 专利名称：复合沉淀池 专利权人：中国市政工程西北设计研究院有限公司 发明人：史春海、王海梅、孔令勇 专利号：ZL 2010 2 0526832.4 授权时间：2011年04月13日 发明创新点 本发明属于给水处理工艺技术领域。这种复合沉淀池的特征在于：斜管沉淀池的前端设有一段长度为12～25m的平流沉淀池。复合沉淀池其斜管沉淀池的池底与平流沉淀池的池底位于相同的水平线上；复合沉淀池的池底装有刮泥小车，在平流沉淀池的前端设有凹于池底的集泥坑。复合沉淀池是平流沉淀池和斜管沉淀池的优化组合。它使污泥尽可能在位于斜管沉淀池前端的平流沉淀池去除，改善排泥效果，减轻了斜管沉淀池的泥量负荷，增强沉淀效果。与单一沉淀池相比，占地面积小，工程投资省，运行费用低，抗冲击负荷能力强，沉淀效果好，在城市给水处理领域内具有明显的先进性和实用性。 应用领域和范围 本发明的复合沉淀池可应用于给水处理领域的大中型给水处理厂和中小型给水厂，特别适用于冬季低温低浊、夏季高浊的水质。 实施效果 本专利复合沉淀池由于技术成熟、出水水质好、实施简单，极易推广使用，已在几十个大型给水处理厂工程中应用，取得了良好的、积极的效果。 （1）复合沉淀池在我院完成的《西安市自来水公司曲江水厂技术改造工程》中得到了成功应用，为我国北方城市新建水厂的沉淀池设计提供了宝贵经验。曲江水厂设计规模60万m3/d，远期可达到80万m3/d，于2008年试运行，2009年底四个系列完成改造正式投入运行以来，各项技术指标均达到或优于设计要求，达产后出厂水浊度长期在0.3NTU以下。 图1 曲江水厂工程应用 （2）乌鲁木齐市南郊净水厂及配套管线工程近期设计规模20万m3/d，远期可达到40万m3/d，于2014年7月试运行，各项技术指标均达到或优于设计要求。 图2 乌鲁木齐市南郊水厂工程应用 （3）福建长乐市东区水厂EPC工程一期工程规模10万m3/d，远期总规模20万m3/d。2012年6月水厂试运行，至今各项技术指标和工程质量均达到或优于设计要求，出厂水浊度长期在0.3NTU以下。 图3 长乐东区水厂工程应用 （4）新疆库尉经济开发区工业供水工程近期设计规模40万m3/d，远期可达到80万m3/d，2015年底安装调试运行，各项技术指标均达到或优于设计要求。 图4 新疆库尉工业水厂工程应用 （5）兰州新区第一水厂（石门沟厂）二期工程，加上一期已建规模6万m3/d，水厂总设计规模20万m3/d，已完成施工建设并通水运行。 图5 兰州新区第一水厂（石门沟厂）二期工程应用 （6）西安市长安区子午水厂，设计规模4万m3/d，于2014年通水运行。 （7）西安市草堂水厂工程，设计规模15万m3/d，已完成施工建设并通水运行。 （8）甘肃省临夏回族自治州引黄济临供水工程，规模为10万m3/d，已完成施工建设，进行调试运行中。 （9）兰州市水源地建设工程——彭家坪净水厂，近期建设规模75万m3/d，远期建设规模100万m3/d，净水厂已完成土建施工，将于2019年底运行。 （10）银川都市圈城乡西线供水工程—银川供水工程，设计规模50万m3/d，远期90万m3/d，正在施工建设中。 （11）西咸新区第二水厂工程（一期） 近期规模20万m3/d，远期50万m3/d正在施工建设中。 （12）漳州台商投资区第三水厂及配水管网工程（一期），近期规模10万m3/d，远期30万m3/d，正在施工建设中。 （13）南安市石井镇第二水厂工程 近期规模5万m3/d，远期15万m3/d，正在施工建设中。 （14）邳州市第二地面水厂工程 近期规模10万m3/d，正在施工建设中。 （15）尤溪城东水厂建设项目 近期规模4万m3/d，远期6万m3/d，正在施工建设中。 产业化及市场应用情况 本专利复合沉淀池已在多个大型给水处理厂工程中应用，出水水质良好、推广使用效果较好。
技术优势 平流沉淀池和斜管沉淀池是给水处理领域很成熟的处理技术，而复合沉淀池是对这两个池型进行的优化组合，既保留了他们的优点，又克服了这两种池型的缺点，因此具有明显的技术优势。主要体现在以下几点： （1）结构简单，实施方便 复合沉淀池不额外增加斜管、斜板、过滤介质以及其他机械设备等，只是对现有的两个池型进行的优化组合，结构简单，很容易实施。 （2）适用性强，抗冲击负荷能力加强 利用了斜管沉淀池适用冬季低温低浊水，平流沉淀池可处理夏季高浊水质的特点，更能适应各种原水水质，抗冲击负荷能力更强。 （3）改善排泥性能，提高沉淀效率 大量的矾花与泥污在前端平流段沉淀，从而减轻了斜管沉淀池的泥量负荷；使位于复合沉淀池后部的斜管沉淀池前端不再积泥，前端斜管不易损坏；池底装有刮泥小车，实现了对复合沉淀池的机械排泥，彻底解决了沉淀池排泥不畅的问题；减轻了后续构筑物滤池的负荷压力，取得了更洁净的处理水。 （4）降低运行成本 前端斜管不易损坏，延长了斜管沉淀池的使用寿命，降低了斜管更换率；泥渣沉淀效率高，排泥通畅，减少了排泥次数、反冲洗次数，相应减少了自用水量；排泥废水含水率降低，废水量减少，降低了废水提升费。 （5）出水水质更好 优化组合后增强了沉淀效果，减轻了后续构筑物滤池的负荷压力，因此使出水水质更好，也提升了产品品质。 （6）节省占地及投资 复合沉淀池节省了占地面积，寒冷地区相应也减少了外围护面积，节约了投资。 （7）实施效果稳定 目前应用的几个大型给水厂，都已经稳定运行了1年以上，经历了冬季原水低温低浊、夏季洪水高浊的考验，沉淀池运行良好，排泥通畅，水厂出水水质长期达到0.3NTU以下，实施效果稳定，证明了此专利应用于实际工程中是成功的。 专利运用及保护 （1）专利运用 公司为促进专利价值实现，加快专利的有效实施，提升市场竞争力，在和各企业合作时，允许各企业免费使用本专利，不收专利费，提供免费服务；并签定保护协议，保证买方在中国使用本专利技术的任何一部分，均不会遭受第三方提出的侵犯其合法权益的起诉或任何形式的索赔。为了公司具有自主知识产权的科研成果、专利技术和新软件等的推广，促进科技进步，提高设计水平，增强企业核心竞争力，公司特制定了《科技成果推广管理规定》。科技质量部将科技成果推广费用纳入年度预算。希望各业务部门在设计和投标活动中积极采用，并提供技术支持及服务，不收取业务部门的费用，同时给予项目上缴比例中1%～3%的反馈。 （2）专利保护 为获得自主创新能力和市场竞争优势，保护和管理公司的勘察设计业务、新技术、专利技术等的知识产权，同时尊重并合法利用他人的知识产权，公司特制定《知识产权保护管理规定》，由公司科技质量部负责知识产权的保护和管理。知识产权工作经费每年在科技质量部预算中列支，具体按上一年度勘察设计产值的1‰～2‰，知识产权工作经费主要用于知识产权管理、专利申请、审查与维持，商标注册与续展，知识产权诉讼及竞业限制等项开支的费用。 （3）制度建设及条件保障和执行情况： 公司为保障专利技术、新技术等正常、安全的运用，制定了一系列的规章制度，主要有《知识产权保护管理规定》、《科技成果推广管理规定》、《科学技术保密规定》、《科技研发项目管理制度》、《对外科研项目技术合作管理规定》、《科学技术研究管理条例》、《科技质量奖励条例》等，要求个人和部门都严格执行。 效益分析 1、在15个典型项目中，产水量共372万m3/d，年产水量为13.58亿m3，工程建设总投资约88亿元。全部勘察设计咨询费12860万元，合同总额25963万元。 市政西北院获得总承包项目一项，合同额10502万元（含设计费480万元）。 2、节约的运行成本 排泥水量减少，反冲洗次数减少，相应减少自用水量1%，原水费0.2元/m3；降低斜管更换率1%/年，表面负荷5.5m3 /（m2·h），斜管造价1500元/m2；排泥废水按1%，排泥废水含水率降低，废水量减少30%，提升水泵扬程按15m，电价为0.5元/（kW·h）。 （1）已投产项目8个，按各水厂运行年份分别计算： 节省原水费：381425万m3×1%×0.2=762.85万元； 减少斜管更换费：1045万m3/5.5/24×1%×1500=118.75万元 减少原水提升费用：381425万m3×1%×30%×15×0.8×0.8/102/3.6×0.5=14.95万元； 近十年合计为业主节约运行费用：896.55万元。 （2）预计15个项目全部投产后每年可以为业主节约运行费用：320万元。 应用前景 1、社会效益状况 复合沉淀池前置平流段沉淀大量泥渣，解决了一般斜管沉淀池前端底部积泥斜管易受损的问题；后段设置斜管沉淀池二次沉淀，使沉后水水质更好。该工艺配合池底钢丝绳牵引刮泥机，前端泥斗虹吸排泥管排泥，一台刮泥机主机配套两台刮泥小车，刮泥机机械设备数量少，管理简单，排泥浓度高、排水量少；混凝剂投加量降低，节约了药剂费用；由于投药量减少，排泥量相应减少，由此带来的环保效益也是可观的；沉淀池自动排泥，提高了自动化水平，提高了科学管理水平；改善劳动环境，降低了职工劳动强度。 复合沉淀池经过两级沉淀，取得了良好的沉后水，使紧接的工艺处理流程后端的滤池运行更稳定，滤料的使用期限延长，滤池平均反冲洗周期延长，反冲洗水量大大减少，水厂生产自用水用水量降低，节约原水费用；水厂出水水质更优良，提高了居民的生活饮用水标准，提高了人民物质文化生活水平。 2、行业影响力状况 复合沉淀池沉淀效果好，适应各种原水水质，抗冲击负荷能力强，占地面积小，工程投资省，运行费用低，在城市水处理领域内具有明显的先进性和实用性，对行业的发展和水处理技术趋势具有积极的影响。 尤其在北方寒冷地区需要设置在室内保温的场合优势更大，由于复合沉淀池适应各种原水水质，北方冬季原水低温低浊时，也能正常处理，并不需要额外增加处理成本就能取得良好的出水水质，运行费用低；且其占地面积小，相应设置外围护结构小，节约了占地，节省了工程投资。 3、政策适应性 由于复合沉淀池是成熟工艺的改进，不额外增加成本，且降低运行成本，就能取得更良好的出水水质，占地面积小，工程投资小，且自动化程度高、工人劳动强度低，符合提高生活饮用水标准、节能降耗等的要求，是属于国家政策明确鼓励、支持的。 获奖情况 使用复合沉淀池工艺的工程主要获奖情况如下： （1）西安市自来水公司曲江水厂技术改造工程获得： 2013年中国勘察设计协会全国优秀工程勘察设计行业奖二等奖、 2012年甘肃省优秀勘察设计二等奖、 2011年中建总公司优秀设计奖二等奖、 2010年公司优秀咨询奖、优秀设计奖、 中建总公司2010年科学技术奖。 （2）乌鲁木齐市南郊净水厂及配套管线工程获得： 2013年省发展和改革委员会省优秀咨询成果奖二等奖、 2013年公司优秀咨询奖、 2018年中国建筑勘察设计一等奖、 2018新疆维吾尔自治区优秀工程勘察设计行业奖一等奖、 （3）兰州新区第一水厂（石门沟厂）二期工程获得： 2015年公司优秀咨询奖。 （4）兰州市水源地建设工程获得： 2016年度甘肃省优秀工程咨询成果一等奖。 （5）邳州市第二地面水厂工程获得： 2017年度甘肃省优秀工程咨询成果二等奖。 （6）长乐市东区水厂EPC工程获得： 2017年度甘肃省优秀工程勘察设计二等奖。 编辑：衣春敏 微信制作：文凯 审核：李德强    微信号：CNWW1985  投稿咨询：022-27835707 广告咨询：022-27835639 发行咨询：022-27835231 官方网站：www.cnww1985.com |
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