高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置，包括一级水力筛分器和二级水力筛分器，两级水力筛分器的进料管系，圆柱段，半椭球段，溢流段，插入管深度，被动叶轮，圆锥曲面段等内腔构造形式相似，其关键在于圆锥曲面段长度、底流口与收缩角等参数皆不同。其中，一级水力筛分器圆锥曲面段长度相对二级水力筛分器圆锥曲面段加长1.2倍，第一底流口的直径第二底流口直径的0.55倍，底流口收缩角为2

【技术实现步骤摘要】
高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置


[0001]本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置。

技术介绍

[0002]水力旋分器是一种应用非常广泛的液体非均相混合物的分离设备，其基本原理是将具有一定密度差的液～液、液～固、液～气等两相或多相混合物在离心作用下进行分离。设备主体一般由进料管、圆柱段、圆锥段、溢流段和底流管五部分组成。旋流分离技术具有分离效率高、操作方便、工艺简单、结构紧凑、设备体积小、占地少、易于实现连续化操作及自动控制等优点。基于以上优势，旋流分离技术从最初的仅用于选矿，发展到目前在国内外的化工、石油、粉末工程、金属加工、食品、水处理等领域广泛应用。在水处理领域，水力旋流器在活性污泥旋流释碳、污水处理厂细无机砂的分离以及好氧颗粒污泥回收等方面得到一定的应用。
[0003]城镇污水处理过程中，通过在活性污泥系统中投加当量粒径在10～75μm的硅藻土、沸石、活性炭、凹凸棒土、膨润土、珍珠岩、铁碳粉末、火山岩、生物炭、蛭石等粉末载体，诱导形成以粉末载体为核心、被黏附力较大的微生物包裹的复合粉末生物载体颗粒，分离目标粒径分布在25～100μm，与悬浮生长微生物在粘液、胞外聚合物作用下形成的结合力较弱的生物絮体，构成“双泥”共生的污水生化处理微生物系统。为实现该生化系统的双泥龄，达到同步脱氮除磷效果，必须将复合粉末生物载体颗粒与生物絮体分离，其中被分离出来的复合粉末生物载体颗粒循环利用，生物絮体作剩余污泥排放。目前，最可行的分离方案是采用水力旋流方法，实现该目标存在以下技术难点：
[0004](1)复合粉末生物载体颗粒的当量粒径小，仅为25～100μm，提高筛分效率是采用水力旋流法的主要难点之一。
[0005](2)复合粉末生物载体颗粒实测密度范围为1.14～1.19g/cm3，生物絮体实测密度范围为1.04～1.07g/cm3，两者之间密度差仅为0.07～0.15g/cm3，小于油水密度差0.2g/cm3，是采用水力旋流将两者分离的主要难点之二。
[0006](3)与目前分离微小无机质颗粒及单一物料不同，复合粉末生物载体颗粒与生物絮体之间存在作用力的结合，不是简单的混合，在分离过程中需要将复合粉末生物载体颗粒与生物絮体分离，必须克服这些作用力，是采用水力旋流将两者分离的主要难点之三。
[0007](4)高浓度与低浓度复合粉末生物载体颗粒与生物絮体颗粒的旋流分离过程孑然不同，水力旋流器单位体积内颗粒拥挤效应尤为突出，由于部分复合粉末生物载体颗粒与生物絮体不能得到充分分离，导致从溢流管逸出的生物絮体及杂质中夹带的这部分复合粉末生物载体颗粒，筛分效率降低。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在采用二级水力筛分方法解决现有上述技术问题。高浓度复合粉末生物
载体颗粒与生物絮体颗粒混合液浓度为15～25g/L，一级和二级分别采用不同特征的水力筛分器串联组合。首先通过一级水力筛分器，从底流筛分出高质量浓度复合粉末生物载体颗粒，使上溢流管出口混合液在最高进流浓度下低于21g/L；针对一级水力筛分器上溢流管出流，再通过二级水力筛分器实现复合粉末生物载体颗粒整体筛分效率达到90％～95％或以上。
[0009]为此，本专利技术提出一种高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置。
[0010]根据本专利技术的一个方面，提出了一种高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置，包括：
[0011]进水调节水箱、一级提升泵、一级水力筛分器、一级溢流调节水箱、二级提升泵、二级水力筛分器、二级溢流收集水箱以及底流收集水箱；
[0012]其中，所述二级水力筛分器包括：第一进料管系、第一圆柱段、第一半椭球段、第一圆锥曲面段、第一溢流管系和第一被动叶轮；
[0013]所述第一进料管系与所述第一圆柱段的外壁切面衔接，所述第一圆柱段上方设有第一顶盖，下方与所述第一半椭球段对接，所述第一半椭球段下方与所述第一圆锥曲面段对接，所述第一圆锥曲面段的下端设有第一底流口，所述第一底流口和所述底流收集水箱连接；
[0014]所述第一溢流管系固定安装在所述第一顶盖的中央，所述第一溢流管系设有第一下部插入管和第一上部接管，所述第一上部接管高出所述第一顶盖，所述第一上部接管与所述一级溢流调节水箱相连接；
[0015]所述第一下部插入管位于所述第一圆柱段和所述第一半椭球段的中心轴线上，所述第一下部插入管的外侧设有所述第一被动叶轮；
[0016]所述一级水力筛分器包括：第二进料管系、第二圆柱段、第二半椭球段、第二圆锥曲面段、第二溢流管系和第二被动叶轮；
[0017]所述第二进料管系与所述第二圆柱段的外壁切面衔接，所述第二圆柱段上方设有第二顶盖，下方与所述第二半椭球段对接，所述第二半椭球段下方与所述第二圆锥曲面段对接，所述第二圆锥曲面段的下端设有第二底流口，所述第二底流口和所述底流收集水箱连接；
[0018]所述进水调节水箱通过所述一级提升泵和所述第二进料管系的入口相连通；
[0019]所述第二溢流管系固定安装在所述第二顶盖的中央，所述第二溢流管系设有第二下部插入管和第二上部接管，所述第二上部接管高出所述第二顶盖；
[0020]所述第二上部接管与所述一级溢流调节水箱相连接，所述一级溢流调节水箱通过所述二级提升泵和所述第一进料管系相连通；
[0021]所述第二下部插入管位于所述第二圆柱段和所述第二半椭球段的中心轴线上，所述第二下部插入管的外侧设有所述第二被动叶轮；
[0022]所述第二圆锥曲面段的长度为第一圆锥曲面段的长度的1.2倍，所述第二底流口的直径为所述第一底流口的0.55倍，所述第二底流口的收缩角θ2为2
°
～8
°
。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，至少具有如下有益效果：
[0024]1、本专利技术的高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置，采用结构
特征不同的水力筛分器串联组合，实现对浓度在15～25g/L、密度差小于0.07～0.15g/cm3复合粉末生物载体颗粒与生物絮体的二级筛分。首先，通过改进设计的一级水力筛分器，从底流口筛分出高质量浓度的复合粉末生物载体颗粒，使上溢流管出流混合液浓度在最高进流浓度条件下低于21g/L，并将上溢流管出流作为二级水力筛分器的进水，有效削弱高浓度进水导致的“拥挤效应”，提高二级水力筛分器的筛分效率。经过二级筛分后，复合粉末生物载体颗粒整体筛分效率可达90～95％或以上。
[0025]2、本专利技术的一级水力筛分器与二级水力筛分器的进料管系，圆柱段，半椭球段，溢流段，插入管深度，被动叶轮，圆锥曲面段等内腔构造形式相似，关键在于一级水力筛分器加长了圆锥曲面段长度，减少底流口直径，可有效降低进入二级水力筛分器的混合液浓度；同时，避免高浓度进流条件下，在底流口富集的已分离复合粉末生物载体颗粒卷入中心空气柱，从溢流管系逸出。
[0026]3、本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置，其特征在于，包括：进水调节水箱、一级提升泵、一级水力筛分器、一级溢流调节水箱、二级提升泵、二级水力筛分器、二级溢流收集水箱以及底流收集水箱；其中，所述二级水力筛分器包括：第一进料管系、第一圆柱段、第一半椭球段、第一圆锥曲面段、第一溢流管系和第一被动叶轮；所述第一进料管系与所述第一圆柱段的外壁切面衔接，所述第一圆柱段上方设有第一顶盖，下方与所述第一半椭球段对接，所述第一半椭球段下方与所述第一圆锥曲面段对接，所述第一圆锥曲面段的下端设有第一底流口，所述第一底流口和所述底流收集水箱连接；所述第一溢流管系固定安装在所述第一顶盖的中央，所述第一溢流管系设有第一下部插入管和第一上部接管，所述第一上部接管高出所述第一顶盖，所述第一上部接管与所述一级溢流调节水箱相连接；所述第一下部插入管位于所述第一圆柱段和所述第一半椭球段的中心轴线上，所述第一下部插入管的外侧设有所述第一被动叶轮；所述一级水力筛分器包括：第二进料管系、第二圆柱段、第二半椭球段、第二圆锥曲面段、第二溢流管系和第二被动叶轮；所述第二进料管系与所述第二圆柱段的外壁切面衔接，所述第二圆柱段上方设有第二顶盖，下方与所述第二半椭球段对接，所述第二半椭球段下方与所述第二圆锥曲面段对接，所述第二圆锥曲面段的下端设有第二底流口，所述第二底流口和所述底流收集水箱连接；所述进水调节水箱通过所述一级提升泵和所述第二进料管系的入口相连通；所述第二溢流管系固定安装在所述第二顶盖的中央，所述第二溢流管系设有第二下部插入管和第二上部接管，所述第二上部接管高出所述第二顶盖；所述第二上部接管与所述一级溢流调节水箱相连接，所述一级溢流调节水箱通过所述二级提升泵和所述第一进料管系相连通；所述第二下部插入管位于所述第二圆柱段和所述第二半椭球段的中心轴线上，所述第二下部插入管的外侧设有所述第二被动叶轮；所述第二圆锥曲面段的长度为第一圆锥曲面段的长度的1.2倍，所述第二底流口的直径为所述第一底流口的0.55倍，所述第二底流口的收缩角θ2为2
°
～8
°
。2.根据权利要求1所述的高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置，其特征在于：所述第一进料管系包括第一进料接管、第一方转圆转接管和第一收缩管；其中，所述第一进料接管为带圆形标准法兰的接管，所述第一进料接管出水端的圆形接口与所述第一方转圆转接管的圆口端的口径一致并对接，所述第一方转圆转接管另一端为正方形口，其截面面积等于或小于其圆口端，与所述第一收缩管的正方形口的口径一致并对接，所述第一收缩管为矩形渐缩管，过水截面为逐渐收缩的弧形流道结构。3.根据权利要求2所述的高浓度低密度差复合粉末生物载体颗粒二级水力筛分装置，其特征在于：所述第一收缩管的第一流道外侧板为圆弧结构，其曲率半径为D5/2，所述第一圆柱段的半径为D4/2，所述第一收缩管的正方口宽度为B1，其中，D5/2＝D4/2+B1，所述第一流道外侧板的末端与所述第一圆柱段的顶端处水平切向对接，所述第一收缩管的第一流道内侧板为直板结构，所述第一流道内侧板与所述第一半椭球段圆弧曲面在左侧垂直切向衔接，所述第一收缩管的管道高度为H1，H1保持不变，B3为D4的0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟言，张健，易境，李小阳，侯丹，
申请(专利权)人：湖南三友环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：