公布日：2023.08.15

申请日：2023.05.31

分类号：B01D21/02(2006.01)I;C02F3/02(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I

摘要

本发明公开一种沉降区填料及包含该沉降区填料的装配式快速泥水分离模块，沉降区填料包含：上层斜管组件；下层管组件，包含若干列管道，所述下层管组件设置在所述上层斜管组件的管道下端口的下方，且所述上层斜管组件的管径大于所述下层管组件的管径；所述下层管组件与所述上层斜管组件的对应关系为：所述上层斜管组件的一个管道的下端口被所述下层管组件的两个或多个管道的上端口分割、并且在管道的横截面上至少被分成两部分。经过所述上层斜管组件沉淀，污泥含量高的污水和污泥含量低的污水从不同管道进入所述下层管组件，从而引起异重流作用，密度高的混合液向下流，而密度低的混合液则向上流，形成的环流有利于提高沉淀效率，提升澄清效果。

权利要求书

1.沉降区填料，其特征在于，包含：上层斜管组件，所述上层斜管组件中各上层斜管的下端口在水平面平齐；下层管组件，包含若干列管道，所述下层管组件中各管道的上端口在水平面平齐；所述下层管组件设置在所述上层斜管组件的管道下端口的下方，且所述上层斜管组件的管径大于所述下层管组件的管径；所述下层管组件与所述上层斜管组件的对应关系为：所述上层斜管组件的一个管道的下端口被所述下层管组件的两个或多个管道的上端口分割、并且在水平横截面上至少被分成两部分。

2.根据权利要求1所述沉降区填料，其特征在于，所述下层管组件的管径不大于所述上层斜管组件的管径的二分之一。

3.根据权利要求1所述沉降区填料，其特征在于，所述上层斜管组件与所述下层管组件之间的夹角不等于180度。

4.根据权利要求3所述沉降区填料，其特征在于，所述下层管组件竖直设置。

5.根据权利要求1所述沉降区填料，其特征在于，所述上层斜管组件与所述下层管组件相接。

6.装配式快速泥水分离模块，其特征在于，包含权利要求1-5任一项所述的沉降区填料。

7.根据权利要求6所述的装配式快速泥水分离模块，其特征在于，还包含：沉降腔，所述沉降区填料位于所述沉降腔内；溢流槽，设于所述沉降腔内并位于所述沉降区填料的上方。

8.根据权利要求7所述的装配式快速泥水分离模块，其特征在于，还包含：导流通道，所述导流通道的下端与所述沉降腔连通，所述导流通道与所述沉降腔的连通处位于所述沉降区填料的下方。

9.根据权利要求8所述的装配式快速泥水分离模块，其特征在于，所述导流通道包含：外管，下端仅与所述沉降腔联通；内管，设于所述外管中，所述内管的下端与水池相通，装配式快速泥水分离模块安装在所述水池内，所述内管的上端开放，其水平高度与溢流槽相同。

10.根据权利要求9所述的装配式快速泥水分离模块，其特征在于，还包含：气管，一端从下端插入所述内管，另一端与外部气源连接。

发明内容

为了进一步提高泥水分离效率，本发明提供一种沉降区填料及包含其的装配式快速泥水分离模块。

本发明是通过以下技术方案实现发明目的的。

提供一种沉降区填料，包含：

上层斜管组件，所述上层斜管组件中各上层斜管的下端口在水平面平齐；

下层管组件，包含若干列管道，所述下层管组件中各管道的上端口在水平面平齐；

所述下层管组件设置在所述上层斜管组件的管道下端口的下方，且所述上层斜管组件的管径大于所述下层管组件的管径；

所述下层管组件与所述上层斜管组件的对应关系为：所述上层斜管组件的一个管道的下端口被所述下层管组件的两个或多个管道的上端口分割、并且在水平横截面上至少被分成两部分。

其中，所述上层斜管组件包含平行排列的方管或者六棱管(所述上层斜管组件为蜂窝斜管)等。所述上层斜管组件也可以是多层斜板的形式。

所述下层管组件包含平行排列的圆管、方管或者六棱管(所述下层管组件为蜂窝斜管)等。所述下层管组件也可以是列板的形式。

具体实施方式可以是包含平行排列的方管或者六棱管的上层斜管组件与包含平行排列的圆管、方管或者六棱管的下层管组件；也可以是多层斜板的形式的上层斜管组件和列板的形式的下层管组件。

所述上层斜管组件包含平行排列的六棱管、所述下层管组件包含平行排列的六棱管的实施方式中：所述上层斜管组件包含平行排列的六棱管与所述下层管组件包含平行排列的六棱管的尺寸相同，但是所述下层管组件的每个六棱管内包含一个长度方向延伸的隔层，所述隔层将六棱管的截面一分为二，等分或者不等分，所述隔层与所述上层斜管组件的倾斜方向相交。也可以是所述上层斜管组件包含平行排列的六棱管的直径是所述下层管组件包含平行排列的六棱管的直径的二倍或者三倍或者更多倍数。

所述上层斜管组件包含平行排列的方管、所述下层管组件包含平行排列的方管的实施方式中：所述上层斜管组件包含平行排列的截面为正方形的方管，所述下层管组件包含平行排列的截面为矩形的方管；尺寸上，所述矩形将所述正方向分为两部分或者更多。

多层斜板的形式的上层斜管组件和列板形式的下层管组件的实施方式中，所述下层管组件的列板间距小于所述上层斜管组件的斜板间距，可以是二分之一；

或者，所述下层管组件的列板间距不等，所述下层管组件中的板将所述上层斜管组件的相邻斜板之间的距离按照1：2的比例划分。

总之，所述上层斜管组件和下层管组件的形式、形状和尺寸的设计准则为：经过所述上层斜管组件沉淀，污泥含量高的污水和污泥含量低的污水从不同管道进入所述下层管组件，换句话说，所述上层斜管沉淀下来的污泥滑入所述下层管组件时，所述下层管组件中每个管所接收到的泥量不同，从而实现异重流，进一步提升沉淀效果。

在一种实施方式中，所述下层管组件的管径(或板间距)不大于所述上层斜管组件的管径(或板间距)的二分之一。

在一种实施方式中所述上层斜管组件与所述下层管组件之间的夹角不等于180度。即下层管组件相对于水平面的倾斜角度不同于上层斜管组件相对于水平面的倾斜角度。通过这样的设置，所述下层管组件起到作为底层区域和上层斜管组件之间的屏蔽作用，使得底层区域内的水流不对上层斜管组件内的沉淀过程造成干扰。

在一种实施方式中，所述下层管组件竖直设置，使异重流过程更顺畅。

在一种实施方式中，所述上层斜管组件与所述下层管组件相接，可以避免二者之间的间隙区域内形成紊流，影响异重流的形成。

针对水处理技术领域，本申请提供一种装配式快速泥水分离模块，包含以上所述沉降区填料。

在一种实施方式中，所述装配式快速泥水分离模块，还包含：

沉降腔，所述沉降区填料位于所述沉降腔内；

溢流槽，设于所述沉降腔内并位于所述沉降区填料的上方。

其中，所述沉降区填料与所述沉降腔可拆卸连接，所述沉降区填料通过支架等结构固定在所述沉降腔内。

进一步地，所述装配式快速泥水分离模块，还包含：

导流通道，所述导流通道的下端与所述沉降腔连通，所述导流通道与所述沉降腔的连通处位于所述沉降区填料的下方。

所述导流通道可以设置多个，分布在所述沉降腔的周围。

在一种实施方式中，所述导流通道包含：

外管，下端仅与所述沉降腔联通；

内管，设于所述外管中，所述内管的下端与水池相通，装配式快速泥水分离模块就安装在所述水池内，所述内管的上端开放，其水平高度与溢流槽相同。

其中，所述外管可以是独立管道，也可以是部分圆弧管壁与所述沉降腔的外壁围合成闭合管壁的管道。独立管道不限于圆管，非闭合的管壁也不限于是圆弧形。

对于独立的管道形式的外管的实施方式，所述沉降腔的腔壁可以设置若干可开合的孔洞，在需要连接所述导流通道时，所述孔洞打开并连接上所述外管。

非闭合的管壁组成的外管，也可以通过在导流通道与沉降腔之间设置阀门实现二者之间的开闭。

在一种实施方式中，所述装配式快速泥水分离模块，还包含：

气管，一端从下端插入所述内管，另一端与外部气源连接。所述气管也可以是从上端插入所述内管。

其中，若设置多个所述导流通道，则每个导流通道的内管中均插有所述气管，并且插入多个气管可以与统一的外部气源连接。

本发明提供的沉降区填料，包含：上层斜管组件，利用浅层沉降原理提高沉降效率；下层管组件，包含若干列管道，所述下层管组件设置在所述上层斜管组件的管道下端口的下方，且所述上层斜管组件的管径大于所述下层管组件的管径；所述下层管组件与所述上层斜管组件的对应关系为：所述上层斜管组件的一个管道的下端口被所述下层管组件的两个或多个管道的上端口分割、并且在管道的横截面上至少被分成两部分。通过本申请提供的技术方案，污水混合物经过所述上层斜管组件沉淀，污泥含量高的污水和污泥含量低的污水能够从不同管道进入所述下层管组件，下层管组的每个管道接收到的污泥量并不相同，由此造成下层管组件的不同管道内泥水混合液的密度不同，从而引起异重流作用，密度高的混合液向下流，而密度低的混合液则向上流，形成的环流有利于提高沉淀效率，获得更优的澄清效果。本申请的发明点还在于，设置在上层斜管组件的下层管组件可以防止沉降区填料下方的混合液的流动对上层斜管组件的澄清过程产生扰动而影响澄清效率。

本申请还提供一种包含所述沉降区填料的装配式快速泥水分离模块，装配式快速泥水分离模块放置于反应池中，反应池中的曝气装置带动泥水混合液进入装配式快速泥水分离模块中，进入装配式快速泥水分离模块中的泥水混合液通过沉降区填料后实现高效的沉淀分离，分离后的污泥回流至反应池中，上清液通过溢流堰排出所述装配式快速泥水分离模块和反应池。

本申请提供的装配式快速泥水分离模块可以应用于未设置曝气装置的反应池中，这种情况下可以通过所述气管曝气产生气提作用(利用气流带动水流使水流按照特定方向流动)，泥水混合液在气提作用下通过所述内管进入装配式快速泥水分离模块，通过沉降区填料后实现沉淀分离，分离后的污泥回流至反应池中，上清液通过溢流堰排出所述装配式快速泥水分离模块和反应池。

本申请提供的装配式快速泥水分离模块可以通过装配的方式以模块作为独立的单元快速的安装在反应池上，模块化的设计不需对原有设备做大幅改动即可使用，并且可以根据污水池的工作参数确定所述装配式快速泥水分离模块的数量。

（发明人：陈福明;张青）