一种无动力旋流爪固液分离器及分离方法技术

本发明专利技术公开了一种无动力旋流爪固液分离器，包括呈上筒下锥结构的外壳，其上筒体内设有旋流爪产生器，且下锥体为沉淀物储存腔，所述旋流爪产生器包括多个叠摞在一起的锥体并行槽阵，锥体并行槽阵上设有多个并行排列的并行槽壁。此外，还包括基于该无动力旋流爪固液分离器的分离方法：首先对入水主流进行分流，然后利用分流流过锥体并行槽阵上方槽口时在并行槽内所产生的旋流，把入流中的悬浮粒子从急速的入流中抓到相对安静的槽底，以减小主流的干扰和缩短悬浮粒子与槽底的距离，从而促进污水中悬浮粒子(特别是易受干扰的轻小粒子)的沉淀，其结果将明显提高大入流量情况下捕获轻小颗粒的能力。轻小颗粒的能力。轻小颗粒的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种无动力旋流爪固液分离器及分离方法


[0001]本专利技术涉及一种无动力旋流爪固液分离器及分离方法，属于雨污水处理和环境保护


技术介绍

[0002]城市雨季雨水径流，特别是大雨或爆雨初期形成的地表径流，以及合流制溢流污水具有瞬时水量大、固体悬浮物含量高、污染负荷大等特点。如果不加处理直接排入城市水体，会对其造成严重的污染。快速去除固体悬浮物能够在很大程度上消减进入城市水体的污染负荷，发达国家对雨水径流以及合流制溢流污水研究较早，目前广泛使用的方法是用无动力旋流分离技术去除雨水径流以及合流制溢流污水中的悬浮粒子，这种技术具有结构简单、占地面积小、使用寿命长、维护管理方便等优势，对去除较大尺寸的悬浮粒子效果较好，正在得到越来越多的应用。然而几乎所有目前使用的无动力旋流分离器都存在一共同的问题：在大入流的情况下小尺寸粒子的去除效果不理想。国内这方面的研究应用还比较少，没有属于自己的成熟技术和设备。随着我国对初期雨水径流以及合流制溢流污水污染的逐渐重视，以及现阶段海绵城市的大规模开展和实施，固液旋流分离技术将会成为热点关注领域。
[0003]与此同时，在城乡污水处理领域，污水除砂一直是一普遍难题，如除砂效果不好，一方面会导致后续一系列设备的磨损加剧，另一方面也会致使大量砂子在初沉池、曝气池、储泥池、污泥消化池等工艺单元内沉积，甚至堵塞管道，对生产造成严重影响。由于受到城市大规模建设和管网不完善等因素影响，国内污水的含砂量普遍偏高，这就更加突出了污水除砂的重要性。常用污水除砂方法是使用各种不同的沉砂池，如重力沉砂池、爆气沉砂池、斜板或斜管沉砂池、旋流沉砂池等，研究结果显示，沉砂池只能有效去除尺寸大于0.2mm的砂粒，且占地面积大，还需消耗大量的能源。
[0004]因此，如何大规模从各种雨污水中有效的去除较小和较轻粒子一直是有待解决的难题。研究发现：1、去除小于0.25mm尺寸的颗粒是污水处理的关键，因为在径流和其它污水中，小颗粒所含带的重金属量占总负载量的80％以上；2、超过一半的沉积物尺寸大于0.3mm，但仅占总磷和总氮量的15％以下；3、一半的重金属附着于尺寸在0.06至0.20mm之间的粒子上。由于发现较小的颗粒会对环境造成更多的污染，有效去除水中的细颗粒物至关重要。
[0005]而目前各种固液旋流分离器不能有效去除轻小悬浮粒子的主要原因是，悬浮粒子始终和入水中的主流在分离器中一起运行。基于此，本专利技术提供一种无动力旋流爪固液分离器及分离方法，利用主流流过并行槽阵上方槽口时在并行槽内所产生的旋流，把入流中的悬浮粒子从急速的入流中抓到相对安静的槽底，以减小主流的干扰和缩短悬浮粒子与槽底的距离，从而促进悬浮粒子(特别是易受干扰的轻小粒子)的沉淀。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种无动力旋流爪固液分离器及分离方法，能够有效去除污水中各种尺寸的悬浮粒子，同时能明显提高在大入流量情况下捕获轻小颗粒的能力，无能源消耗，无二次污染风险，高效经济易维护。
[0007]技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供一种无动力旋流爪固液分离器，包括外壳及外壳上的进出水装置，所述外壳呈上筒下锥结构，其上筒体内设有旋流爪产生器，且下锥体为沉淀物储存腔，所述旋流爪产生器包括多个叠摞在一起的锥体并行槽阵，所述锥体并行槽阵包括上锥下筒结构的壳体，所述壳体顶部设有开口，所述壳体设有多个并行排列的并行槽壁，所述并行槽壁沿壳体的上锥面延伸。
[0008]进一步的，所述进出水装置包括出水管及依次连通的进水管、直角弯管、垂直水管，所述垂直水管的管壁上开设有圆孔，通过轴向排布的圆孔连通各个锥体并行槽阵之间的处理腔，以实现入水主流的分流作用；所述出水管与外壳的上筒体连通，所述外壳上设有用以分离进出水的分隔板。
[0009]进一步的，针对需要首先去除入水中大尺寸悬浮物质的情况，所述进出水装置还包括进水池、出水池、过滤网，所述进水池、出水池并列布置于外壳的外筒面上，所述进水池通过过滤网与各处理腔连通，所述直角弯管、垂直水管布置于进水池内，所述出水管通过出水池与各处理腔连通。
[0010]进一步的，所述进出水装置还包括蜂窝板，所述进水池依次通过过滤网、蜂窝板与各处理腔连通。通过过滤网的入流进一步通过蜂窝网板流入各处理腔内，蜂窝网板的作用是整流，迫使水流更均匀的沿水平方向行进，从而能更有效的在并行槽内产生旋流，并使所产生的旋流更有规律，以增强捕捉悬浮粒子的效率。
[0011]进一步的，所述锥体并行槽阵包括最上层、第二层、第三层至最底层，其中最上层锥体并行槽阵的顶部开口比第二层的大，第二层锥体并行槽阵的顶部开口比第三层的大，第三层至最底层锥体并行槽阵的顶部开口尺寸一致，且第三层至最底层锥体并行槽阵的顶部开口处设有内筒，相邻内筒之间依次对接形成连通沉淀物储存腔的内道，以保证沉淀物储存腔与主流入水基本隔离。
[0012]进一步的，所述并行槽壁的尾端连接有颗粒传送通道，所述颗粒传送通道沿壳体的外筒面延伸，且相邻锥体并行槽阵上的颗粒传送通道上下对接形成连通沉淀物储存腔的沉淀通道，从而把每层捕获的固体颗粒在不受任何水流干扰的情况下传送到沉淀物储存腔内。
[0013]进一步的，所述颗粒传送通道与并行槽壁之间的并行槽为一一对应关系，所述颗粒传送通道的侧壁上设有通道入口，所述并行槽尾部一分为二，其中一半并行槽的槽底与通道入口连通，其另一半并行槽的槽底设有用于将颗粒导向通道入口的挡边。
[0014]进一步的，所述分离器还包括自动清洗装置，所述自动清洗装置包括连通高压水源的喷水管，所述并行槽壁的上侧边设有用于插接喷水管的管道，所述并行槽壁上设有多个连通管道的清洗口，所述喷水管上设有与清洗口对应的喷水口。
[0015]此外，还有基于该无动力旋流爪固液分离器的分离方法，包括：首先通过进出水装置对入水主流进行分流，然后利用分流流过锥体并行槽阵上方槽口时在并行槽内所产生的旋流，把入流中的悬浮粒子从急速的入流中抓到相对安静的槽底，最后落在并行槽底或并
行槽壁上的沉淀物将沿陡峭的槽底斜面滑到与主流分离的沉淀物储存腔内。
[0016]进一步的，所述分离方法还包括：最后落在并行槽底或并行槽壁上的沉淀物将沿陡峭的槽底斜面滑入颗粒传送通道内，并沿颗粒传送通道落到沉淀物储存腔内。
[0017]有益效果：本专利技术提供的一种无动力旋流爪固液分离器及分离方法，相对于现有技术，具有以下优点：
[0018]1、该旋流爪固液分离器能够有效去除污水中各种尺寸的悬浮粒子，同时能明显提高在大入流量情况下捕获轻小颗粒的能力；
[0019]2、需处理的入水在环绕锥体并行槽阵一周后从出水管流走，由于液体在整个流动过程中不需做大角度的急转弯，所以整个系统的水阻力小，水头损失低，且对于进出水管口的高度和它们之间的相对高度没有特殊的要求；
[0020]3、不需外部动力，无能源消耗，没有运动部件，入流和捕获的颗粒分离，无二次污染风险，具有运行可靠、清理方便、易维护等特点，可处理全部入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无动力旋流爪固液分离器，其特征在于，包括外壳及外壳上的进出水装置，所述外壳呈上筒下锥结构，其上筒体内设有旋流爪产生器，且下锥体为沉淀物储存腔，所述旋流爪产生器包括多个叠摞在一起的锥体并行槽阵，所述锥体并行槽阵包括上锥下筒结构的壳体，所述壳体上设有多个并行排列的并行槽壁，所述并行槽壁沿壳体的上锥面延伸。2.根据权利要求1所述的一种无动力旋流爪固液分离器，其特征在于，所述进出水装置包括出水管以及依次连通的进水管、直角弯管、垂直水管，所述垂直水管的管壁上开设有圆孔，通过轴向排布的圆孔连通各个锥体并行槽阵之间的处理腔，所述出水管与外壳的上筒体连通，所述外壳上设有用以分离进出水的分隔板。3.根据权利要求2所述的一种无动力旋流爪固液分离器，其特征在于，所述进出水装置还包括进水池、出水池、过滤网，所述进水池、出水池并列布置于外壳的外筒面上，所述进水池通过过滤网与各处理腔连通，所述直角弯管、垂直水管布置于进水池内，所述出水管通过出水池与各处理腔连通。4.根据权利要求3所述的一种无动力旋流爪固液分离器，其特征在于，所述进出水装置还包括蜂窝板，所述进水池依次通过过滤网、蜂窝板与各处理腔连通。5.根据权利要求1所述的一种无动力旋流爪固液分离器，其特征在于，所述锥体并行槽阵包括最上层、第二层、第三层至最底层，所述壳体顶部设有开口，其中最上层锥体并行槽阵的顶部开口比第二层的大，第二层锥体并行槽阵的顶部开口比第三层的大，第三层至最底层锥体并行槽阵的顶部开口尺寸一致，且第三层至最底层锥体并行槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺诚，大卫，
申请(专利权)人：贺诚，
类型：发明
国别省市：