新型自動(dòng)堰門(mén)在污水處理工程中的應(yīng)用

宋學(xué)海

（廣州海鵬環(huán)?？萍加邢薰?廣東廣州 510710）

1 污水處理工程中的水位控制裝置現(xiàn)狀

目前的水位控制裝置有水位控制閘門(mén)、堰門(mén)、拍門(mén)、浮門(mén)等形式，目前使用的水位控制堰門(mén)形式單一、結(jié)構(gòu)欠佳、技術(shù)落后；歸納起來(lái)，基本為三種類型，其一，為固定式水位控制堰門(mén)，這種堰門(mén)只是一個(gè)固定的擋水墻；其主要缺陷與弊端是：截流長(zhǎng)度為水流寬度的10-20倍，增加建設(shè)成本且維修難度大、日久會(huì)茲生青苔與水垢而難以清除、水只能從堰門(mén)上溢出而底層會(huì)形成永不流動(dòng)的死水等。其二，為電動(dòng)式水位控制閘門(mén)、堰門(mén)，這種閘門(mén)、堰門(mén)以閘門(mén)提起或放下的方式進(jìn)行工作；其主要缺陷與弊端是：需要閘門(mén)、電機(jī)、水位感應(yīng)器、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)裝置等而結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易出故障、不易安裝和拆卸、建設(shè)成本高、不便于維護(hù)與維修、水位感應(yīng)器受水中污垢的影響較大、需要不間斷的電力供應(yīng)等。第三種，為無(wú)動(dòng)力水位控制拍門(mén)、浮門(mén)，都是利用杠桿原理，利用配重（有的還需要提供電力）來(lái)調(diào)節(jié)門(mén)板的開(kāi)啟以及開(kāi)啟的角度，它們的主要缺陷與弊端是：響應(yīng)程度和靈敏度不能滿足工程要求，液位的升降量與過(guò)流變化量沒(méi)有線性關(guān)系，甚至在某一定區(qū)段不響應(yīng)或者過(guò)度響應(yīng)，嚴(yán)重影響使用功能。

2 新型污水處理自動(dòng)堰門(mén)的原理與優(yōu)勢(shì)

新型自動(dòng)堰門(mén)是一種無(wú)動(dòng)力自動(dòng)液位控制堰門(mén)，可以應(yīng)用于很多市政污水處理工程中，具有全自動(dòng)、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、靈敏度高、無(wú)需動(dòng)力等特點(diǎn)，屬于目前國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)最實(shí)用的無(wú)動(dòng)力液位自動(dòng)控制技術(shù)設(shè)備。

新型自動(dòng)堰門(mén)的工作原理是：當(dāng)渠道進(jìn)水量增大或者減少時(shí)，浮在液面上的浮筒（或者浮箱）隨液面向上升或者向下降。浮筒（或者浮箱）向上升或者向下降時(shí)直接或者間接帶動(dòng)剪刀叉機(jī)構(gòu)伸展或者收縮，從而帶動(dòng)與剪刀叉機(jī)構(gòu)相連接的活動(dòng)堰門(mén)向上或者向下移動(dòng)，進(jìn)而使活動(dòng)堰門(mén)過(guò)水量增大或者減少，使增加的水量快速瀉走或者減少活動(dòng)堰門(mén)過(guò)水量，減少液面的上升或者下降的幅度，最終維持液位相對(duì)穩(wěn)定，達(dá)到無(wú)動(dòng)力液位自動(dòng)控制的目的。

新型自動(dòng)堰門(mén)優(yōu)點(diǎn)：

①無(wú)需動(dòng)力，無(wú)任何電氣能耗。

②全機(jī)械設(shè)計(jì)，零故障。

③應(yīng)用浮力、流體力學(xué)和機(jī)械原理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

④平穩(wěn)自動(dòng)調(diào)節(jié)水位，水位調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，水位在50-200%變化時(shí)，水位變化不超過(guò)60毫米。

⑤制造、安裝、操作簡(jiǎn)單。

⑥制造成本低。

⑦可用于任何水深和水寬的水位自動(dòng)控制。

⑧應(yīng)用范圍廣，可用于水渠、池塘、小河以及污水處理等方面水位控制。

3 新型污水處理自動(dòng)堰門(mén)的實(shí)際應(yīng)用

新型自動(dòng)堰門(mén)的功能是控制水位，因此，控制點(diǎn)的水深和寬度是使用新型自動(dòng)堰門(mén)要考慮的參數(shù)。使用新型自動(dòng)堰門(mén)最多的是市政污水處理工程中的紫外線消毒系統(tǒng)中，渠道水深一般在0.8 m，渠道寬度一般在2 m以內(nèi)，根據(jù)流體力學(xué)原理，為滿足整個(gè)水流截面水流均勻的要求，無(wú)動(dòng)力液位自動(dòng)控制堰門(mén)設(shè)計(jì)堰門(mén)水深0.6m、堰門(mén)寬度1 m；對(duì)于渠道水深超過(guò)0.6m的，在渠道底部做成斜坡，對(duì)于渠道寬度超過(guò)1.2m的，則在渠道內(nèi)并排安裝兩個(gè)堰門(mén)。

新型自動(dòng)堰門(mén)安裝完畢，當(dāng)渠道進(jìn)水量增大時(shí)，浮在液面上的浮筒（或者浮箱）隨液面向上升。浮筒（或者浮箱）向上升時(shí)直接或者間接帶動(dòng)剪刀叉機(jī)構(gòu)收縮，從而帶動(dòng)與剪刀叉機(jī)構(gòu)相連接的活動(dòng)堰門(mén)向上移動(dòng)，進(jìn)而使活動(dòng)堰門(mén)過(guò)水量增大，使增加的水量快速瀉走，減少液面的上升的幅度，最終維持液位相對(duì)穩(wěn)定，達(dá)到無(wú)動(dòng)力液位自動(dòng)控制的目的。當(dāng)渠道進(jìn)水量減少時(shí)，浮在液面上的浮筒（或者浮箱）隨液面向下降。浮筒（或者浮箱）向下降時(shí)直接或者間接帶動(dòng)剪刀叉機(jī)構(gòu)伸展，從而帶動(dòng)與剪刀叉機(jī)構(gòu)相連接的活動(dòng)堰門(mén)向下移動(dòng)，進(jìn)而使活動(dòng)堰門(mén)過(guò)水量減少，減少活動(dòng)堰門(mén)過(guò)水量，減少液面下降的幅度，最終維持液位相對(duì)穩(wěn)定，達(dá)到無(wú)動(dòng)力液位自動(dòng)控制的目的。

結(jié)語(yǔ)

新型自動(dòng)堰門(mén)是一種新型無(wú)動(dòng)力液位自動(dòng)控制堰門(mén)，是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)最實(shí)用的無(wú)動(dòng)力液位自動(dòng)控制設(shè)備，全機(jī)械結(jié)構(gòu)、全自動(dòng)、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、靈敏度高、無(wú)需動(dòng)力，該設(shè)備實(shí)用性強(qiáng)、構(gòu)思新穎，具有獨(dú)創(chuàng)性。