CN102072835B - 自清洗沉沙池 - Google Patents

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Abstract

自清洗沉沙池，属于环境检测技术领域，包括沉沙池主体，沉沙池主体设有水样进水口、排水口、溢流排水口、自来水进水口以及采样口，沉沙池主体为圆柱形PVC管，沉沙池主体内设有活塞式自清洗浮筒，所述活塞式自清洗浮筒包括中间具有流通水道的圆柱形浮筒筒体和筒体底端固定的清洗刷，圆柱形浮筒的管径为沙池主体管径的0.8～0.9倍。本发明采用活塞式浮筒解决了沉沙池内壁积垢的自清洗难题；圆柱形沉沙池利用沉沙池的和高度泥沙的自然重力，在水位上升过程中泥沙可快速沉降于下层，沉沙效率和速度大幅提高，并且缩小了沉沙池的容积，节约清洗自来水的消耗，本发明部件多标准PVC管材制作，成本大幅降低，便于安装。

Description

自清洗沉沙池
技术领域
本发明属于环保水质在线监测预处理技术领域，特别涉及地表水在线监测，由于江河、湖泊及水库湿地的水体受雨水或潮汛的影响，往往富含泥沙，本发明用于水质在线监测时去除水体中的泥沙而设计的自清洗沉沙池。
背景技术
在地表水在线监测应用中，沉沙处理是必不可少的预处理环节，目前普遍采用的是用不锈钢焊接的长方体沉沙池，容积一般在100L左右，水样通过采水泵泵入沉沙池，然后是30min静置沉沙，再通过二级泵将上清液泵入各分析仪的取样溢流器中。最后是排水，自来水清洗沉沙池，完成一次采水过程。这种结构的沉沙池由于自动清洗无法达到很好的效果，很容易在池壁上形成水垢，产生细菌、藻类等微生物，而这些微生物的产生会严重影响水质测量数据的真实性。因此，要保证***的正常运行和数据的可靠性就必须频繁的人工清洗沉沙池，消耗大量的自来水和除藻剂，导致***的运行成本和维护成本的大幅增加。
发明内容
为解决现有技术地表水在线监测中对水样沉沙处理中水质检测数据失真、运行成本和维护成本高的难题。本发明提供一种水样检测准确、加工成本低、维护成本大幅降低的自清洗沉沙池。
针对以上根本技术问题，本发明相应的解决技术方案是：
一种自清洗沉沙池，包括沉沙池主体，沉沙池主体设有导入检测水样的水样进水口、排出水样的排水口、溢流排水口、外接冲洗水的自来水进水口以及用于采集水样的采样口，其特征在于沉沙池主体为圆柱形PVC管，水样进水口位于侧壁靠近底部位置，排水口位于沉沙池主体的底部，水样进水口和排水口外接电动球阀，采样口位于沉沙池主体的中部以上位置，溢流排水口高于采样口，自来水进水口位于沉沙池主体上部，采样口和自来水进水口都连接有电磁阀，溢流管出水口装有检测沉沙池水位的液位传感器和控制水位的液位开关和由令球阀，沉沙池主体内设有活塞式自清洗浮筒，所述活塞式自清洗浮筒包括中间具有流通水道的圆柱形浮筒筒体和筒体底端固定的清洗刷，圆柱形浮筒的管径为沙池主体管径的0.8～0.9倍。本发明采用圆柱形PVC管作为沉沙池主体，使沉沙池体积缩小近1/10，利用圆柱形高度形成的水位落差，在上水过程中，随着沉沙池内水位的上升，泥沙在重力作用下只停留在下层，使上层水样能快速得到澄清，大大提高沉沙效率，缩短沉沙时间，尽可能缩小了水样产生变化的可能性，保证了水样的真实性，利用沉沙池采样口高度，将上清液导入各分析仪器取样溢流器中，不需要二级泵提升上清液；本发明在沉沙池溢流排水口装设的液位传感器，能检测沉沙池是否充满，能有效地控制采水时间和清洗自来水的用量，使***的运行成本和维护成本大大降低，由于圆柱形沉沙池内置有活塞式自清洗浮筒，利用水的浮力带动清洗刷对沉沙池内壁进行清洗。每次随水位的上升或下降浮筒下部的清洗刷都会对内壁进行擦洗，保证沉沙池内壁长期保持清洁，不会有水垢或微生物生成，使***能够长期稳定运行，不需要频繁地人工维护和清洗，节省了除藻剂的开支。
考虑加工制造的方便，本发明提供一种简易的活塞式自清洗浮筒，圆柱形浮筒由PVC制成的筒体、上下密封盖板和中部导通的导流管焊接而成，清洗刷为硅橡胶片，硅橡胶片通过橡胶片安装板、压板固定在圆柱形浮筒筒体底部。 
相比现有技术普遍采用的不锈钢焊接的长方体沉沙池，本发明具有以下技术效果;
（1）.本发明采用圆柱形沉沙池，利用沉沙池的和高度泥沙的自然重力，在水位上升过程中泥沙可快速沉降于下层，沉沙效率和速度大幅提高；
（2）.本发明大幅度的缩小了沉沙池的容积，大大节约清洗自来水的消耗，利用落差将上清液直接导入分析取样溢流器中，不需要二级泵提升上清液到分析仪器；
（3）.本发明沉沙池主体采用标准PVC管材制作，自清洗浮筒采用管件及板材制作，成本大幅降低，也更加便于安装，成本较现用的不锈钢沉沙池有较大降低，安装也更加方便。
附图说明
图1是本发明自清洗沉沙池的结构示意图；
图2是自清洗浮筒结构示意图。
图3是液位传感器安装结构示意图。
图1-3中： 1为圆柱形沉沙池主体；2为自清洗浮筒 ；3为液位传感器； 4为由令球阀；  5为液位传感器排水软管 ； 6为90o连接弯头 ； 7为等径三通；8为快速接头；9为液位开关；10为底部管帽；21为硅橡胶片； 22为密封盖板；23为筒体； 24为密封盖板； 25为导流管   26为硅橡胶片安装板； 27为硅橡胶片压板。
具体实施方式
以下通过实施例进一步解释本发明技术方案：
实施例一，参见附图1、图2所示，一种自清洗沉沙池，包括沉沙池主体1，沉沙池主体上设有导入检测水样的水样进水口、排出水样的排水口、溢流排水口、外接冲洗水的自来水进水口以及用于采集水样的采样口。沉沙池主体1为采用圆柱形PVC管、管帽和标准管件焊接而成的储水容器，水样进水口位于侧壁靠近底部位置，接进水管（管径D32）。排水口接排水管（管径D32），位于沉沙池主体的底部，水样进水口和排水口外接电动球阀。采样口位于沉沙池主体的中部以上位置，接采样水管（管径D20），本实施例设置在沉沙池主体的2/3高度处。溢流排水口高于采样口，接溢流管。自来水进水口（管径D20）位于沉沙池主体上部，自来水进水口外接电磁阀控制。
除溢流管外，其余都外接阀门以控制采水流程，采样口和自来水进水口都连接有电磁阀，溢流管出水口装有检测沉沙池水位的液位传感器和控制水位的液位开关和由令球阀。
溢流排水口（管径D32），直接排放。液位传感器3通过等径三通7、由令球阀4、90o连接弯头6等D32标准PVC管件安装于溢流出水口上，溢流排水口还安装有快速接头8和液位开关9。液位开关安装于底部管帽10上，底部侧面安装快速接头，当沉沙池1内储满水有溢流时，液位开关的浮子会浮起，提供触点信号，当进水关断，液位传感器3内的水会通过液位传感器排水软管5排入溢流排放管，使液位传感器复位。
沉沙池主体内设有活塞式自清洗浮筒，所述活塞式自清洗浮筒包括中间具有流通水道的圆柱形浮筒筒体和筒体底端固定的清洗刷，圆柱形浮筒的管径为沙池主体管径的0.8～0.9倍，每次采水过程都能利用自清洗浮筒下部的硅橡胶片对容器内壁进行充分的清洗。溢流管装有液位传感器，检测沉沙池水位。本实施例的清洗刷采用硅橡胶片。图2为本发明所述活塞式自清洗浮筒一种示例，主要包括由浮筒筒体23、上下密封盖板24和导流管25焊接的浮筒，以及下部硅橡胶片21、硅橡胶片安装板26及硅橡胶片压板27组成的清洗部分组成。浮筒筒体23由管径D110的PVC管制成，导流管25为管径D20的PVC管制成，上下密封盖板24、硅橡胶片安装板26及硅橡胶片压板27都为PVC板。
制作浮筒时，将圆柱形PVC管，两端用PVC密封盖板焊接，中间用D20的PVC管将两端盖板贯通焊接，形成一个水能从中间流通的密封浮筒，在下端延伸的D20管末端焊接硅橡胶片安装板，再用压板将硅橡胶片固定在浮筒底端。活塞式自清洗浮筒内置于沉沙池主体内，利用浮筒的浮力和重力，随沉沙池的水位上下运动，带动下部的硅橡胶片对沉沙池内壁擦洗，象汽车的雨刷一样，保持沉沙池内壁的清洁。中间的导流管25能使水从浮筒上方流入浮筒下面，也能使浮筒下面的空气从上面排出。
本发明工作工作流程如下：
1、带泥沙的浑浊水样从底部侧面的水样进水口的泵入沉沙池主体1内，底部的外接排水球阀关闭，外接自来水阀和水样出口阀关闭，水位上升推动自清洗浮筒2上升。
2、当溢流排水口的液位传感器检测到有溢流时，说明沉沙池内已采满水，适当延时后停止采水并关闭进水球阀。
3、通过定时的静置沉沙后，打开采样口的出水电磁阀，将上层清洁的水样导入不同分析单元的取样溢流器中供分析仪器取样分析，进水过程完成。
4、关闭出水电磁阀，打开底部排水口的排水球阀，将水样排出，然后关闭排水球阀。
5、开启自来水进水口的自来水进水电磁阀，当液位传感器检测到水位已满时关闭自来水进水电磁阀，打开排水球阀，排空沉沙池内的自来水，自来水清洗过程完成。
6、可待机或进入下一次采水、清洗过程。另外，管路连接时要装有流量调节球阀，可调节各路流体的流量以保证本发明运行在稳定状态。清洗过程可根据情况多次重复，每次浮筒的上下运动，其下部的硅橡胶片都会对沉沙池壁进行充分的清洗，使沉沙池内壁不会因为长期使用而形成积垢、生藻或形成生物膜，影响测量数据。本发明一般情况下也不需要加除藻剂即可保持长期清洁，只需要在定期的人工***维护时除藻即可。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (2)

1.一种自清洗沉沙池，包括沉沙池主体，沉沙池主体设有导入检测水样的水样进水口、排出水样的排水口、溢流排水口、外接冲洗水的自来水进水口以及用于采集水样的采样口，其特征在于沉沙池主体为圆柱形PVC管，水样进水口位于侧壁靠近底部位置，排水口位于沉沙池主体的底部，水样进水口和排水口外接电动球阀，采样口位于沉沙池主体的中部以上位置，溢流排水口高于采样口，自来水进水口位于沉沙池主体上部，采样口和自来水进水口都连接有电磁阀，溢流管出水口装有检测沉沙池水位的液位传感器和控制水位的液位开关和由令球阀，沉沙池主体内设有活塞式自清洗浮筒，所述活塞式自清洗浮筒包括中间具有流通水道的圆柱形浮筒筒体和筒体底端固定的清洗刷，圆柱形浮筒的管径为沙池主体管径的0.8～0.9倍。
2.如权利要求1所述自清洗沉沙池，其特征在于圆柱形浮筒由PVC制成的筒体、上下密封盖板和中部导通的导流管焊接而成，清洗刷为硅橡胶片，硅橡胶片通过橡胶片安装板、压板固定在圆柱形浮筒筒体底部。
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