申请日2010.12.21
公开(公告)日2011.08.03
IPC分类号B01D21/01; B01D21/24; B01D21/26; B01D21/02
摘要
本实用新型公开了一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，包括筒体，及设于筒体内腔的中心筒，所述筒体上设置有贯穿于筒体侧壁且伸入中心筒内腔的进水管，进水管上方、筒体与中心筒腔体之间设置有斜管区;斜管区上方设集水堰;所述筒体顶部外侧壁设有环形集水槽;筒体底壁内腔设导流锥，沿导流锥外周设环形集泥管，环形集泥管端口连接排泥管;筒体底端锥形口连接有放空排泥管。本实用新型依靠水力旋流作用进行水中造粒成长、最终实现高效固液分离的水处理装置，本装置能够有效提高絮凝体的粒径和密实度、缩减沉淀时间，并提高排泥水含固率。
权利要求书
1.一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，包括筒体(14)，及设于筒体(14)内腔的中心筒(3)，其特征在于：所述筒体(14)上设置有贯穿于筒体(14)侧壁且伸入中心筒(3)内腔的进水管(1)，进水管(1)上方、筒体(14)与中心筒(3)腔体之间设置有斜管区(7);斜管区(7)上方设集水堰(8);所述筒体(14)顶部外侧壁设有环形集水槽(10);筒体(14)底壁内腔设导流锥(6)，沿导流锥(6)外周设环形集泥管(12)，环形集泥管(12)端口连接排泥管(13);筒体(14)底端锥形口连接有放空排泥管(11)。
2.根据权利要求1所述的一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，其特征在于：所述进水管(1)为上下两根水平分布管道构成，两伸入中心筒(3)的进水管道端口设置有进水管喷口(2)。
3.根据权利要求2所述的一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，其特征在于：所述进水管喷口(2)为锥形口，锥形出口中心线下倾角度α为5°～10°。
4.根据权利要求1所述的一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，其特征在于：所述沿两进水管喷口(2)之间、中心筒(3)内壁上设有环状缩口锥板(16)。
5.根据权利要求4所述的一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，其特征在于：所述缩口椎板(16)上锥面与中心筒(3)内壁之间的锥度θ为5～20°。
6.根据权利要求1所述的一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，其特征在于：所述斜管分布层(7)与集水堰(8)之间的中心筒(3)内壁上设环状止旋板(4)。
7.根据权利要求6所述的一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，其特征在于：所述环状止旋板(4)断面为侧楔型，其下楔口径大于上楔口径。
8.根据权利要求1所述的一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，其特征在于：所述环形集水槽(10)下端口设有出水管(9)。
说明书
一种水力旋流造粒水处理固液分离装置
技术领域
本实用新型涉及给水废水处理装置，尤其涉及一种依靠水力旋流作用进行水中悬浮物造粒成长并最终实现固液分离的水力旋流造粒水处理固液分离装置。
技术背景
固液分离是水处理领域广泛采用的技术手段之一，实现固液分离的途径包括沉淀、气浮、过滤及膜分离等多种方法，其中最常用的沉淀过程实现固液分离的技术核心在于形成粒径大、密度高的絮凝体。
在常规水处理工艺中，投加混凝剂后通过混合过程使混凝剂均匀分散于原水中，并完成水中胶体颗粒的脱稳，进而在絮凝阶段依靠同向絮凝作用促进水中粒子凝聚成长。
受制于絮凝阶段水力或机械搅拌强度控制的不足，常规工艺中形成的絮凝体结构松散且密度随粒径增大而迅速降低，从而沉降性能较差，需要较长的沉淀分离时间(通常为2～3小时)和较大的沉淀池容积，同时沉淀污泥含固率低导致系统排泥带走较大水量(处理量的3%～5%)，工艺系统对原水浊度负荷变动的适应能力差。
中国专利(公开公告号1278453王晓昌)公开了一种“高效固液分离器”，该设备的技术核心在于通过造粒实现高效沉淀分离。该技术的实现基于对混凝剂投加和机械搅拌过程的精密控制，从而有效提高固液分离效率，保证处理水达到较高水质要求。但是该设备对机械搅拌控制要求严格，在使用中存在转动部件易于磨损等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种依靠水力旋流作用进行水中悬浮固体微粒造粒成长、最终实现高效固液分离的水处理装置，本装置能够有效提高絮凝体的粒径和密实度、缩减沉淀时间，提高排泥水含固率、降低排泥水耗量。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
一种水力旋流造粒水处理固液分离装置，包括筒体，及设于筒体内腔的中心筒，其特征在于：所述筒体上设置有贯穿于筒体侧壁且伸入中心筒内腔的进水管，进水管上方、筒体与中心筒腔体之间设置有斜管区;斜管区上方设集水堰;所述筒体顶部外侧壁设有环形集水槽;筒体底壁内腔设导流锥，沿导流锥外周设环形集泥管，环形集泥管端口连接排泥管;筒体底端锥形口连接有放空排泥管。
本实用新型进一步的特征在于：
所述进水管为上下两根水平分布的管道构成，两伸入中心筒的进水管道端口设置有进水管喷口。
所述进水管喷口为锥形内缩口，锥形出口中心线下倾角度α为5°～10°。
所述沿两进水管喷口之间、中心筒内壁上设有环状缩口锥板。
所述缩口锥板上锥面与中心筒内壁之间的锥度θ为5°～20°。
所述斜管区与集水堰之间的中心筒内壁上设环状止旋板。
所述环状止旋板截面为侧楔型，其下楔口径大于上楔口径。
所述环形集水槽下端口设有出水管。
本实用新型改变了原有高效固液分离器依靠机械搅拌进行絮凝造粒的模式，通过水力旋流作用完成絮凝造粒和旋流分离过程。本实用新型在投加混凝剂后，通过混合过程使混凝剂均匀分散于进水中，并完成水中胶体颗粒的微脱稳，进而在中心筒中借助旋流提供的动力，使微脱稳颗粒与筒内已形成的絮凝体相互作用，完成絮凝体成长和造粒的过程。本实用新型提供的水力旋流装置可以有效避免机械搅拌带来的构件磨损，在提供造粒所需的紊流强度(G值)的同时又强化了旋流分离效果。
本实用新型的特点在于：
1、进水管喷口结构
本实用新型提出的进水管喷口，可以提高水力旋流强度，增强混凝剂的混合程度。
2、中筒内部缩径结构
对中筒内部横截面进行缩径处理，其主要功能在于强化局部旋流作用，依靠水动力平衡完成水中大粒径絮凝体的分选沉降。垂直面与缩径斜壁之间的夹角为θ=5°～20°。
3、中筒上部止旋板
设计的中筒上部止旋板，在保证出水稳定的同时，满足旋流絮凝后期对旋流强度逐渐减小的技术要求，并保证对絮体结构不产生水力剪切破坏。