[發(fā)明專利]基于曲斜板的垂向分層水沙分離裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410565897.2
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104436768A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱澤;顧雯;羅曉麗;蔡慶擬;郝夢茹;鄒珊;胡濤;陳喜
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02;B01D21/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于曲斜板的垂向分層水沙分離裝置，尤其涉及一種能夠有效地利用升降流和分層流原理在靜態(tài)下對含有泥沙的固液兩相流進行分離的裝置，屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)對水沙分離均采用外動力裝置和化學(xué)藥劑。新疆河流多屬山溪性河流，含沙量大且粗細不均勻，河水中泥沙濃度達數(shù)十甚至數(shù)百千克每立方米，大顆粒泥沙粒徑有的達到分米級，而細顆粒泥沙粒徑有的小于0.05mm。這些細顆粒泥沙處理起來十分困難，目前動態(tài)條件下靠水力自身能量處理泥沙的工程很多，但對小于0.05mm?泥沙的處理卻無能為力，這給工業(yè)用水及人民生活用水（特別是新疆多泥沙河流沿岸居住分散的牧區(qū)群眾）帶來極大的危害和諸多的不便，在農(nóng)業(yè)用水方面，由于河水中含大量細顆粒泥沙，嚴重制約了農(nóng)業(yè)噴滴灌等先進節(jié)水技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

本發(fā)明的水沙分離裝置，僅依靠動態(tài)渾水自身水力作用分離出清水，分離出的泥沙都由自身水力排除，而無須施加任何其他動力和化學(xué)藥劑，其裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、運行費用低、管理方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種不需要加任何化學(xué)藥劑，利用升降流和分層流原理在靜態(tài)下有效分離水中細顆粒泥沙的裝置；進一步地，提供一種綠色環(huán)保，無需外用能量，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，凈水效果好的基于曲斜板的垂向分層水沙分離裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于曲斜板的垂向分層水沙分離裝置，其特征在于：包括底端密閉的分離桶，所述分離桶的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有若干曲斜板螺旋帶，所述曲斜板螺旋帶由若干呈螺旋狀排布的曲斜板組成，所述曲斜板為圓扇型，所述曲斜板為傾斜設(shè)置，所述曲斜板包括大弧端和小弧端，所述大弧端固定設(shè)置于所述分離桶的側(cè)壁上，所述小弧端懸空位于所述分離桶的內(nèi)部，若干所述曲斜板將所述分離桶的內(nèi)部分割成若干凈化層，若干所述曲斜板螺旋帶位于相同所述凈化層上的若干所述曲斜板在同一水平面上。

所述曲斜板的傾斜角度的銳角均為與所述分離桶的底端呈45~60°，位于同一水平面上的若干所述曲斜板交錯設(shè)置并覆蓋所述凈化層。

所述曲斜板螺旋帶的個數(shù)為至少3個。

所述凈化層的層數(shù)為至少4層。

所述大弧端上設(shè)置有若干孔洞。

分離桶側(cè)壁與曲斜板連接處開設(shè)有若干孔洞，孔洞的設(shè)置能夠加大下沙、上水面積，加速水沙分離。

所述分離桶的形狀包括圓形或方形。

所述曲斜板螺旋帶的個數(shù)為3個，所述凈化層包括3個在同一水平面上的所述曲斜板，3個在同一水平面上的所述曲斜板為三向旋轉(zhuǎn)斜板。

所述三向旋轉(zhuǎn)斜板有螺旋槳葉片的功效。

本發(fā)明是在一個圓形或矩形管中垂向設(shè)置若干個螺旋帶孔曲斜板，曲斜板與管壁之間構(gòu)成清水上升和泥沙下降的互不干擾的通道，曲斜板的上表面為下沙面，曲斜板的下表面為上水面，泥沙在水中環(huán)向加速下沉，下沉速度快。?

本發(fā)明利用升降流和分層流原理在靜態(tài)下對含有泥沙的固液兩相流進行分離。該裝置是在一個圓形管中垂向設(shè)置三向螺旋斜板，并在斜板與管壁接觸之間開設(shè)孔洞，斜板與管壁之間構(gòu)成清水上升和泥沙下降的互不干擾的通道，利用異重流原理將渾水中泥沙（包括粘土）分離并取出清水，其分離速度是泥沙在靜態(tài)下沉降速度的1.5～4.0倍，與加絮凝劑進行水沙分離的速度相近。通過裝置中分層斜板（即凈化層）的布置破壞靜水水體中絮凝，加速水沙分離。?從上述分析可知，三向旋轉(zhuǎn)斜板的設(shè)置，可加速水沙分離，分離速度為普通標(biāo)準(zhǔn)沉沙槽的1.5～4.0?倍，有效加快了泥沙沉淀時間，安全綠色環(huán)保，上層清水凈化后可供飲用。