叠锥体同心环形斜面沉淀装置制造方法及图纸

本发明专利技术是一种叠锥体同心环形斜面沉淀装置。其沉淀区由各个半锥体叠放构成，沉淀区的水平截面积由下向上逐渐增大，导致水的上升流速逐渐降低，同时水所接触的沉淀面积也逐渐增大。附图为所述装置的沉淀区剖面图。经计算，水从进水区进入沉淀区后流经的各个水平断面的雷诺数逐渐降低，而且水所接触的沉淀面积逐渐增大，所以所述装置具备这样一个特点，即在沉淀区内，随着水的上升，水中悬浮物的沉降效果逐渐加强，从而可以保证其沉淀效率高于普通斜板或斜管沉淀池。因此在单位时间处理水量相同的条件下，所述装置的体积更小，同时所述装置的制造安装更为简单，尤其适合圆形沉淀池和圆形沉淀设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由锥体同心叠放组成的环形斜面沉淀装置，属一种水处理设备。
技术介绍
目前现有的技术中，斜板和斜管沉淀技术都是基于“浅层理论”，通过在沉淀池内安装平行斜板或斜管增加沉淀面积，降低雷诺数Re来提高沉淀效果。与平流沉淀池和竖流沉淀池相比，斜板沉淀和斜管沉淀的效果有很大提高，但也存在如下不足之处1、进水区至出水区所有斜板区或斜管区的流速相同，雷诺数相同。随着水流的上升，水中大部分悬浮物逐渐沉淀，剩余悬浮物浓度降低，沉淀效果逐渐下降，沉淀区出水中残留的悬浮物还需要通过一个高约1500mm的澄清区进一步沉淀。为进一步增强斜板和斜管沉淀的效果，可以缩短斜板间的距离和缩小斜管内切圆的直径来进一步降低雷诺数，增加沉淀面积，但过小的板间距离或内切圆直径不但会增加材料使用量和加工难度，还会造成易堵塞的现象。斜管尤其容易堵塞，所以很少用于污水处理上。2、现有的斜板和斜管只能加工制造成方形或矩形结构，主要适用于方形或矩形沉淀池，不适合圆形沉淀池或沉淀设备使用，限制了其使用范围。3、斜板和斜管沉淀区的四周需要专门进行密封，防止水在池壁上形成短流，从而增加了制造和安装的难度和成本。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种沉淀效率更高、体积更小、制造安装简单，尤其适用于圆形沉淀池的叠锥体同心环形斜面沉淀装置。一种斜板或斜管沉淀装置包括一个进水缓冲区、沉淀区、澄清区、出水装置、进水装置和排泥装置。所述叠锥体同心环形斜面沉淀装置的特征在于沉淀区由依次同心放大的锥体斜面构成，各锥体上下截面分别处于一个水平面上，中心为一个完整锥体，其它为去掉顶部的半锥体，最外层锥体即是斜面沉淀区，又是整个沉淀区的密封壁。水进入沉淀区后，在任意一格沉淀区中呈360°γ环形放大上升，上升流速逐渐下降，水所接触的沉淀面积逐渐增大。所述装置的澄清区是一个在最外层锥体上加高的一个圆柱体。所述装置的出水方式即可以是先汇集于中心锥体后出水，也可以是从周边出水堰出水。由于越靠近中心的沉淀区的雷诺数下降越大，沉淀效果越佳，所以选择中心出水方式时，外周沉淀区的出水向圆心汇集的过程中可获得更多的沉淀时间，所以中心出水方式更为理想。由于各锥体斜面构成的环形沉淀区水平截面积由下往上逐渐增加，水的上升流速V逐渐下降。根据雷诺数的计算公式Re＝V*Dd/γ，经计算，整个出水区水平断面的当量直径Dd等于整个进水区水平断面的当量直径Dd(Dd＝4*S/N，其中S为断面面积，N为该断面水的总湿周周长)，由于水的工作粘度γ不变，所以出水口Re(出)与进水口Re(进)的比值Re(出)/Re(进)＝V(出)/V(进)＝S(进)/S(出)＝R/(R+2M)，其中R为最外层锥体进水口直径，M为中心锥体的直径(M＝2Lcosα，其中L为锥体斜面的长度，当α等于60°时，M＝L)。由于R＞0，M＞0，所以R＜(R+2M)，所以R/(R+2M)＜1，即锥体沉淀区出水断面的雷诺数恒小于进水断面的雷诺数，而且R取值越小，则雷诺数降幅越大。根据“浅层理论”，流体的雷诺数越小，流体所接触的沉淀面积越大，则其沉淀效率越高，因此，在进水断面面积相等，斜板间距相同的条件下，所述装置的沉淀效率高于普通斜板沉淀池，沉淀区出水水质优于普通斜板沉淀池的出水，在单位时间处理水量相同的条件下，所述装置的体积可小于普通斜板沉淀池，所述装置的制造安装难度低于斜板或斜管沉淀装置，特别是密封施工更简单。污泥在锥体斜面下滑的过程中，除产生垂直方向的堆积外，还产生圆周水平方向的堆积作用，所以污泥的下滑效果更好，不易产生堵塞现象，可用于高浓度污水处理，尤其适合于圆形沉淀池和圆形沉淀设备。由于锥体斜面沉淀区采用可拆卸吊装固定方式，方便维护管理。附图说明附图1为所述装置的剖面图，其中1为进水缓冲区，2为锥体斜面沉淀区，3为中心锥体区，4为澄清区，5为出水装置，6为进水装置，7为排泥装置。R为最外层锥体进水口直径，也即进水缓冲区直径，α为锥体斜面与水平面的倾角，L为锥体斜面的长度，ρ为锥体斜面间水平距离，M为中心锥体上口直径，H1为进水缓冲区高度，H2为锥体斜面沉淀区垂直高度，H3为澄清区高度。附图2为所述装置俯视图，各锥体构成同心圆，放射状线为吊装架。具体实施方法所述装置的进水方式和排内泥方式与普通斜板和斜管沉淀池相同。先根据所需处理水量Q和原水水质确定装置的技术参数。上升流速V在3m/hr-5m/hr，锥体倾角α在45°-70°，锥体斜面长度L在800mm-1200mm之间，锥体间水平距离ρ在6mm-10mm之间，进水缓冲区高度H1在1200mm-1500mm之间，锥体斜面沉淀区垂直高度H2在700mm-1000mm之间，澄清区高度H3在500mm-800mm之间。进水缓冲区S＝Q/V＝R*R*π/4，所需锥体数量＝R/2ρ，中心锥体直径M＝2L*COSα，依此可分别计算出所需各个锥体的上下口直径。先整体制造加工沉淀装置的主体外围，即将进水缓冲区、最外层锥体及澄清区制造成一个整体，在缓冲区内安装进水和排泥装置，缓冲区圆心处安装一根中心锥体支撑柱，支撑柱顶端安装一个小锥体用于支撑中心锥体，然后将预先制作好的各个锥体放入池内，悬挂在最外层锥体内壁，将放射状吊装架固定在澄清池池壁上，最后将各锥体依次固定在吊装架上，检测并校正各固定点，保证各个锥体处于同一水平面上。正常情况下取α＝60°，L＝1000mm，则M＝L＝1000mm，可用半圆方式制作各个锥体模型。所述装置各部件的制造加工方式及所用材料不限，但必须保证所用材料有足够的机械强度，无毒，耐腐蚀，表面光滑。权利要求1.一种用于固液分离的叠锥体同心环形斜面沉淀装置，该装置包括一个进水缓冲区，沉淀区，澄清区，出水装置，进水装置，和排泥装置，其特征在于沉淀区由依次同心放大的锥体环形斜面构成，各锥体上下断面分别处于一个水平面上，中心为一个完整锥体，其它锥体为去掉顶部的半锥体，最外层锥体即是沉淀斜面，又是整个沉淀区的密封外周，水进入沉淀区后，在任意一个沉淀区中呈360°环形放大上升，上升流速逐渐下降，水所接触的沉淀面积逐渐增大，水中悬浮物的沉淀效果逐渐加强。2.根据权利1所述的装置，其特征在于各锥体的固定方法是将其吊装在澄清池池壁上，中心锥体下有一根支撑柱。3.根据权利1所述的装置，其特征是出水方式可选择中心锥体出水或周边出水，中心出水的沉淀效果更佳。4.根据权利1说述的装置，其特征是锥体斜面长度在600mm-1200mm之间，倾角在45-70之间，锥体斜面间的水平距离在5mm-12mm之间。5.根据权利1所述的装置，其各部件的制造加工材料不限，但要求有足够的机械强度，无毒，耐腐蚀，表面光滑。全文摘要本专利技术是一种叠锥体同心环形斜面沉淀装置。其沉淀区由各个半锥体叠放构成，沉淀区的水平截面积由下向上逐渐增大，导致水的上升流速逐渐降低，同时水所接触的沉淀面积也逐渐增大。附图为所述装置的沉淀区剖面图。经计算，水从进水区进入沉淀区后流经的各个水平断面的雷诺数逐渐降低，而且水所接触的沉淀面积逐渐增大，所以所述装置具备这样一个特点，即在沉淀区内，随着水的上升，水中悬浮物的沉降效果逐渐加强，从而可以保证其沉淀效率高于普通斜板或斜管沉淀池。因此在单位时间处理水量相同的条件下，所述装置的体积更小，同时所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于固液分离的叠锥体同心环形斜面沉淀装置，该装置包括一个进水缓冲区［１］，沉淀区［２］，澄清区［４］，出水装置［５］，进水装置［６］，和排泥装置［７］，其特征在于沉淀区由依次同心放大的锥体环形斜面构成，各锥体上下断面分别处于一个水平面上，中心为一个完整锥体，其它锥体为去掉顶部的半锥体，最外层锥体即是沉淀斜面，又是整个沉淀区的密封外周，水进入沉淀区后，在任意一个沉淀区中呈３６０°环形放大上升，上升流速逐渐下降，水所接触的沉淀面积逐渐增大，水中悬浮物的沉淀效果逐渐加强。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：景兴，
申请(专利权)人：景兴，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]