所述输入结构内或所述输入结构处的至少一个分流流量Q
I
并且最多全部的输入流量Q
IN
在高载荷下主要在2点钟至4点钟的方向上从所述输入结构流出，并且在低载荷下在至少一个分流流量Q
I
下在5点钟至11点钟的方向上从所述输入结构流出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，排放方向或Q
i
＝Q
IN
与Q
ii
＝0以及Q
i
＝0与Q
ii
＝QIN之间的拆分度量值是可以部分或全部以及逐步或连续可变地调节的或自调节的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过总载荷直接或间接地检测所述沉淀池的瞬时载荷，从而能够通过控制或调整将当前的拆分度量值调节为所述体积流量Q
i
和所述体积流量Q
ii
和/或调节输入流的取向。4.一种用于执行根据权利要求1至3中任一项所述的方法的沉淀池，其中多相流体在输入体积流量Q
IN
下经由通过调节输入开口来连续优化输入能量的至少一个输入结构而从所述输入结构排放到至少一个所述沉淀池中，随后在每种情况下将不同重量的物相分离为至少一个回流体积流量Q
R
和至少一个出水体积流量Q
C
，其特征在于，通过改变所述输入开口的流入边界相对于彼此的位置或者通过将流入区域至少临时地拆分为不同取向的分流区域，所述输入结构内或所述输入结构处的至少一个分流流量Q
I
并且最多全部的输入流量Q
IN
在高载荷下主要在2点钟至4点钟的方向上从所述输入结构流出，并且在低载荷下在分流流量Q
I
下在5点钟至11点钟的方向上从所述输入结构流出。5.根据权利要求4所述的沉淀池，其特征在于，通过例如借助于封闭装置改变过流区域或通过影响过流区域的大小或过流区域的流动阻力的其他装置或措施，能够控制通向所述沉淀池的至少一个所述输入开口的相关联的分流体积流量的大小。6.根据前述任一项权利要求所述的沉淀池，其特征在于，所述输入开口的过流面积A
i
由至少一个上部装置限定，所述上部装置的位置是可变的并因此向上限制所述输入开口，并且具有面积A
i
的至少一个第一输入开口和具有面积A
ii
的至少一个第二输入开口均由位置可变的至少一个另外的下部限制装置限定。7.根据权利要求6所述的沉淀池，其特征在于，在所述输入结构内或所述输入结构处设置有借助于至少一个伸缩式或折叠式或可通过任何其他方式调节高度的壁(W)来确定具有面积A
i
的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
申请(专利权)人：海德罗格拉弗有限公司，
类型：发明
国别省市：