CN2134885Y - 侧向流波形斜板组沉淀器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及侧向流波形斜板组沉淀器。本 沉淀器采用波形斜板组，以各该波形板纵向两端斜着 支撑于支撑板上，斜板组的斜板纵向中心线与水流方 向直交，并与水平面的夹角成50°～60°；各斜板设 有冲洗孔和排泥孔，本沉淀器是塑料制品。从侧向流 来的水中泥及絮体从波形斜板的各波谷中沉淀下来， 斜向下沉，从排泥孔排出，用水从冲洗孔冲洗时，泥沙 等从排泥孔排出。本沉淀器结构简化，能冲洗和排 泥，沉淀效率高，造价低，便于安装和维修。

Description

本实用新型涉及从液体中分离固体的领域，特别涉及波形斜板组沉淀器。

现有技术侧向流斜板沉淀器的斜板是平板，附图1是具有代表性的支吊方式。图中100为斜板；200为圆钢支架，支架一般采用不锈钢，以抗水的腐蚀，斜板材质为塑料；300为支吊架和斜板的结合点。其中，实线箭头代表水流，虚线代表沉淀于板面上泥的下滑方向。这种现有技术结构因斜板100为平板，刚度很低，必须加肋或铸出条状肋，以增刚度而防止平板在支吊状态下变形；同时，板的厚度也较大，从而材料的用量也大，这是其第一个弱点。其次，由于侧向流斜板沉淀器工作时，水流（如实箭头所示）沿水平方向流动，落于板面上的沉泥（如虚线箭头所示）则在重力作用下沿板面下滑进入集泥室，即：水流和沉泥的流动方向是互相垂直的，斜板的支架结构在横向和水平方向均须占据尽可能小的截面，以免影响水流或滑泥，为此须减少结构断面，支架200的结构大都为圆钢组成的三向杆系悬吊结构，因此，其结构比较复杂，所需不锈钢多，从而造价也高（附图2是图1的侧视图），这是其第二个弱点。

国内将以上平板结构发展成人字形板组，单板尺寸较小，且仍要较大厚度或加肋板防止变形，其优点是取消了吊架，可以靠下部支撑一层层地叠起来，但又带来冲洗不便的问题。

本实用新型目的在于：提供一种侧向流波形斜板组沉淀器，使该沉淀器消耗材料少，在取消昂贵的不锈钢支吊结构，采用下部支撑结构的同时，使板长增大，简化支撑结构，又妥善解决板面冲洗问题。

本实用新型目的是这样达到的：采用波形斜板组，斜板组两端由支撑板支撑，在斜板上具有冲洗孔，在斜板下具有排泥孔，从而本实用新型的目的就完全达到了。

以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明：

附图1是现有技术斜板示意图。

附图2是附图1的侧视图。

以上现有技术已于前段描述过了。

附图3是波形斜板组正视示意图。

附图4是附图3的A－A截面图。

附图5是附图1的俯视图。

附图6是冲洗孔和排泥孔以及波形斜板与支撑板连接部示意图。

附图7是波形斜板组的立体图。

附图8是下部支承波形斜板组逐层叠起来的安装方式示意图。

本沉淀器采用波形斜板组；以各该波形板1纵向两端斜着支撑于支撑板2上；斜板组的斜板纵向中心线与水流方向直交并与水平面的夹角为50～60°；以从波形板侧向心线垂直被切掉的上端波谷段和下端的波峰段分别作为与支撑板2上、下端的连接接合部位，各波形斜板下端波谷部分和支持板之间的月牙形间隙自然成为从波谷向下排泥的排泥孔3；以各斜板1上端中心线以上的波峰沿水平方向被切掉后所形成的弓形孔作为斜板组的冲洗孔4。

本实用新型所用斜板为波形板或瓦楞形斜板，其波形为正弦波，波长与波高比为5：1左右，波形板纵向（与波形相垂直的方向）的刚度较之平板的刚度大一个数量级，因此，在波形板1纵向的两端作支撑，支撑于支撑板2上，该波形板1的厚度只需1～2毫米，板长可达1.5米以上，因此，可大量减轻板重，节约材料，降低造价。

采用波形板和在其纵向端部支撑要解决两个问题：第一，波形板的横向（沿波形的方向）刚度低，而且抗横向变形能力（即波形的拉长和压缩）也很低，为此，波形板1两端用立板支撑，几块波形板1按一定间隔焊在同一材料的支撑板2上，形成一个板组，该支撑板2即解决了波形板1固定支撑问题，也使波形板在横向上不能变形。第二，是采用立板端部支撑之后，要解决的关键是排泥措施以及冲洗措施，由于斜板组的斜板纵向中心线与水流方向直交并与水平面的夹角成50～60°，因此有可能做出排泥孔3和冲洗孔4来。以从波形板1的侧向中心线垂直切掉上端的波谷段和下端的波峰段分别作为与支撑板2的连接接合部位，可与支撑板2焊接或粘接，其切角方法详见附图6。波形斜板下端波谷部分和支撑板之间的月牙形间隙自然成为从波谷向下排泥的排泥孔3；将斜板1上端中心线以上的波峰沿水平方向切掉，以其所形成的弓形孔（见附图5和6）作为斜板组的冲洗孔4。可将冲洗水管从此弓形孔中插进去对波形板组进行冲洗，现对照附图详细解释。

附图3是本实用新型波形斜板组的正视图。波形斜板斜立着，两端支撑于支撑板2上，在纵向上其波谷8和波峰7像形成一道一道纵沟似地从上斜向下，因此，从正面看只看到峰谷之间的波高（可参见附图4），两根支撑板2在波形斜板组1两侧，各波形斜板峰与峰和谷与谷分别对准，以一定距离从上到下排列形成波形斜板组。在附图3中只画出4只波形斜板作为示意。波形斜板1的纵向中心线9与水平面的夹角为50～60°，波形为正弦波，波长与波高之比为5：1左右，波形板厚度为1～2毫米，板长可达1.5米以上，材质为塑料。

附图4是附图3的A－A截面图，该A－A截面与波形斜板1的侧向中心线9垂直。从图4可见，波形斜板组是以一定距离从上到下排列的多数斜板，图中的箭头代表水流方向，泥沙就沉积在波形斜板1的板面上并向波谷汇集，同时沿斜板的波谷斜向下滑，从排泥孔3排出，图中β代表波长、γ代表波高，8代表波谷，7代表波峰，h代表二斜板之间的距离。

附图5是附图1的俯视图，从该图中可见波谷8、波峰7、冲洗孔4、排泥孔3的位置，其中只举出三个波谷8和2个波峰作为例子，以阴影多的地方表示峰谷8。

附图6是关于形成冲洗孔4和排泥孔3以及波形斜板1与支撑板2连接部的示意图（侧面图）。本附图与附图3都是本装置的正视图。只是附图6将斜板放大了一些。波形斜板1的纵向中心线9与水平面的夹角为α＝50～60°，波峰7在上侧而波谷8在下侧，支撑板2在斜板二端直立。从波形斜板1上端纵向中心线向下垂直被切掉的上端波谷段就是切掉部分5（有平行线部分），从波形斜板下端纵向中心线向上垂直被切掉的下端波峰段为切掉部分6（有平行线部分），以各该被切的切口与支撑板2连接，连接方式是焊接或粘接，斜板1下端波谷部分和支撑板2之间的月牙形间隙自然成为从波谷向下排泥的排泥孔3，再将斜板1上端中心线9以上的波峰7沿水平方向切掉（有平行线部分），其切掉部分为10，以其所形成的弓形孔作为波形斜板的冲洗孔4。

附图7是波形板组立体图，实线箭头是水的流向，其流向与波形斜板成直交，虚线箭头代表泥沙与絮体的流向，它们先沉积在板面上并向波谷汇集，同时沿斜板的波谷斜向下滑，最后从排泥孔3排出。冲洗    时，从冲洗孔4***冲洗管冲洗，水连同泥沙絮体从排泥口3排出。

附图8是下部支撑波形斜板组逐层叠起的安装方式示例图。

采用波形斜板两端支撑结构较之国内外同类技术的结构大为简化，这是本发明的特征之一，在这种支撑结构的前提下，在斜板上所形成的冲洗孔4和下部形成的排泥孔3是本发明另一技术特征，解决了排泥和冲洗两大技术关键。

本实用新型具有突出优点：

1）沉淀效率高：

由于采用了波形板，待处理水通过板组时沉于波形板面上的泥和絮体沿斜板面下滑。这时波峰上的泥会具有向波谷汇集的速度分量，从而在下滑过程中两个波峰之间的沉泥会向波谷汇集，并在波谷中汇成一束束集中的泥流从下端波谷排泥孔滑落下去，完成分离过程。澄清后的水则沿垂直于波峰和波谷的方向通过板组流出去（见附图4和7）。

a）波峰或波谷的中心线与水平面的夹角α，即斜板与水平面的倾角是基本斜角。由于波峰附近板上的沉泥在下滑过程中逐渐汇集于波谷，使两波峰间板上的沉淀汇集在波谷中成为一个泥束下滑，该沉淀下滑的基本条件是泥与水的重力差△g，在斜面上引起的下滑力f大于滑泥与上部水面和下部板面的摩擦阻力之和（fw＋fp）：

f＞fw＋fp        …………（1）

f＝△g·sinα        …………（2）

△g＝ρ泥－ρ水

式中：fw、fp：分别为水和板面对滑泥的阻力；

ρ泥、ρ水：分别为水、泥的密度；

α：斜板与水平面的夹角。

当泥汇集成泥束下滑时，泥束与水的接触面以及与板的接触面都比以平板作斜板并且其沉泥沿平板整个板面下滑时小得多，而水和板面对泥下滑的阻力属于粘滞性阻力，该阻力与接触面积的大小成正比。既然波形板所形成的下滑泥束具有较小的与谷面接触面积，因而阻力fw和fp均较小，仅需较小的下滑力就能下滑，因此，根据（2）式可以采用较小的斜角α，就能满足沉泥下滑的要求。而一块斜板的沉淀能力取决于其在水平面水的投影面积，也称有效面积，以下式表之：

ae＝a·cosα        ………（3）

式中：ae：有效板面积；

a：斜板板面积；

α：斜板倾角。

可见倾角α越小，取得单位有效板面的斜板面积越小，可采取较小倾角的波形板，其斜板面积小，所以单位实际板面积沉淀能力大，沉淀效率高，当倾角α从60°减至55°时，单位斜板面积沉淀能力可提高14.7％。

b）波形斜板倾角可减小之后，用同样的板间距在单位横断面上可放置的斜板数量增多，设b。为板间距，b为在垂直线上的板端距离，设n为斜板数，nb＝斜板在垂直线上的高度，以此作为1单位，则n·b＝1，又

b＝b₀／cosα

则 n＝1／b＝cosα／b₀

当b₀为定值时则有n∝cosα，在单位高度上可放置的斜板数之比即为倾角α的余弦之比。

仍以60°与55°角相比，在单位高度上55°角可比60°角可多放置14.7的板数，因此，单位容积沉淀水的能力可以提高14.7％。

2）造价低：

采用波形板时其板厚只为平板的1／2甚至更薄，又如上所述，波形斜板倾角可较平板为小，以小5°计之，相同沉淀能力下波形斜板可减少板长14.7％，考虑到用支撑板多消耗一些材料，但综合计算至少可比平板式沉淀器节约造价1／3。

另外，由于波形斜板容积效率高，在同样处理能力下，板组容积可减少约15％，可以使淀淀池的容积减小，从而又减少了沉淀池的建造费和占地费用。

3）便于安装与维修：

由二支撑板组成的波形斜板组可采用下部支撑板组逐层叠起的方式在沉淀池中安装（如附图8所示），这样安装方式不仅安装简便，其更换和维修也较方便。

4）波形斜板组由于有冲洗孔，便于板组的清洗，波形板上的沉泥汇集于波谷中下滑，下滑力大，不易积泥，而顺利排泥是保证沉淀过程稳定工作的基本条件。

实施例：

已完成处理能力24立方米／时小量的中间试验，试验的波形斜板板组的过流断面为0.75米×0.84米，板间距为60毫米，倾角为55°，前面配以机械混合（停留时间为10秒），在波形斜板沉淀器中反应，反应时间5～6分钟，在斜板有效板面负荷（斜板水平投影负荷面）为1～1.5m³／m²·h时，原水浊度1.4～1.8NTV以及15～20NTV时，沉淀出水的浊度小于1NTV，投药量为1.5ppm碱式铝，显示了波形斜板沉淀器的稳定、高效的优越性。

Claims (2)

1、侧向流波形斜板组沉淀器，其特征在于：采用波形斜板组，以各该波形板纵向两端斜着支撑于支撑板上；斜板组的斜板纵向中心线与水流方向直交并与水平面的夹角成50°～60°；以从波形板侧向中心线垂直被切掉的上端波谷段和下端的波峰段分别作为与支撑板上、下端的连接接合部位，各波形斜板下端波谷部分和支持板之间的月牙形间隙自然成为从波谷向下排泥的排泥孔；以从各斜板上端中心线以上的波峰沿水平方向被切掉后所形成的弓形孔作为斜板组的冲洗孔。

2、按照权利要求1所说的沉淀器，其特征在于：所说的波形板组的塑料波形斜板，其波形为正弦形，波长与波高比为5：1左右，厚度为1～2毫米，长可达1.5米以上。

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