申请日2005.07.21
公开(公告)日2007.06.27
IPC分类号B01D21/02
摘要
一种用于污水处理设备的沉砂池。垂直闸门安装于隔板上且在垂直方向上被驱动以从顶部向底部向下打开。闸门驱动电机连接于所述垂直闸门的一端以直接驱动所述垂直闸门。流入量检测装置的作用为步进地测量流过污水池的污水的流入量。控制部分连接于闸门驱动电机和流入量检测装置，用于响应于流入量检测装置的测量结果控制闸门驱动电机。污水水位通过垂直闸门的操作而调节，以保持流过砂粒沉淀区域的污水的恒定流速，从而防止污水中含有的除砂粒之外的有机材料沉淀。
权利要求书
1.一种用于污水处理设备的沉砂池，包括：污水池，该污水池具有限 定有污水入口的前壁、面对所述前壁并限定有污水出口的后壁、连接所述前 壁和后壁的一对侧壁以及靠近所述后壁形成并穿过所述一对侧壁限定的空 间而延伸的隔板;和排砂装置，用以排出沉淀于砂粒沉淀区域内的砂粒，所 述砂粒沉淀区域由所述前壁、一对侧壁和隔板限定，所述沉砂池包括：
垂直闸门，该垂直闸门安装于所述隔板上并在垂直方向上被驱动以从顶 部向底部向下打开;
闸门驱动电机，该闸门驱动电机连接于所述垂直闸门的一端，以直接驱 动所述垂直闸门;
流入量检测装置，用于测量流过所述污水池的污水的流入量;以及
控制装置，该控制装置连接于所述闸门驱动电机和流入量检测装置，以 响应于流入量检测装置的测量结果控制所述闸门驱动电机，
其中，通过所述垂直闸门的操作在预定范围内调节砂粒沉淀区域的污水 水位，从而改变污水的横截通道面积，以保持流经砂粒沉淀区域的污水的流 速恒定，从而防止污水中含有的除砂粒之外的有机材料在砂粒沉淀区域内沉 淀。
2.根据权利要求1所述的沉砂池，其中，所述垂直闸门操作的预定范 围的最高水位和最低水位对应于通过所述污水入口引入污水池中的最大污 水量和最小污水量。
3.根据权利要求1所述的沉砂池，其中，在所述垂直闸门的两侧，一 对导轨固定于所述隔板的中间部分，使得所述垂直闸门能够由所述闸门驱动 电机沿所述一对导轨驱动，以从顶部向底部向下打开，从而调节砂粒沉淀区 域内的污水水位。
4.根据权利要求1所述的沉砂池，其中，所述隔板从安装垂直闸门的 中间部分向前壁分叉开，所述隔板的左部分和右部分从所述中间部分向所述 一对侧壁向外延伸。
5.根据权利要求1所述的沉砂池，其中，所述流入量检测装置为能实 时检测污水流入量的流量计。
6.根据权利要求5所述的沉砂池，其中，所述流量计邻近所述污水入 口或污水出口设置，以检测流过所述污水池的污水流入量。
7.根据权利要求1所述的沉砂池，其中，所述流入量检测装置为用于 步进地检测污水流入量的液面传感器。
8.根据权利要求7所述的沉砂池，其中，所述液面传感器安装于所述 砂粒沉淀区域，以检测砂粒沉淀区域的污水水位的变化，从而步进地获得污 水量的改变。
说明书
能防止有机材料沉淀的用于污水处理设备的沉砂池
技术领域
本发明一般涉及一种沉砂池，该沉砂池安装在污水处理设备中以沉淀和 清除污水中含有的砂粒，更具体地说，涉及一种装置，即使当经过沉砂池的 污水的流入量急剧波动时，该装置允许污水的流速总是保持平稳，从而防止 有机材料的沉淀，提高除砂效率，并保证沉砂池的正常使用。
背景技术
一般来说，在传统的中小型污水处理设备的入口安装有机械沉砂池，该 沉砂池包括钢制的矩形污水池。当引入该污水池中的污水流动以便排出时， 由于在污水池内流动的污水的流速，不小于预定粒径的砂粒沉淀，而不大于 预定粒径的有机材料和污泥从该污水池中排出而不沉淀。然而，在机械沉砂 池中，具体是不包括土木沉砂池，临近污水池的出口必须安装较高的隔板， 以增加污水流过较短距离的滞留时间，这样，污水能溢过隔板从而排出污水 池。沉砂池的设计使得，当假设具有最大流入量时，污水能以大约0.3m/sec 的流速经过污水池，而且，在大约30-60秒的滞留时间内，粒径不小于大约 0.2mm的砂粒能够沉淀。如果污水的流入量降低，则污水的流速自然与污水 的流入量成比例的下降，这就会导致出现问题。
污水流速的降低意味着污水在污水池中的停留时间大于适当设计的滞 留时间，结果是：即使粒径不大于大约0.2mm的砂粒以及具有较小比重的 有机材料会沉淀于污水池中。
具体地说，污水量会根据多种因素而剧烈变化，这是常态。具体而言， 占污水大部分的污物的排出在一天中的早餐和晚餐后会急剧增加。因而，在 设计沉砂池时，污水的流速不能仅通过以污水的最大流入量来确定。在一天 的大约90%的其他时间内，污水的流入量仅为污水最大流入量的大约10-20 %。因此，在一天的大部分时间内，经过污水池的污水的流速仅达到原始设 计流速的大约1/10-1/5。
因此，当必须不能沉淀而要通过污水池进入下一道工序的有机材料和污 泥与砂粒一起在沉砂池内沉淀时，通过水平输送螺杆推向入口，然后通过以 30度倾斜角安装的取出螺杆从污水池中取出。由于沉淀的混合物具有流动 性，如泥浆，因此在主要采用无轴式取出螺杆的情况下，当向上推动时，沉 淀的混合物大量地通过该螺杆中心限定的无轴部分而向下流动，从而不能完 全将混合物去除。而且，即便在应用具有有轴部分的取出螺杆的情况下，为 了去除具有一定干燥度等级的砂粒，取出螺杆必须设计为以低速大扭矩旋 转，这样，大部分沉淀的混合物很可能在到达该取出螺杆顶部之前从取出螺 杆与外壳之间向下流动，从而不能完全去除混合物。因此，如果有轴的取出 螺杆设计为以高速小扭矩旋转的螺杆泵，则会引起取出螺杆与机壳之间润滑 内衬的急剧磨损。而且，当大量砂粒引入污水池时，如果清除具有较高干燥 度等级的砂粒，由于驱动电极的扭矩较小，所以取出螺杆很容易由于砂粒和 机壳引起的拖曳力而停止，从而导致机械操作系统的破坏。在这点上，采用 能产生相当高动力以提供较高扭矩的电机是极为不经济的。
为了应对这些问题，可以使用桶型沉砂池代替螺杆型沉砂池，以有效地 去除所述混合物。然而，即便在该情况下，由于含有有机材料和污泥的混合 物具有流动性，如泥浆，因此当与仅去除砂粒的情况相比混合物的数量会增 加至三倍。而且，由于该混合物像水一样流动，因此难以使用运输机移送混 合物，而且，当储存混合物时，该混合物容易从储斗中泄漏。输送该混合物 所花费的费用是仅输送砂粒时的二倍或三倍。此外，在回收处，由于该混合 物由于不适合回收而可能被拒绝，从而不能保证该沉砂池的可靠运作。也就 是说，由于沉砂池放在一边而没有运作，必然使在下游污水处理设备的污水 处理效率降低。由于这些问题也存在于土木沉砂池中，应该明白，大部分用 于污水处理设备的沉砂池都在不正常地运转。
发明内容
因此，针对存在于现有技术中的上述问题而提出本发明，本发明的一个 目的是提供一种沉砂池的结构，即便当污水的流入量急剧波动时，该结构能 保持污水的恒定流速以流过该沉砂池，这样，当污水流入量下降时，防止具 有较小比重的有机材料和污泥的沉淀，而且，仅具有较大比重的材料如具有 相对较高干燥度等级的砂粒可以沉淀并清除。
本发明的另一个目的是提供一种用于污水处理设备的沉砂池，该沉砂池 允许仅具有较大比重的材料如具有相对较高干燥度等级的砂粒沉淀并清除， 这样，去除的砂粒在短距离内传输、储存、和/或输送至回收处可以容易地进 行并具有较高的经济效益，而且，清除的砂粒不会在回收处被排除用于回收 的目的，从而确保该沉砂池的可靠使用。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种用于污水处理设备的沉砂 池，该沉砂池包括：污水池，该污水池具有限定有污水入口的前壁、面对所 述前壁并限定有污水出口的后壁、连接所述前壁和后壁的一对侧壁以及靠近 所述后壁形成并经过所述一对侧壁限定的空间而延伸的隔板;和排砂装置， 用以排出沉淀于砂粒沉淀区域内的砂粒，所述砂粒沉淀区域由所述前壁、一 对侧壁和隔板限定，所述沉砂池包括：垂直闸门，该垂直闸门安装于所述隔 板上并在垂直方向上被驱动以从顶部向底部向下打开;闸门驱动电机，该闸 门驱动电机连接于所述垂直闸门的一端，以直接驱动所述垂直闸门;流入量 检测装置，用于步进式地测量流过所述污水池的污水的流入量;以及控制装 置，该控制装置连接于所述闸门驱动电机和流入量检测装置，以响应于流入 量检测装置的测量结果控制所述闸门驱动电机，其中，通过所述垂直闸门的 操作在预定范围内调节砂粒沉淀区域的污水水位，从而改变污水的横截通道 面积，以保持流经砂粒沉淀区域的污水的恒定流速，从而防止污水中含有的 除砂粒之外的有机材料在砂粒沉淀区域内沉淀。
在根据本发明的沉砂池中，垂直闸门按照可以通过向下移动而打开的方 式安装于所述隔板上。由于所述垂直闸门可操作地连接于流入量检测装置， 该流入量检测装置用于测量流入沉砂池的污水的流入量，所述垂直闸门的打 开和关闭可以控制。这样，能够调节污水流过的沉砂池的横截面积。可以将 沉砂池中污水的流速保持恒定，从而防止具有较小比重的有机材料和污泥在 沉砂池的沉淀区域内沉淀。