申请日2006.07.24
公开(公告)日2008.07.09
IPC分类号B01D21/24
摘要
本发明涉及用于水处理的重力分离装置，其能从液相中分离悬浮微粒，所述装置包括：圆形的池(1);用于为所述池供水且设于池周边的至少一槽道(2);设于所述槽道的基底(4)的多个开口(3);偏转板形成部件，其形成设于所述开口下面的偏转板(6a);裙部形成部件，其形成裙部(7)并距所述池(1)的内壁(1a)一段距离;液相排放部件(5)以及被分离微粒的排放部件(8a、8b)。其特征在于，所述的裙部(7)形成部件朝所述池的内部按相对垂直方向介于5°至80°之间的角α倾斜。
权利要求书
1.用于水处理的重力分离装置，其能从液相中分离悬浮微粒，所述 装置包括：圆形的池(1);用于为所述池供水且设于池周边的至少一槽道 (2);设于所述槽道的基底(4)的多个开口(3);偏转板形成部件，其 形成设于所述开口下面的偏转板(6a、6b、6c);裙部形成部件，其形成 裙部(7)并距所述池(1)的内壁(1a)一段距离;液相排放部件(5、5a) 以及被分离微粒的排放部件(8a、8b)，
其特征在于，所述的裙部(7)形成部件朝所述池的内部按相对垂直方 向介于5°至80°之间的角α倾斜。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述角α介于约30° 至60°之间。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述开口(3)的 直径介于50mm至200mm之间。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述开口 (3)的高度介于150mm至600mm之间。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，供给待处 理水的槽道(2)内的所述开口(3)彼此间隔开介于500mm至3000mm 之间的基本恒定的距离。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述开口 (3)中的至少一些开口、优选是所有开口(3)，具有切向倾斜的轴线(1)， 所述轴线相对垂直方向切向地倾斜小于45°的角β1。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述开口 (3)中的至少一些开口、优选是所有开口(3)，具有径向倾斜的轴线， 所述轴线相对垂直方向径向地倾斜小于45°的角β2。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述的偏 转板(6)形成部件被设置成“角”类型的导流器。
9.按照权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述的偏 转板(6)形成部件被设置成“开放盒”类型的导流器。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述的 偏转板形成部件包括安设在所述开口(3)对面的板(6a)，这些板(6a) 中的至少一些、优选是所有这些板，相对水平方向切向地倾斜介于5°至 80°之间的角δ1。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述的 偏转板形成部件包括安设在所述开口(3)对面的板(6a)，这些板(6a) 中的至少一些、优选是所有这些板，相对水平方向切向地倾斜介于5°至 80°之间的角δ2。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述的 液相排放部件形成设于所述池周边的周边槽道(5)，该槽道(5)具有与 所述供应槽道(2)共同的基底(4)，并且该排放槽道和所述供应槽道(5) 的宽度在所述池的整个周边上相反地变化，从而所述基底(4)的宽度基本 恒定。
13.按照权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述水 排放部件被设置于所述池的中央。
14.按照权利要求1至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述的 裙部(7)形成部件被固定至供给待处理水的所述供应槽道(2)和/或所述 液相排放部件(5)。
说明书
用于水处理的重力分离装置
技术领域
[01]本发明涉及设计和生产用于水净化的水处理设施的领域。
[02]更特别地，本发明涉及用于对水进行重力分离的新装置。本领域 技术人员已知这类装置被称为“澄清器”或“沉淀槽”。
背景技术
[03]处理站的成功运作取决于对构成处理站的结构成功进行的水力 运行。特别对能够对存在于待处理水中的固体微粒进行重力分离的澄清器 尤其如此。
[04]澄清结构体的主要特征主要由如下所确定：
[05]-其几何形状：通常为圆形、方形或长方形;
[06]-需要澄清的水的供给部件的定位：通常位于中央或周边;
[07]-内部挡板;
[08]-其沉淀物/絮凝物/沉淀颗粒的收集系统：通常由刮擦或抽吸系 统构成;
[09]-其澄清水回收系统：通常被定位在结构体的中央或在其周边。
[10]这些结构体的效力可以通过某些选择得到优化，所述选择尤其例 如：结构体中设置的倾斜片体，其可以改善沉淀与澄清现象。
[11]带有圆形池的澄清器非常广泛地被运用在水的重力分离上，以便 获得一净化的液相以及由最初存在于水中的悬浮微粒构成的基本的固相。 所述悬浮微粒可以由例如沙子的固体微粒构成，和/或当生物水处理步骤在 澄清之前进行时由生物絮凝物构成。
[12]因此，专利申请US-2 961 099描述了用于从液体中分离悬浮微粒 的圆形澄清器，其具有：一圆壁与一底部;一垂直的圆形裙部，其与所述 底部和所述壁间隔开，且界定出在池中下方部分开口的一环形室;用于排 放被澄清液相的部件;形成为池供给待处理水的槽道的部件，其设于池周 边且配设有设于所述槽道基底的多个开口，偏转板被水平置于这些开口下 面，且设有被沉淀微粒的排放部件。
[13]在该类型的澄清器中，待处理的水通过周边供应槽道到达所述结 构体，流经其中设置的开口并遇到水平的偏转板。一垂直的圆形裙部的存 在然后可以垂直地分配水。一旦水通过所述裙部，水就回到水平分配中。 裙部因此可以使短路最少化，在所述短路期间，通过供应槽道到达的水再 通过排放槽道离开，而没有时间进行沉淀。
[14]在一所述类型的澄清器中被处理过的水因此在所述澄清器的池 中具有一种可被描述为“二维”的运动，也就是一基本水平、然后基本垂 直的运动。
[15]然而，这种类型的澄清器具有的缺点在于：其赋予流经裙部下面 的水一种水平运动，所述水平运动能扰乱存在于池底部的淤积床，所述淤 积床由已沉淀的但还未被专门排放装置排放的沉淀物构成，且在某些情况 下所述水平运动将使其再次悬浮，而这与这类结构体的主要目的背道而驰。
[16]此外，由于水的“二维”运动，在这类结构体中会发现悬浮物的 相对不均衡的空间分配。这类不均衡的分配会导致需要增加待处理水在所 述装置中驻留的时间，和/或导致需要增加所述装置的尺寸。
[17]而且，在待处理水进入结构体的流量变化大的情况下，所述类型 的澄清器同样具有效力变化的缺点。尤其是，当水流经裙部下面之后水所 流过的路径根据流量可能变化较大，这会导致或多或少严重的短路且因此 降低所述结构体的效力。
发明内容
[18]因此，本发明的目的在于提出一种新的重力分离装置结构，从而 能够避免沉淀物的再次悬浮。
[19]本发明的另一目的还在于尽可能减少待处理水的短路，即水在到 达池内时向排放开口回流。
[20]本发明的目的还在于提出这样一装置，其能允许待处理水的均衡 分配，且因此能允许水所包含的悬浮物料在池内的均衡分配。
[21]本发明的另一个目的还在于不为所述类型的装置添加为获得均 衡分配的机械搅动部件。事实上，所述机械部件的添加使所述结构体的生 产复杂化且尤其会增加其生产与维护成本。
[22]本发明的另一目的更在于提出比现有技术具有更低生产成本的 改进的澄清器。本发明的目的尤其在于，所描述的澄清器能够配设具有一 几乎平的底部的池，同时允许其内部的流通速度比现有技术的澄清器允许 的速度更高，且比现有技术具有更小的结构体积，而同时具有相同的处理 效力。
[23]本发明的另一目的在于改进水在结构体中的驻留时间的分配，同 时尽可能减少短路和死区，从而改进其包含的微粒的沉淀。
[24]本发明的另一目的在于通过允许穿过池中存在的淤积床进行切 向过滤，而改进存在于水中的微粒的沉淀。
[25]本发明的另一目的更在于减小水进入结构体的垂直动能，从而避 免沉淀淤积床的再次悬浮，尤其是在高负载期间。
[26]这众多目的通过本发明实现，本发明涉及用于水处理的重力分离 装置，其能从液相中分离悬浮微粒，所述装置包括：圆形的池;用于为所 述池供水且设于池周边的至少一槽道;设于所述槽道的基底的多个开口; 偏转板形成部件，其形成设于所述开口下面的偏转板;裙部形成部件，其 形成裙部并距所述池的内壁一段距离;液相排放部件以及被分离微粒的排 放部件，
[27]其特征在于，所述的裙部形成部件朝所述池的内部按相对垂直方 向介于5°至80°之间的角α倾斜。
[28]因此，本发明与现有技术不同之处主要是这个特征，按照该特征， 裙部不再具有垂直位置，而是相对垂直方向倾斜。
[29]裙部的这种倾斜能够避免淤积床被流经其下面的水搅动，并避免 已沉淀但还未被专门的排放部件排放的沉淀物再次悬浮。
[30]裙部的这种倾斜还能尽可能减少短路的出现。
[31]裙部的这种倾斜还能为结构体内部的水流赋予三维运动。
[32]优选地，裙部相对垂直方向的倾斜角α介于30°至60°之间。
[33]按照本发明一优选的特征，设于供应槽道基底的所述开口具有的 直径介于50mm至200mm之间。同样优选地，所述开口具有介于150mm 至600mm之间的高度(对应于供应槽道基底的厚度)。
[34]实际上，所述开口的尺寸选择成可以使供应槽道内的水流速度与 设于该槽道基底中的开口内的相同水的速度之间的比率能引起足够的压头 损失。注意到，由按照本发明的开口的特殊尺寸引起的压头损失可能不是 恒定的。所述特殊尺寸可以打破水在供应槽道内部的水平流动，且使其以 具有基本垂直的分量的方式朝一方向运动，所述垂直分量使得可以控制在 偏转板形成部件上游的水流方向。特别是，当水在供应槽道的进入点水位 被导引向相反的方向时(这种特别情况通常在大型澄清器中实现)，这尤 为有利。
[35]由开口的这些特殊尺寸引起的压头损失以及其能使水带垂直分 量的运动的事实，可以使所述水获得均衡分配，且因此获得水所包含的悬 浮微粒在池内的均衡分配。
[36]同样优选地，供给待处理水的槽道内的所述开口彼此间隔开介于 500mm至3000mm之间的基本恒定的距离。
[37]该特征也有助于获得足够的促进水在池中均衡分配的压头损失。
[38]尽管供给待处理水的槽道的开口通常可以具有垂直轴线，但所述 开口中的至少一些开口、优选是所有开口，具有切向倾斜的轴线，所述轴 线相对垂直方向切向地倾斜小于45°的角β1。
[39]该特征可以引起水在池内的基本螺旋形的流动，即在结构体内为 水赋予三维旋转运动。
[40]所述类型的流动可以增加水在澄清器中的水力行程的长度，且因 此增加“主动”驻留时间的分配，从而改进沉淀。这还可以提高待处理水 在澄清器内的均衡分配。最终，这种三维流动还可以促进污水通过淤积床 的切向过滤并且改进增厚的效力。
[41]按照本发明的另一方式，所述开口中的至少一些开口、优选是所 有开口，具有径向倾斜的轴线，所述轴线相对垂直方向径向地倾斜小于45 °的角β2。
[42]这一特征可以加强赋予水的运动的径向分量。
[43]在开口下面设置的偏转板形成部件将被设置在离开口一足够的 距离处，该距离不足以引起压头损失的增加，但需要足够小从而减小水流 经所述开口时的垂直动能。实际上，这些板通常将被安装在离供应槽道基 底的底部15cm至50cm的距离处。
[44]按照本发明一尤其更有利的实施变型，所述的偏转板形成部件被 设置成“角(corner)”类型的导流器。将在以下参考具体实施例的描述 中详述的这类导流结构，可以在池中为水流速度赋予一切向分量，且因此 促进其旋转运动。
[45]按照本发明一尤其更有利的实施变型，所述的偏转板形成部件被 设置成“开放盒”类型的导流器。
[46]这类导流结构可以为水流速度赋予一切向分量，且因此进一步促 进其在池内的旋转运动。
[47]同样，按照另一实施方式，所述的偏转板形成部件包括安设在所 述开口对面的板，这些板中的至少一些、优选是所有这些板，相对水平方 向切向地倾斜介于5°至80°之间的角δ1。
[48]在开口对面的所述板的倾斜可以促进水的螺旋运动。当设于供应 槽道基底的开口的轴线同样以上述方式倾斜时，这种螺旋运动将更为明显。
[49]同样，按照另一实施方式，所述的偏转板形成部件包括安设在所 述开口对面的板，这些板中的至少一些、优选是所有这些板，相对水平方 向切向地倾斜介于5°至80°之间的角δ2。
[50]这一特征可以进一步加强赋予水的运动的径向分量。
[51]按照本发明的另一实施方式，所述的液相排放部件形成设于所述 池周边的周边槽道，该槽道具有与所述供应槽道2共同的基底，并且该排 放槽道和所述供应槽道的宽度在所述池的整个周边上相反地变化，从而所 述基底4的宽度基本恒定。
[52]按照另一实施方式，所述水排放装置被设置于所述池的中央。
[53]按照本发明，优选地，所述的裙部形成部件被固定至供给待处理 水的所述供应槽道和/或所述液相排放部件。