[發明專利]一種水力旋流造粒水處理固液分離器

有效

• 申請號: 201010598742.0
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102078708A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 張建鋒;李志華;王曉昌
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B01D21/01
• 分類號: B01D21/01;B01D21/02;B01D21/26;B01D21/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明涉及給水廢水處理裝置，尤其涉及一種依靠水力旋流作用進行水中懸浮物造粒成長并最終實現固液分離的水力旋流造粒水處理固液分離器。

技術背景

固液分離是水處理領域廣泛采用的技術手段之一，實現固液分離的途徑包括沉淀、氣浮、過濾及膜分離等多種方法，其中最常用的沉淀過程實現固液分離的技術核心在于形成粒徑大、密度高的絮凝體。

在常規水處理工藝中，投加混凝劑后通過混合過程使混凝劑均勻分散于原水中，并完成水中膠體顆粒的脫穩，進而在絮凝階段依靠同向絮凝作用促進水中粒子凝聚成長。

受制于絮凝階段水力或機械攪拌強度控制的不足，常規工藝中形成的絮凝體結構松散且密度隨粒徑增大而迅速降低，從而沉降性能較差，需要較長的沉淀分離時間(通常為2～3小時)和較大的沉淀池容積，同時沉淀污泥含固率低導致系統排泥帶走較大水量(處理量的3％～5％)，工藝系統對原水濁度負荷變動的適應能力差。

中國專利(公開公告號1278453王曉昌)公開了一種“高效固液分離器”，該設備的技術核心在于通過造粒實現高效沉淀分離。該技術的實現基于對混凝劑投加和機械攪拌過程的精密控制，從而有效提高固液分離效率，保證處理水達到較高水質要求。但是該設備對機械攪拌控制要求嚴格，在使用中存在轉動部件易于磨損等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種依靠水力旋流作用進行水中懸浮固體微粒造粒成長、最終實現高效固液分離的水處理裝置，本裝置能夠有效提高絮凝體的粒徑和密實度、縮減沉淀時間，提高排泥水含固率、降低排泥水耗量。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。

一種水力旋流造粒水處理固液分離器，包括筒體，及設于筒體內腔的中心筒，其特征在于：所述筒體上設置有貫穿于筒體側壁且伸入中心筒內腔的進水管，進水管上方、筒體與中心筒腔體之間設置有斜管區；斜管區上方設集水堰；所述筒體頂部外側壁設有環形集水槽；筒體底壁內腔設導流錐，沿導流錐外周設環形集泥管，環形集泥管端口連接排泥管；筒體底端錐形口連接有放空排泥管。

本發明進一步的特征在于：

所述進水管為上下兩根水平分布的管道構成，兩伸入中心筒的進水管道端口設置有進水管噴口。

所述進水管噴口為錐形內縮口，錐形出口中心線下傾角度α為5°～10°。

所述沿兩進水管噴口之間、中心筒內壁上設有環狀縮口錐板。

所述縮口錐板上錐面與中心筒內壁之間的錐度θ為5°～20°。

所述斜管區與集水堰之間的中心筒內壁上設環狀止旋板。

所述環狀止旋板截面為側楔型，其下楔口徑大于上楔口徑。

所述環形集水槽下端口設有出水管。

本發明改變了原有高效固液分離器依靠機械攪拌進行絮凝造粒的模式，通過水力旋流作用完成絮凝造粒和旋流分離過程。本發明在投加混凝劑后，通過混合過程使混凝劑均勻分散于進水中，并完成水中膠體顆粒的微脫穩，進而在中心筒中借助旋流提供的動力，使微脫穩顆粒與筒內已形成的絮凝體相互作用，完成絮凝體成長和造粒的過程。本發明提供的水力旋流裝置可以有效避免機械攪拌帶來的構件磨損，在提供造粒所需的紊流強度(G值)的同時又強化了旋流分離效果。

本發明的特點在于：

1、進水管噴口結構

本發明提出的進水管噴口，可以提高水力旋流強度，增強混凝劑的混合程度。

2、中筒內部縮徑結構

對中筒內部橫截面進行縮徑處理，其主要功能在于強化局部旋流作用，依靠水動力平衡完成水中大粒徑絮凝體的分選沉降。垂直面與縮徑斜壁之間的夾角為θ＝5°～20°。

3、中筒上部止旋板

設計的中筒上部止旋板，在保證出水穩定的同時，滿足旋流絮凝后期對旋流強度逐漸減小的技術要求，并保證對絮體結構不產生水力剪切破壞。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

圖中：1、進水管；2、進水管噴口；3、中心筒；4、止旋板；5、導流板；6、導流錐；7、斜管區；8、集水堰；9、出水管；10、環形集水槽；11、放空排泥管；12、環形集泥管；13、排泥管；14、筒體；15、底腳；16、縮口椎板。A、清水區；B、沉淀分離區；C、旋流反應區；D、旋流強化區；E、旋流沉淀區；F、絮凝區。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明做進一步說明。