專利名稱：高效固液分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及給水和廢水處理裝置，特別涉及一種高效固液分離裝置。
固液分離是水和廢水處理中必不可少的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的固液分離流程包括混凝、沉淀、過濾等處理單元，當懸浮物濃度很高時混凝之前還要加預(yù)沉池，此外還須對分離的污泥進行濃縮處理，因此流程長，構(gòu)筑物龐大，處理成本高，不適用于小城鎮(zhèn)、小型工業(yè)企業(yè)及臨時性或非固定式的場合。此外，許多地區(qū)也常常出現(xiàn)急需進行水的凈化或?qū)δ承U水進行臨時處理的情況，要求提供效率高，處理效果好，使用靈活性好的處理設(shè)備。我國北方地區(qū)高含沙量地表水源很多，工業(yè)廢水含高濃度懸浮物的情況也很普遍，有時需要處理SS濃度為幾kg／m3甚至幾十kg／m3的懸濁液。但目前國內(nèi)外已經(jīng)設(shè)備化的一體化水處理裝置的適用原水SS濃度通常為kg／m3量級以下的低濃度范圍，不能滿足高濁度水處理或高濃度懸浮物廢水處理的需要。近年來申請人研究成功了合理使用兩種混凝劑并合理控制混凝攪拌條件的流化床造粒處理高濃度懸濁液的理論和工藝，使?jié)M足上述要求的新型固液分離裝置的設(shè)計成為可能。
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小，固液分離效果好，能滿足高濃度SS固液分離，又能適用于一般濃度水處理的一體化高效固液分離裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明主要由外筒(14)、內(nèi)筒(17)、錐體(21)、拉氏環(huán)(10)、大孔網(wǎng)板(12)、濾網(wǎng)(11)、攪拌槳(20)、電機(1)、填料顆粒(22)等組成。在外筒(14)下端設(shè)有錐體(21)，該外筒內(nèi)部設(shè)有內(nèi)筒(17)，外筒(14)與內(nèi)筒(17)之間的環(huán)形底部設(shè)有排泥閥(23)；內(nèi)筒中心位置安裝有垂直攪拌軸(15)，其上端通過連軸器(4)與安裝在頂板(3)上的減速機(2)連接，減速機(2)上部安裝有攪拌電機(1)，攪拌軸(15)下端安裝有攪拌槳(20)；錐體的底部充填填料顆粒(22)；環(huán)狀排泥堰(16)上方設(shè)有大孔網(wǎng)板(12)，其外緣固定在外簡體(14)的內(nèi)壁上，上部為拉氏環(huán)充填區(qū)(10)，其頂端由濾網(wǎng)(11)覆蓋，攪拌軸(15)穿過拉氏環(huán)充填區(qū)(10)的部位裝有軸套(13)；濾網(wǎng)(11)的上方為集水區(qū)(9)，設(shè)有環(huán)狀穿孔集水管(5)，它固定在頂板(3)的底面上，出口與出水閥(6)連接；頂板(3)上方裝有排氣閥(7)；錐體(21)底部設(shè)進水口(25)，通過管件與進水閥(26)和放空閥(27)連接；底部錐體(21)壁面上設(shè)有填料充填口(33)。該分離器由支架(24)支撐。
本發(fā)明的進水閥(26)前還連接有原水加壓及混合裝置，該裝置主要由加壓水泵(28)、第一藥劑注入口(31)，第二藥劑注入口(32)組成；水泵吸水管(29)上裝有第一藥劑注入口(31)，水泵壓水管(30)上裝有第二藥劑注入口(32)，水泵壓水管(30)與裝置進水閥(26)連接。拉氏環(huán)(10)層厚度為0．3-0．4m，拉氏環(huán)可選用直徑2-3cm、長度2-3cm的圓環(huán)。
攪拌槳(20)為5-6片，設(shè)在內(nèi)筒(17)底至O．3-0．4m高度的范圍內(nèi)。槳板外緣距內(nèi)筒(17)壁距離≥2cm，攪拌轉(zhuǎn)速按最長板外緣線速度為15-20cm／s設(shè)定。
內(nèi)筒(17)與外筒(14)間距≥1Ocm。內(nèi)筒(17)上緣距網(wǎng)板(12)之間的距離≥25cm。
填料顆粒(22)粒度為1-2mm，比重1．2-1．5g／cm3。本發(fā)明具有以下有益效果1．設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，反應(yīng)區(qū)、分離區(qū)、污泥濃縮區(qū)設(shè)在一個筒體內(nèi)，消除了裝置內(nèi)的無效空間，使裝置總停留時間達到最小，從而裝置體積達到最小，使其具有造價低，移動方便，使用靈活的特點。
2．反應(yīng)區(qū)內(nèi)施加機械攪拌，在合理投加混凝劑的條件下能實現(xiàn)流化床造粒型混凝，提高絮凝顆粒密度，加速固液分離。反應(yīng)區(qū)底部預(yù)裝填料顆粒，形成造粒的母體，保證在各種原水濃度的條件下達到良好的處理效果。
3．分離區(qū)充填拉氏環(huán)，可有效提高固液分離效率，保證處理水達到較高水質(zhì)要求。
4．污泥濃縮區(qū)、反應(yīng)區(qū)、分離區(qū)連通，固液分離后的污泥自動進入污泥濃縮區(qū)，污泥濃縮過程中排出的水分自動進入分離區(qū)得到回收，保證裝置的高產(chǎn)水率。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是發(fā)明立體示意圖。
實施例參照圖1和圖2。本發(fā)明主要由以下三個部分組成1、主體裝置外形為一圓柱筒體14，底部為圓錐體21，上部加頂蓋3，形成封閉空間。裝置內(nèi)部由內(nèi)筒17將下部空間內(nèi)外格開，形成中心反應(yīng)區(qū)18和外部環(huán)型污泥濃縮區(qū)19。內(nèi)筒17的頂部形成環(huán)狀堰16，為剩余污泥從反應(yīng)區(qū)18排入濃縮區(qū)19提供通路。在環(huán)狀堰16的上部由圓形大孔網(wǎng)板12將裝置內(nèi)部上下分隔，上部形成獨立的拉氏環(huán)充填區(qū)1O。拉氏環(huán)充填區(qū)1O的頂部通過濾網(wǎng)11又將該區(qū)與集水區(qū)9分隔。反應(yīng)區(qū)18、環(huán)狀排泥堰16、污泥濃縮區(qū)19、拉氏環(huán)充填區(qū)10、集水區(qū)9是主體裝置的五個組成部分。主體裝置由三腿支架24支撐。
2．機械攪拌裝置機械攪拌裝置的動力部分位于主體裝置的上方，由攪拌電機1、減速機2、帶軸封的連軸器4組成。攪拌部分置于主體裝置的內(nèi)部，由垂直攪拌軸15和攪拌槳20組成，攪拌軸15通過連軸器4獲得攪拌動力。
3．原水加壓及混合裝置與主體裝置分體，通過管道與進水閥(26)連接。原水加壓泵28兼作第一種藥劑混合裝置，其吸水管上設(shè)藥劑注入口31，第二種藥劑需在原水即將進入主體裝置的部位投加．其注入口32設(shè)在水泵壓水管靠近主體裝置的一端。
本發(fā)明的工作過程包括水處理和濃縮排泥兩個過程1．水處理過程按水處理的流程，分離器的水處理過程包括原水加壓與藥劑混合、造粒混凝反應(yīng)、一次分離、二次分離、處理水收集過程。
(1)原水加壓與藥劑混合啟動加壓水泵28，原水由吸水管29吸入，在進入水泵之前，從藥劑注入口31連續(xù)定量地向吸水管中注入第一種混凝劑(通常是無機鹽混凝劑)，使藥劑與水通過水泵28充分混合，混合后的原水進入壓水管30；在壓水管的末端，從藥劑注入口32連續(xù)定量地注入第二種混凝劑(通常是有機高分子混凝劑)，然后通過進水閥26、進水口25進入主體裝置底部；第二種混凝劑與原水通過進水口25的水力擴散得到充分混合。
(2)造?；炷磻?yīng)混合后的原水進入主體裝置的反應(yīng)區(qū)18，在上升水流和攪拌槳20的提升作用下，預(yù)裝填料顆粒22形成顆粒懸浮層，對造?；炷磻?yīng)起促進作用。隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)區(qū)內(nèi)懸浮物增多，在填料顆粒懸浮層的上部形成污泥顆粒懸浮層(預(yù)裝填料顆粒密度略大于污泥顆粒的緣故)，直到反應(yīng)區(qū)頂部環(huán)狀堰16的堰口高度。
(3)一次分離超過反應(yīng)區(qū)頂部環(huán)狀堰口16的污泥懸浮顆粒在濃差擴散力和重力的作用下，越過堰口進入環(huán)型污泥濃縮區(qū)19，沉速大于堰口16上部區(qū)域內(nèi)上升流速的顆粒從水中分離。
(4)二次分離部分沉速小于上升流速的細小顆粒隨上升水流穿過大孔網(wǎng)板12進入拉氏環(huán)充填區(qū)10，在拉氏環(huán)內(nèi)得到沉淀分離，聚集的沉淀污泥在重力作用下落入反應(yīng)區(qū)18或污泥濃縮區(qū)19。
(5)處理水收集經(jīng)拉氏環(huán)充填區(qū)得到二次固液分離的處理水通過濾網(wǎng)11進入集水區(qū)9，然后經(jīng)穿孔集水管5收集，再經(jīng)出水閥6排出。
2．污泥濃縮和排泥過程進入污泥濃縮區(qū)19的顆粒在重力作用下濃縮，分離出的水分向上移動，得到回收。濃縮污泥聚集一定量之后，通過底部排泥閥23排出。
水處理過程為連續(xù)操作，排泥過程為間歇定時操作，兩個過程相互不發(fā)生影響。必要時開啟放空閥27、排泥閥23可使主體裝置全部放空，填料顆粒22從可開閉的填料填加口33處填加。
權(quán)利要求
1.高效固液分離器，其特征在于它主要由外筒(14)、內(nèi)筒(17)、錐體(21)、拉氏環(huán)(10)、大孔網(wǎng)板(12)、濾網(wǎng)(11)、攪拌槳(20)、電機(1)、填料顆粒(22)組成；在外筒(14)下端設(shè)有錐體(21)，該外筒內(nèi)部設(shè)有內(nèi)筒(17)，外筒(14)與內(nèi)筒(17)之間的環(huán)形底部設(shè)有排泥閥(23)；內(nèi)筒中心位置安裝有垂直攪拌軸(15)，其上端通過連軸器(4)與安裝在頂板(3)上的減速機(2)連接，減速機(2)上部安裝有攪拌電機(1)，攪拌軸(15)下端安裝有攪拌槳(20)；錐體的底部充填填料顆粒(22)；環(huán)狀排泥堰(16)上方設(shè)有大孔網(wǎng)板(12)，其外緣固定在外筒體(14)的內(nèi)壁上，上部為拉氏環(huán)充填區(qū)(10)，其頂端由濾網(wǎng)(11)覆蓋，攪拌軸(15)穿過拉氏環(huán)充填區(qū)(10)的部位裝有軸套(13)；濾網(wǎng)(11)的上方為集水區(qū)(9)，設(shè)有環(huán)狀穿孔集水管(5)，它固定在頂板(3)的底面上，出口與出水閥(6)連接；頂板(3)上方裝有排氣閥(7)；錐體(21)底部設(shè)進水口(25)，通過管件與進水閥(26)和放空閥(27)連接；底部錐體(21)壁面上設(shè)有填料充填口(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離器，其特征在于該分離器的進水閥(26)前還連接有原水加壓及混合裝置，該裝置主要由加壓水泵(28)、第一藥劑注入口(31)，第二藥劑注入口(32)組成；水泵吸水管(29)上裝有第一藥劑注入口(31)，水泵壓水管(30)上裝有第二藥劑注入口(32)，水泵壓水管(30)與裝置進水閥(26)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離器，其特征在于拉氏環(huán)(10)層厚度為0．3-0．4m，拉氏環(huán)可選用直徑2-3cm、長度2-3cm的圓環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離器，其特征在于攪拌槳(20)為5-6片，槳板外緣距內(nèi)筒(17)壁距離≥2cm，攪拌轉(zhuǎn)速按最長板外緣線速度為15-20cm／s設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離器，其特征在于內(nèi)筒(17)與外筒(14)間距≥10cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離器，其特征在于內(nèi)筒(17)上緣距網(wǎng)板(12)之間的距離≥25cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離器，其特征在于填料顆粒(22)粒度為1-2mm，比重1．2-1．5g／cm3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效固液分離器。它主要由外筒(14)、內(nèi)筒(17)、錐體(21)、拉氏環(huán)(10)、大孔網(wǎng)板(12)、濾網(wǎng)(11)、攪拌槳(20)、電機(1)、填料顆粒(22)等組成。本發(fā)明的優(yōu)點:設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)緊湊,反應(yīng)區(qū)、分離區(qū)、污泥濃縮區(qū)設(shè)在一個筒體內(nèi),消除裝置內(nèi)的無效空間,使裝置總停留時間達到最小,從而裝置體積達到最小,使其具有造價低,移動方便,使用靈活的特點;可有效提高固液分離效率,保證處理水達到較高水質(zhì)要求。
文檔編號B01D37/03GK1278453SQ00113870
公開日2001年1月3日 申請日期2000年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月11日
發(fā)明者王曉昌 申請人:西安建筑科技大學