專利名稱：自行凝集功能的長方形沉淀系統的制作方法
自行凝集功能的長方形沉淀系統技術領域：
本發明涉及沉淀池(Clarifier或Sdeimentation Tank)的結構，尤其提供在含有 高濃度的浮游物質的污水引導浮游物質自行凝集、提高沉淀效率、防止沉降的污泥流到沉 淀池下游部分的長方形沉淀系統。背景技術：
用于處理污水及廢水的水處理裝置大部分以儲存池、處理池及沉淀池組成，儲存 池保存污水，處理池從上述儲存池受到污水而通過生物或化學的方法進行凈水處理，沉淀 池對經過凈水處理而排出的1次處理水內的浮游物質進行凝集、沉淀而去除。
一般而言，沉淀工程是指，含有浮游物質(Suspended Solid5SS)的污水流入到沉 淀裝置后，將污水里的SS沉降而去除，而只排出清潔的處理水的過程。沉淀池直接影響到 水質和SS的去除，因此需要有效的沉淀池設計。
目前通用的沉淀工程為簡單的重力沉降式，就是將污水流入到長方形沉淀池，根 據斯托克斯氏定律(Stokes’ s Law)將沉重的SS逐漸沉降在沉淀池底部而去除的方式。
作為重力沉降式系統，長方形斜板沉淀體統被廣泛利用，其側斷面結構可以參見 附
圖1。上述長方形斜板沉淀池(100)①由污泥堆積的上游漏斗(hopper)部以及②水位逐 漸下降的下游底面傾斜部組成。在上游漏斗部內設有在與流入水的方向成為垂直的側面形 成多個流入口 的垂直折流板00)。在下游的傾斜部設有以發動機(M)驅動的刮刀類 型污泥收集器(30)，還在墻面上端設有流出堰00)。在漏斗部和底面傾斜部上游形成污泥 層，就是自然沉淀的污泥以及用污泥收集器(30)從傾斜部底面刮削的污泥產生的堆積層。
以現有的長方形沉淀系統為例，流入的SS濃度越濃，沉淀的停留時間(Retention Time)越長，從而發生處理效率下降的問題。
不僅如此，由于水溫的差距和沉淀池結構的問題，水流變成偏流，因而在沉淀池底 部沉淀的污泥推到下游部，污泥層的水平面積向下游逐步擴大。若污泥廣泛分布在沉淀池 底部，污泥的濃度就相對下降，隨之難以保持回流污泥(Return sludge)的濃度，也難以保 持前段的生物反映池內的污泥濃度(MLSS)。
發明內容
解決課題
本發明為解決上述的現有技術的問題，提供防止長方形沉淀池下部的污泥因短流 或密度流(density current)而移至下游、造成流出水的水質惡，從而去除SS的效率得以 提高的沉淀系統。
解決方法
為了實現上述的目的的本發明提供，在由包括在流入水流入側面設有的垂直折流 板到底面傾斜部入口的上游漏斗部、包括污泥收集器及流出堰的下游底面傾斜部組成的長 方形沉淀系統由①在上述漏斗部水平面積的30 100% (或停留時間為3 30分鐘)的位置設有下部從底部偏離20cm 水位的60%、隔斷水流的上部的垂直分隔板；②為了流入 水能垂直向下層流流動(Laminar Flow)而形成多個透水孔、位于上述垂直折流板和垂直分 隔板之間的平行折流板；組成的自行凝集功能的長方形沉淀系統。上述平行折流板按照需 求可以設置一個或幾個。
將因上述垂直折流板和漏斗部側面及垂直分隔板而形成的空間叫做“凝集well”， 以便于說明。本發明是污水在上述凝集well停留而發生自行凝集效果的系統。
在凝集well，若垂直分隔板的位置與上述漏斗部的水平面積相比不到30% (停留 時間不到5分鐘)，處理水在凝集well停留的時間就變短，因此污泥的沉淀效果不好，與此 相反，若達到100%以上(停留時間為30分鐘以上)，沉淀效果就很好，但是垂直分隔板的 外部(下游)空間(凝集well的出口)變窄，處理水的方向在這兒變亂，最終出現污泥上 浮的問題。
若垂直分隔板的下部下降到從底部的20cm以下的部分，處理水的方向就在凝集 well的出口變亂，污泥上浮，從而污泥凝集及沉淀效果卻降低，或者若上升到當前位置水位 的60 %以上，處理水的停留時間就變短，污泥的凝集及沉淀效果也降低。
按照本發明的沉淀系統提供，在上述垂直折流板的下部可以以60 150°的角度 增加設有防止短流折流板，以防在漏斗部沉降的剩余污泥及回流污泥排出時發生短流。若 設置角度不到60°或超過150°，短流就會增加或防止短流效果不好。
按照本發明的沉淀系統提供，在上述垂直分隔板的外側下部對垂直分隔板可以以 0 60°的角度增加設置偏離上述垂直分隔板和漏斗部的底部傾斜折流板，以便保持在漏 斗部的污泥層及引導處理水均勻流動。
按照本發明的沉淀系統提供，在上述傾斜部水平面積的上游50%內可以設置從傾 斜部的底面偏離20 100cm、隔斷從底部的水位的1/2以下的一個或兩個以上的防止污泥 移動折流板，以防沉淀的污泥被水流的短流移至下游。這時設置在最下游的防止污泥移動 折流板應有多個透水孔。
上述的防止污泥移動折流板的下部偏離距離不是擁有特殊的技術性意義，而是指 污泥收集器能移動的空間。若防止污泥移動折流板超過從底部的水位的1/2以上，通過折 流板的處理水的流速就增加而污泥會上浮。
按照本發明的沉淀系統可以設置下部被封住、在上部形成多個透水孔的一個或 兩個以上的保持平行流折流板，以便防止污泥移至下游而保持流到上游的水流的層流化 (Iaminarization)0
設置上述保持平行流折流板，同時或另外，在上述的防止污泥移動折流板的最外 邊(下游)可以設置一個或兩個以上的第2保持平行流折流板(省略圖式)，就是為了防止 污泥移至下部、保持流到上部的水流的層流化而下部從底部偏離20 100m、上部偏離水面 以上 水位的40%以上、在上部多階段形成多個透水孔。
效果
按照本發明，流入的污水停留在沉淀系統的凝集well，從而SS絮體(floe)越來越 大，凝集及沉淀效果也逐步增加。因此，若適用按照本發明的系統，能夠處理污泥濃度較高 的流入水，提高回流污泥的濃度。不僅如此，能夠防止在沉淀池下部沉淀的污泥移至沉淀池 下游，從而提高沉淀效率，提供更為清潔的流出水。4
此外，按照本發明的沉淀系統方便適用于已設置的長方形沉淀池和新的長方形沉 淀池，與現有的長方形沉淀池相比，運行及管理方便，可以減少用地面積、維修及管理費用。
附圖簡單說明
附圖1是顯示現有的長方形沉淀池的側斷面的圖紙。
附圖2是顯示按照本發明的長方形沉淀系統的側斷面的圖紙。
附圖3是顯示按照本發明的長方形沉淀體統的防止污泥移動折流板及污泥收集 器的斷面圖。
附圖4是顯示按照本發明的長方形沉淀系統的防止污泥移動折流板、保持平行流 折流板及污泥收集器的位置的斷面圖。
附圖5是保持平行流折流板的結構圖。
附圖6是電腦描寫在現有的長方形沉淀池的污泥移動現象。
附圖7是電腦描寫在按照本發明的沉淀系統上無防止污泥移動折流板時的污泥 移動現象。
附圖8是電腦描寫在按照本發明的沉淀系統上設置防止污泥移動折流板時的污 泥移動現象。
附圖9是顯示用現有技術的沉淀池底部的污泥濃度分布。
附圖10是顯示用本發明技術的沉淀池底部的污泥濃度分布。
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10 沉淀池
20 垂直折流板
21:流入口
30 污泥收集器
40 流出堰(weir)
51 垂直分隔板
52 平行折流板
53:防止短流折流板
54 傾斜折流板
55:防止污泥移動折流板
56 保持平行流折流板
為實施本發明的最好形態
如下通過附圖更為詳細說明實施本發明的最佳例子。
附圖2是顯示按照實施本發明的例子的沉淀系統一個斷面的圖紙，附圖3是顯示 按照實施本發明的例子的沉淀池的防止污泥移動折流板和污泥收集器的位置的圖紙。附圖 4是顯示按照本發明的長方形沉淀池的防止污泥移動折流板、保持平行流折流板及污泥收 集器的位置的圖紙。附圖5是顯示保持平行流折流板的圖紙。
現有的長方形沉淀池設有有多個透水孔的垂直折流板，以便使污水保持均勻的平 行流量和以適當的流速流入。但是，在本發明的沉淀池上游設有流入口以及為改善流入的 污水的污泥沉淀性的凝集well。據上述內容，凝集well是指上述垂直折流板和漏斗部側面 及垂直分隔板形成的空間。在現有的長方形沉淀池的整個或部分垂直折流板設有多個透水孔，但在本發明的上述垂直折流板的上部設有流入水能流入的流入口。
凝集well由能轉變流入水方向的垂直折流板、有能保持垂直向下層流流動的多 個透水孔的平行折流板及垂直分隔板組成。
處理水(回流流量加流入流量)在凝集well停留的最適當時間為3 30分鐘左 右，一般而言，5 10分鐘足夠。此外，將對向下流流速或垂直分隔板的單位長度流量設為 3m3/m分以下，在保持凝固的污泥并提高沉淀效率方面最為適當。
為了防止在凝集well發生處理水的短流現象，在垂直折流板下端設置防止短流 折流板。防止短流折流板防止在回流及剩余污泥排出時因泵而出現的污泥短流現象，使污 泥的濃度保持5000mg/L以上。
在凝集well外面的下部設置遏制因通過凝集well的處理水而沉淀的污泥移至沉 淀池下游、使污泥層保持穩定而提高剩余污泥及回流污泥的濃度的傾斜折流板。
沉淀的污泥被水流移至沉淀池的下游，移動的污泥從下游的流出堰流出或被污泥 收集器移至流入部的漏斗。這時，沉淀池的長度越長，污泥的移動時間也越長，隨之沉淀的 污泥因脫硝等微生物的作用而浮在水面，造成流出水的水質惡化。因此為了防止出現污泥 的移動現象，保持水流的層流穩定，在按照本發明的長方形沉淀池的底面傾斜部按照沉淀 池的方向應設置一個或兩個以上的防止污泥移動折流板。附圖3和附圖4就顯示防止污 泥移動折流板的相對位置和結構。如附圖所示，為了污泥收集器能夠移動，在下部在每一 定距離設置防止污泥移動折流板，在上部把它設置在從下部收集污泥而堆積的位置(下部 20cm 沉淀池高度的60%以下)。若防止污泥移動折流板的上部過高(60%以上)，上部的 流速就過快而引發污泥流失過多，最終會造成放流水質惡化。
若設置傾斜部的一定位置或防止污泥移動折流板，如附圖5所示，可以在其后端 設置下部被封住、上部有幾個透水孔的保持平行流折流板。保持平行流折流板的下部防止 污泥移至下部，上部的透水孔保持水流的層流。
如下通過數值解釋例子更為詳細說明本發明。
數倌解釋例子測定流場(Flow Field)的變化
為了掌握按照本發明的自行凝集功能的長方形沉淀系統的流場變化，進行了電腦 流動解釋。
用表1的規格和運行條件進行了解釋。
表1
權利要求
1.一種具有自行凝集功能的長方形沉淀系統，其特征在于，具有上游側的漏斗部和下游側的底面傾斜部，在所述漏斗部內部具有流入水導入側面 形成的垂直折流板、污泥收集器和流出堰，其中，還具有垂直分隔板，其在相當于所述漏斗部水平面積的30 100%或停留時間為 3 30分鐘的位置，設為下部距離底面20cm 水深的60%，并切斷水流的上部；以及多個 水平折流板，其位于所述垂直折流板與垂直分隔板之間，并且形成有多個透水孔，以使流入 水垂直向下進行層流流動。
2.根據權利要求1所述的具有自行凝集功能的長方形沉淀系統，其中，在所述垂直折流板的下部設置有相對所述垂直折流板呈60 150°的防止短流折流 板，以防將在漏斗部沉淀的剩余污泥和回流污泥排出時發生短路。
3.根據權利要求1所述的具有自行凝集功能的長方形沉淀系統，其中，為保持漏斗部的污泥層并引導處理水均勻流動，在所述垂直分隔板的外側下部設置有 傾斜折流板，該傾斜折流板與所述垂直分隔板和漏斗部底面分離，并以向垂直 向下游方 向傾斜0 60°的方式設置。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的具有自行凝集功能的長方形沉淀系統，其中， 為防止因短流而沉淀污泥向下游方向移動，設置有一個或兩個以上的防止污泥移動折流板，該防止污泥移動折流板位于所述傾斜部水平面積的上游側60%以內，并從傾斜部底 面分離20 50cm，且切斷從底面至1/2水深以下。
5.根據權利要求1 3中任一項所述的具有自行凝集功能的長方形沉淀系統，其中， 為防止污泥向下部移動，并保持流向上部的水流層流化，設置有一個或兩個以上的保持水平流折流板，該保持水平流折流板的下部距底面20 100cm，上部距水面分離40%以 上，并在其上側多段形成有多個透水孔。
6.根據權利要求4所述的具有自行凝集功能的長方形沉淀系統，其中，為防止污泥向下部移動，并保持流向上部的水流層流化，設置有一個或兩個以上的保 持水平流折流板，該保持水平流折流板的下部距底面20 100cm，上部分離為水面以上 水深的40%以上，并在其上側多段形成有多個透水孔。
全文摘要
本發明涉及沉淀池的結構，在包括上流側的漏斗部、沉淀部及下流側的流出部組成；在所述漏斗部內具有流入水導入側面形成的垂直折流板、污泥收集器及流出堰的一般長方形沉淀系統由①在上述漏斗部水平面積的50～80％的位置設有下部從底部偏離20cm～水位的60％、隔斷水流的上部的垂直分隔；②為了流入水能垂直向下層流流動(Laminar Flow)而形成多個透水孔、位于上述垂直折流板和垂直分隔板之間的平行折流板；組成的自行凝集功能的長方形沉淀系統。按照本發明，污水流入時，能夠引導在流入水里的浮游物自行凝集，擴大浮游物的絮體并提高流入部分的浮游物濃度。不僅如此，處理水形成平行流而流動時，防止浮游物在沉淀池內階段性地沉降，被段落流或者密度流推到下游，可提供沉淀效率和處理水質優秀的沉淀系統。
文檔編號B01D21/02GK102036731SQ200980110257
公開日2011年4月27日 申請日期2009年3月25日 優先權日2008年3月25日
發明者權重天 申請人:埃克迪莫株式會社, 權重天