[發明專利]一種無動力旋流爪固液分離器及分離方法

有效

• 申請號: 202110847338.0
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113477421B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 賀誠;大衛·阮
• 申請（專利權）人: 賀誠
• 主分類號: B04C9/00
• 分類號: B04C9/00;B04C11/00;C02F9/00;C02F1/00;C02F1/38;C02F1/52
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本發明公開了一種無動力旋流爪固液分離器，包括呈上筒下錐結構的外殼，其上筒體內設有旋流爪產生器，且下錐體為沉淀物儲存腔，所述旋流爪產生器包括多個疊摞在一起的錐體并行槽陣，錐體并行槽陣上設有多個并行排列的并行槽壁。此外，還包括基于該無動力旋流爪固液分離器的分離方法：首先對入水主流進行分流，然后利用分流流過錐體并行槽陣上方槽口時在并行槽內所產生的旋流，把入流中的懸浮粒子從急速的入流中抓到相對安靜的槽底，以減小主流的干擾和縮短懸浮粒子與槽底的距離，從而促進污水中懸浮粒子(特別是易受干擾的輕小粒子)的沉淀，其結果將明顯提高大入流量情況下捕獲輕小顆粒的能力。

技術領域

本發明涉及一種無動力旋流爪固液分離器及分離方法，屬于雨污水處理和環境保護技術領域。

背景技術

城市雨季雨水徑流，特別是大雨或爆雨初期形成的地表徑流，以及合流制溢流污水具有瞬時水量大、固體懸浮物含量高、污染負荷大等特點。如果不加處理直接排入城市水體，會對其造成嚴重的污染。快速去除固體懸浮物能夠在很大程度上消減進入城市水體的污染負荷，發達國家對雨水徑流以及合流制溢流污水研究較早，目前廣泛使用的方法是用無動力旋流分離技術去除雨水徑流以及合流制溢流污水中的懸浮粒子，這種技術具有結構簡單、占地面積小、使用壽命長、維護管理方便等優勢，對去除較大尺寸的懸浮粒子效果較好，正在得到越來越多的應用。然而幾乎所有目前使用的無動力旋流分離器都存在一共同的問題：在大入流的情況下小尺寸粒子的去除效果不理想。國內這方面的研究應用還比較少，沒有屬于自己的成熟技術和設備。隨著我國對初期雨水徑流以及合流制溢流污水污染的逐漸重視，以及現階段海綿城市的大規模開展和實施，固液旋流分離技術將會成為熱點關注領域。

與此同時，在城鄉污水處理領域，污水除砂一直是一普遍難題，如除砂效果不好，一方面會導致后續一系列設備的磨損加劇，另一方面也會致使大量砂子在初沉池、曝氣池、儲泥池、污泥消化池等工藝單元內沉積，甚至堵塞管道，對生產造成嚴重影響。由于受到城市大規模建設和管網不完善等因素影響，國內污水的含砂量普遍偏高，這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種不同的沉砂池，如重力沉砂池、爆氣沉砂池、斜板或斜管沉砂池、旋流沉砂池等，研究結果顯示，沉砂池只能有效去除尺寸大于0.2mm的砂粒，且占地面積大，還需消耗大量的能源。

因此，如何大規模從各種雨污水中有效的去除較小和較輕粒子一直是有待解決的難題。研究發現：1、去除小于0.25mm尺寸的顆粒是污水處理的關鍵，因為在徑流和其它污水中，小顆粒所含帶的重金屬量占總負載量的80％以上；2、超過一半的沉積物尺寸大于0.3mm，但僅占總磷和總氮量的15％以下；3、一半的重金屬附著于尺寸在0.06至0.20mm之間的粒子上。由于發現較小的顆粒會對環境造成更多的污染，有效去除水中的細顆粒物至關重要。

而目前各種固液旋流分離器不能有效去除輕小懸浮粒子的主要原因是，懸浮粒子始終和入水中的主流在分離器中一起運行。基于此，本發明提供一種無動力旋流爪固液分離器及分離方法，利用主流流過并行槽陣上方槽口時在并行槽內所產生的旋流，把入流中的懸浮粒子從急速的入流中抓到相對安靜的槽底，以減小主流的干擾和縮短懸浮粒子與槽底的距離，從而促進懸浮粒子(特別是易受干擾的輕小粒子)的沉淀。

發明內容

發明目的：針對現有技術所存在的問題，本發明提供一種無動力旋流爪固液分離器及分離方法，能夠有效去除污水中各種尺寸的懸浮粒子，同時能明顯提高在大入流量情況下捕獲輕小顆粒的能力，無能源消耗，無二次污染風險，高效經濟易維護。

技術方案：為實現上述目的，本發明提供一種無動力旋流爪固液分離器，包括外殼及外殼上的進出水裝置，所述外殼呈上筒下錐結構，其上筒體內設有旋流爪產生器，且下錐體為沉淀物儲存腔，所述旋流爪產生器包括多個疊摞在一起的錐體并行槽陣，所述錐體并行槽陣包括上錐下筒結構的殼體，所述殼體頂部設有開口，所述殼體設有多個并行排列的并行槽壁，所述并行槽壁沿殼體的上錐面延伸。