申请日2010.05.05
公开(公告)日2010.08.18
IPC分类号C02F9/04; C02F1/52; C02F1/50; E03B3/08
摘要
本发明涉及一种带导流墙的净水系统及其构筑方法和水处理工艺。一种带导流墙的净水系统，其中：重力渗渠与净化沉井相通，清水池设置在净化沉井内，清水池的另一端通过对接口与集水池相通，若干导流墙设置在清水池内，消毒加药系统通过管道将药物输送至净化沉井或清水池。净水楼出厂水之前通过带有导流墙清水池，水质符合国家规定的消毒要求，带有导流墙的清水池的容积，在用水高峰时起到调节作用，在沉井中设置带有导流墙的清水池，可满足沉井、重力矩形渗渠、净水楼一体化输水到用户，无需二级提水等工艺流程，每万吨水节电耗750度，在沉井中设置带有导流墙的清水池，节约工程造价，无需征地，每万吨规模节地20亩。
权利要求书
1.一种带导流墙的净水系统，其特征在于：包括集水池(2)、对接口(3)、净化沉井(4B)、清水池(5)、重力渗渠(6)、消毒加药系统(8)、导流墙(9)。
2.一种带导流墙的净水系统，包括集水池(2)、对接口(3)、净化沉井(4B)、清水池(5)、重力渗渠(6)、消毒加药系统(8)、导流墙(9);其特征在于：重力渗渠(6)与净化沉井(4B)相通，清水池(5)设置在净化沉井(4B)内，清水池(5)的一端设有进水口，进水口与净化沉井(4B)相通，清水池(5)的另一端通过对接口(3)与集水池(2)相通，若干导流墙(9)设置在清水池(5)内，消毒加药系统(8)通过管道将药物输送至净化沉井(4B)中的清水池(5)。
3.一种带导流墙的净水系统，包括出水口(1)、集水池(2)、对接口(3)、净化沉井(4B)、过渡沉井(4A)、清水池(5)、重力渗渠(6)、喇叭口进水槽(7)、消毒加药系统(8)、导流墙(9)、加药口(10);其特征在于：喇叭口进水槽(7)与重力渗渠(6)相通，重力渗渠(6)与净化沉井(4B)相通，清水池(5)设置在净化沉井(4B)内，清水池(5)的一端设有进水口，进水口与净化沉井(4B)相通，清水池(5)的另一端通过对接口(3)与集水池(2)相通，若干导流墙(9)设置在清水池(5)内，出水口(1)通过泵与集水池(2)相连，消毒加药系统(8)通过管道与加药口(10)相连，加药口(10)设置在清水池(5)的前端，重力渗渠(6)每隔一段距离设置一个过渡沉井(4A)。
4.如权利要求3所述的一种带导流墙的净水系统，其特征在于：净化沉井(4B)与清水池(5)的横截面都为椭圆。
5.如权利要求4所述的一种带导流墙的净水系统，其特征在于：椭圆的离心率为0.2-0.8;较佳的离心率为0.45-0.65。
6.如权利要求3或4所述的一种带导流墙的净水系统，其特征在于：消毒加药系统(8)的加药口设置在清水池(5)进水口的前端位置。
7.如权利要求2或4所述的一种带导流墙的净水系统，其特征在于：消毒加药系统(8)采用二氧化氯发生装置。
8.如权利要求2所述的一种带导流墙的净水系统，其特征在于：净水楼设置在集水池(2)之上，检验室，值班室，配电室可以设置在净水楼中。
9.权利要求2或3所述的一种带导流墙的净水系统的构筑方法，其特征在于：重力渗渠(6)采用以下步骤构筑而得：
(1)挖土：将土层或砂砾卵石层挖至设计深度;将喇叭口进水槽(7)设置在重力渗渠(6)的下面;
(2)干砌：采用条形砖块、水泥预制块或条形石块干砌排列在矩形渗渠的两侧壁下部，在排列的两侧壁底部设有至少一条水平缝和至少一条垂直缝交叉组成的达到设计要求高度的进水缝阵;进水缝阵的缝隙最大为3mm。
(3)浆砌：在干砌的进水缝阵上部浆砌成矩形渗渠的两侧壁;
(4)排石：在矩形渗渠底部紧密排布卵石、砖块和块石中的至少一种作为基础，所述基础的高度与干砌的矩形渗渠的两侧下进水缝阵的高度根据计算确定;
(5)封盖：在矩形渗渠的两侧壁上部封盖形成矩形渗渠;
(6)回填人工级配的卵石滤层;
(7)回填天然混合砂卵石滤层。
10.权利要求2或8所述的一种带导流墙的净水系统的水处理工艺，其特征在于：河道中的水通过过滤层(过滤层可以是天然的砂卵石层)和喇叭口进水槽(7)进入重力渗渠(6)，并在过渡沉井(4A)中汇集后向前流动，流入至净化沉井(4B)和清水池(5)中，(由于清水池(5)中导流墙(9)的作用，)加药口(10)中输入的消毒剂在净化沉井(4B)和清水池(5)中可以与水充分反应，提高消毒杀菌的效果。消毒杀菌结束后的水继续通过对接口(3)进入集水池(2)，再经过出水口(1)输送至用户。
说明书
一种带导流墙的净水系统及其构筑方法和水处理工艺
技术领域：
本发明涉及一种净水系统及其构筑方法和水处理工艺，特别是一种带导流墙的净水系统及其构筑方法和水处理工艺。
背景技术：
现有自来水净水工艺处理过程，由于各地水源不同，水质各异，生活饮用水处理系统的组成和工艺流程多种多样，以河流地表水为源水，在设计自来水公共设施时，仍沿用一百多年来传统净化工艺技术。
现有自来水厂采用地表水为源水的净水工艺通常包括取水口1C、一级取水泵站2C、凝集3C、絮凝4C、混凝5C、沉淀6C、过滤7C、排污及污泥处置8C、反冲洗废水处置9C、消毒10C、二级水泵站11C、市政管道12C、用户13C。其中混凝沉淀或澄清及过滤为传统净化水厂中主体构筑物。可见现有自来水厂必须采用凝集、絮凝、混凝、沉淀、过滤、排污及污泥处置C、反冲洗废水处置、消毒等多个步骤，这样的现有自来水厂投资大，工艺复杂，且运行成本高。
本发明人以前采用的净水楼技术一直以来是采用河床中天然的砂卵石层作为过滤层，其技术原理是：设计的沉井→渗渠→集水池→净水楼等净水构筑物布置在江河岸边，当净水楼内的泵机组抽水时，集水池内的水位产生降深，由于压力传导作用，河水位与集水池水位之间产生压力差，在河床底部砂卵石层内形成低压区，诱使河水下渗，穿过河床表层砂卵石层时，水中的有机污染物和杂质被河床表层砂卵石层吸附和过滤，河床表层的过滤物等杂质又被动态变化的河水冲刷更新，年复一年，保持动态平衡，从而使河床底部的喇叭口进水槽可持续、稳定地获取高品质的自来水供给用户。所以不存在现有自来水厂必须采用凝集、絮凝、混凝的步骤，有一定应用价值。但是本发明人以前采用的净水楼技术因为没有在自来水中采用消毒杀菌措施，所得到的过滤水有时候难以达到饮用水的标准，通常只能作为工业用水，对生活饮用水往往存在细菌、病毒等超标现象，因此对水的规范化消毒不能有丝毫松懈。
以前采用的净水楼技术包括在先专利CN1228495C公告的《一种稳定水量的沉井构筑方法》和在先专利CN100564702C公告的《一种稳定水量的矩形渗渠构筑方法》等。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种带导流墙的净水系统及其构筑方法和水处理工艺。
本发明技术方案如下：
一种带导流墙的净水系统，包括集水池、对接口、净化沉井、清水池、重力渗渠、消毒加药系统、导流墙;其中：重力渗渠与净化沉井相通，清水池设置在净化沉井内，清水池的一端设有进水口，进水口与净化沉井相通，清水池的另一端通过对接口与集水池相通，若干导流墙设置在清水池内，消毒加药系统通过管道将药物输送至净化沉井中的清水池。
一种带导流墙的净水系统，包括出水口、集水池、对接口、净化沉井、过渡沉井、清水池、重力渗渠、喇叭口进水槽、消毒加药系统、导流墙、加药口;其中：喇叭口进水槽与重力渗渠相通，重力渗渠与净化沉井相通，清水池设置在净化沉井内，清水池的一端设有进水口，进水口与净化沉井相通，清水池的另一端通过对接口与集水池相通，若干导流墙设置在清水池内，出水口通过泵与集水池相连，消毒加药系统通过管道与加药口相连，加药口设置在清水池的前端，重力渗渠每隔一段距离设置一个过渡沉井。
一种带导流墙的净水系统，其中：净化沉井与清水池的横截面都为椭圆。
一种带导流墙的净水系统，其中：椭圆的离心率为0.2-0.8。较佳的离心率为0.45-0.65。
一种带导流墙的净水系统，其中：消毒加药系统的加药口设置在清水池进水口的前端位置。
一种带导流墙的净水系统，其中：消毒加药系统采用二氧化氯发生装置。
一种带导流墙的净水系统，其中：净水楼设置在集水池之上，检验室，值班室，配电室可以设置在净水楼中。检验室，值班室，配电室在集水池之上的净水楼中，有利于节约用地，减少管路的投资，便于管理监控。
一种带导流墙的净水系统的构筑方法，其中：重力渗渠采用以下步骤构筑而得：
(1)挖土：将土层或砂砾卵石层挖至设计深度;将喇叭口进水槽7设置在重力渗渠的下面;
(2)干砌：采用条形砖块、水泥预制块或条形石块干砌排列在矩形渗渠的两侧壁下部，在排列的两侧壁底部设有至少一条水平缝和至少一条垂直缝交叉组成的达到设计要求高度的进水缝阵;进水缝阵的缝隙最大为3mm。
(3)浆砌：在干砌的进水缝阵上部浆砌成矩形渗渠的两侧壁;
(4)排石：在矩形渗渠底部紧密排布卵石、砖块和块石中的至少一种作为基础，所述基础的高度与干砌的矩形渗渠的两侧下进水缝阵的高度根据计算确定;
(5)封盖：在矩形渗渠的两侧壁上部封盖形成矩形渗渠;
(6)回填人工级配的卵石滤层;
(7)回填天然混合砂卵石滤层。
一种带导流墙的净水系统的水处理工艺，其中：河道中的水通过过滤层和喇叭口进水槽进入重力渗渠，在过渡沉井中汇集后向前流动，流入至净化沉井和清水池中，由于清水池中导流墙的作用，加药口中输入的消毒剂在净化沉井和清水池中可以与水充分反应，提高消毒杀菌的效果。消毒杀菌结束后的水继续通过对接口进入集水池，再经过出水口输送至用户。
为了提高水质，本发明采用了加消毒剂的措施，因消毒剂的使用消耗量直接关系成本，努力探索消毒剂消耗量少的方式是非常有意义的。
本发明解决的一个技术难点是优选了净化沉井4B与清水池5的椭圆的离心率。当离心率为0.45-0.65时，达到饮用水标准所消耗的消毒剂用量最小。以离心率为0.85所消耗的消毒剂用量为参照物
离心率e 0 0.45 0.55 0.65 0.85 效果：达到饮用水标 准所消耗的消毒剂 74% 38% 32% 43% 100%
在导流墙前端设有加氯口，使清水池中消毒剂与水接触达到规定消毒时间和充分与混合作用。目的是进一步提高自来水的质量。净水楼与沉井中的带有导流墙的清水池、重力矩形渗渠、沉井相配套，水质浊度可降到0.1～1.0度;同时具有良好的除菌作用和避免上游人为污染源的侵入;源水经过净水楼构筑物滤净、溶解、吸附、阳离子交替更换等作用，可降低水中有毒污染物，从而提高了生活饮用水的质量。
本发明所要解决的净化水工艺流程技术问题是对在先专利作出进一步改进和提高，提出一种带导流墙的净水系统及其构筑方法和水处理工艺，增加了净水楼工艺流程中的消毒功能和用水高峰期的调节作用。净水楼在沿河岸上游平行方向设计一种沉井中带导流墙的清水池→重力矩形渗渠→沉井相连贯，构成了江河中隐蔽在地下的具有天然净化功能自来水加工厂，净水楼构筑物中的喇叭口进水槽均布置在河床底以下;又可防止上游污染源的直接侵入，由于净水楼一体化构筑物均埋在河床底下几米深，抗震性能优良，供水安全有保障。
中国大陆现有天然河流100多万条，流域面积100平方公里以上河流在10万条以上，据调查：可设净水楼河流或地段的约占1/3，按大陆民用自来水厂，工矿企业自来水厂10万家的10%比例测算，可开发的净水楼达万家，按平均2万吨/日一座净水楼测算，日可节电耗150亿度，节约征地20亿亩。
在净化水沉井中设计消毒的清水池，其优点：1、工程投资少，无需取土等施工措施;2、无需征地，节约投资;3、有利于沉井、渗渠、集水池，净水楼一体化输水，节约电耗1万吨/750度;4、自来水在用水高峰时可起到调节作用。
本发明首先在选定的净水楼从沿河岸沿上游方向设置沉井、沉井中带有导流墙的清水池、重力矩形渗渠、沉井由于净水楼布置的河流均具有合理的倾斜度，设计利用重力流原理使水集中到清水池、在净水楼安装加氯机、经计量表把消毒液输送至清水池加氯口、然后通过导流墙进入净水楼的集水池、最终由供水泵机组一次性输送至用户。
本发明的优点：净水楼出厂水之前通过带有导流墙清水池，水质符合国家规定的(出厂水与液氯的接触时间不少于30分钟)消毒要求，带有导流墙的清水池的容积，在用水高峰时起到水量调节作用，在沉井中设置带有导流墙的清水池，可满足沉井、重力矩形渗渠、净水楼一体化输水到用户，无需二级提水等工艺流程，每万吨水节电耗750度，在沉井中设置带有导流墙的清水池，无需征地。
