螺旋豎流沉淀池及應用該沉淀池的雨水和洗車水處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及到一種螺旋豎流沉淀池及應用該沉淀池的該沉淀池的雨水和洗車水處理系統。
【背景技術】
[0002]豎流沉淀池又稱立式沉淀池，是池中廢水豎向流動的沉淀池。池體平面圖形為圓形或方形，水由設在池中心的進水管自上而下進入池內中心管，中心管下設傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個過水斷面緩慢上升，懸浮物沉降進入池底錐形沉泥斗中，澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。豎流沉淀池中的水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截留速度與水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的顆粒將懸浮在混合液中形成一層懸浮層，對上升的顆粒進行攔截和過濾，因而豎流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。但普通豎流沉淀池前面需要配合體積比較大絮凝反應器池。而且豎流沉淀池用在小型水處理系統時，體積仍然顯的太大，需要占用空間多。
[0003]雨水收集回用推廣在中國已經有20年的歷史，各地政府先后都出臺了關于推廣建議或強制要求，在北方地區基本是強制要求，在南方地區主要是推廣。雨水收集處理主要用于綠化用水和清洗路面。國家2006年也已經頒布相應設計規范《建筑與小區雨水利用工程技術規范》。但雨水收集回用設施建設和使用情況很不理想，基本可以總結為:項目可以不建的就不建，政府要求必須建的就偷工簡料應付建，建好的大多數根本不用，完全沒達到節約水源的效果，反而造成了社會財富浪費。造成這種結果的主要原因是現行主要的雨水收集回用設施，對于項目建設方(主要是房地產開發商)、運營管理方(主要是物業管理公司)只有投入沒收益，對于設施的使用方(主要是小區住戶)來說也沒有太大經濟價值。
[0004]洗車行業是高耗水行業，也是節水控制的重點行業，國內許多城市出臺了洗車店必須采用的節水、循環用水設備，而且各地對洗車業用水水費的定價基本都是居民生活用水的10倍。但普遍的調查結果是，洗車循環用水設備的推廣和使用同樣很不理想，原因是因為成本問題。真正能用的洗車水循環設備售價都在5萬元以上。市面上的主要洗車循環水處理設施，基本是配有12根左右的過濾棉，過濾棉半個月就要更換一次，一根過濾棉的售價從100元到200多元不等，僅這一塊每月的支出就高達3000多元，加上額外增加的電費、維修管理費，光日常運營成本就已經比用自來水高了。洗車店都是短期經營行為，根本不可能在經營期收回設備購置成本，更不用說運行成本。另外，洗車水循環設備比較大，占地方，在鋪租普遍很貴的情況下，更不愿意為洗車水循環設備增加鋪租成本。
[0005]國內越來越多的城市，出臺了雨水徑流管理規定，要求建筑工程雨水調蓄設施。基本都要求I萬平方米屋面，就要設置500立方米的調蓄水池。主要原因是，城鎮化的進程，導致硬化面積集聚增加，徑流系數增加，雨水迅速排入城市排水管網，經常造成城市內澇，甚至多地出現城市內澇淹死人的情況。雨水調蓄設施，主要是建地埋調蓄水池和利用景觀水池。但城市用地已經寸土寸金，基本都是設置紅線內滿鋪的地下室。調蓄水池和景觀水池的雨水調蓄方式空間成本很高。
[0006]為了充分利用雨水資源，推進國家節水戰略，同時解決城市內澇。現在迫切需要研發出一套系統，以低成本的方式同時解決我國在雨水收集回用、洗車循環水處理、雨水調蓄的推廣和應用中遇到的上述主要問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提出一種螺旋豎流沉淀池以及應用該沉淀池的雨水和洗車水處理系統，該種豎流沉淀池成本低、占用面積小、運行維護簡單、污水處理效率高，可以大大提高雨水和洗車水處理系統的實用性，以便于洗車循環水處理系統的推廣使用。
[0008]本發明的螺旋豎流沉淀池包括上部為圓筒狀、下部為半球狀或錐筒狀殼體，所述殼體的上部設有進水管、出水管，殼體的中部設有中心管，所述中心管的頂端與進水管連通;殼體底部設有潛污栗，所述潛污栗設有通往殼體外部的污泥輸出管;關鍵在于所述中心管為上小下大的錐形管，中心管的內壁設有螺旋形導流槽，所述進水管與中心管的內壁相切，且進水管與導流槽相接;所述中心管的底端封閉，中心管的底部設有與中心管內壁相切的水平出口，所述水平出口與導流槽相接。
[0009]上述中心管設計成錐型，污水自進水管沿中心管的切線方向進入中心管內，同時在螺旋形導流槽的作用下，水流沿著中心管內壁螺旋向下旋轉，其形成的微渦旋流可有效促進水中顆粒的擴散和碰撞，促進絮凝生成，使得中心管成為一個絮凝反應器。
[0010]水流沿著水平出口橫向旋轉流出，水流在沉淀池中的流態，變成了緩慢的螺旋向上流。相對應于普通豎流沉淀池為輻射式垂直向上的流態，本發明中形成的螺旋向上流有以下四點優點:1、螺旋向上形成的微渦流，進一步的促進絮凝，使得絮凝時間延長到超過30分鐘；2、螺旋流作用形成一定的離心力，使比水重的雜質向外圍運動，比水輕的雜質(主要是油污為主的浮渣)向中心運動，有助于兩種雜質分離，最終分別處理去除；3、螺旋向上流的路徑比垂直向上流的長，特別是比水重的絮凝體，水流路徑平均增加了一倍左右，則沉淀時間平均增加一倍，沉淀效果顯著提高;4、在下沉淀區，殘余的雜質和絮凝劑緩慢螺旋向上運動，同時上部已經絮凝完成的絮凝聚合體向下沉淀，殘余的雜質與絮凝聚合體碰撞幾率大大提尚，絮凝花進一步擴大，沉淀去除效果大大提尚。
[0011 ]進一步地，所述殼體上方內壁設有環形集水槽，所述出水管與集水槽相通;集水槽與中心管之間設有擋板，所述擋板的底端低于集水槽的頂端;所述殼體上方中部設有集油口，所述集油口與一個通往殼體外部的油污管連通，集油口流水面與集水槽流水面等高。在水流上升到水面時，仍有極少量比水輕的雜質(主要是油污為主的浮渣)無法通過沉淀除去，此類輕雜質會緩慢浮到水面，并因離心力作用在水面中心聚集。由于擋板的隔斷，輕雜質無法進入集水槽中，出水水質得到保障。集油口和集水槽同時進水，集油口周長遠比集水槽周長小，集油口的進水量會遠小于集水槽的進水量，一般為3%左右，由此，水面的輕雜質進入集油口被逐步排出沉淀池。
[0012]進一步地，所述殼體內設有水平濾網，所述濾網的邊緣與殼體內壁連接，濾網的中部設有供中心管穿過的通孔，所述通孔的內緣與中心管的外壁連接。豎流式沉淀池中，水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截留速度與水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的顆粒將懸浮在混合液中形成一層懸浮層，對上升的小顆粒進行攔截和過濾。在沉淀池中間位置增加一層濾網，進一步加強了中間懸浮層的形成，有效提高了對上升的顆粒的攔截和過濾效果，所能攔截顆粒更多更小。具體來說，所述濾網設于殼體的中部，濾網的網格空隙為I?2mm0
[0013]上述螺旋豎流沉淀池通過錐狀的中心管，以及中心管內的螺旋導流槽和底部的水平出口，使得中心管內以及殼體內的水流為螺旋流，大大提高了污水中雜質絮凝的效果，并通過設置水平濾網來加強懸浮層提高過濾微小雜質的效果，通過設置擋板和集油口來單獨排出