申请日2019.12.13
公开(公告)日2020.03.13
IPC分类号B01D21/00; B01D21/01; B01D21/30; C02F11/14; C02F11/121
摘要
本发明公开了一种卧式泥水分离器，包括依次连通的混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段，其中，混匀段上设置有进浆口、药剂喷洒口和过浆孔，反应段的入口为混匀段的过浆孔，反应段、初沉段和二沉段内部均安装有滤料放置装置，初沉段和二沉段上均设有出泥口，出水段上设有出水口，泥浆在混匀段、反应段、初沉段、二沉段和出水段中形成弯曲S形水流。本发明提出的卧式泥水分离器，可高效进行泥水分离，同时提高沉淀效率。
权利要求书
1.一种卧式泥水分离器，其特征在于，包括依次连通的混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段，其中，
所述混匀段上设置有进浆口、药剂喷洒口和过浆孔，反应段的入口为混匀段的过浆孔，反应段、初沉段和二沉段内部均安装有滤料放置装置，初沉段和二沉段上均设有出泥口，出水段上设有出水口，泥浆在混匀段、反应段、初沉段、二沉段和出水段中形成弯曲S形水流。
2.如权利要求1所述的卧式泥水分离器，其特征在于，所述混匀段内部安装有至少一个激流板，激流板与水平面的夹角为15°~30°，进浆口高度高于过浆孔;混匀段的药剂喷洒口安装有花洒喷头，花洒喷头连接的药剂制备端上设有压力和流速控制仪表以控制药剂喷洒量。
3.如权利要求1所述的卧式泥水分离器，其特征在于，所述混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段的底部均设置有滚轮，混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段的滚轮放置于底座上，底座包括角钢支架以及固定于角钢支架上的槽钢滑轨，滚轮放置于槽钢滑轨上。
4.如权利要求1所述的卧式泥水分离器，其特征在于，所述混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段通过法兰盘依次两两连接，反应段朝向混匀段的相连端为通孔设置，初沉段朝向反应段的相连端为通孔设置，二沉段朝向初沉段的相连端为通孔设置。
5.如权利要求1所述的卧式泥水分离器，其特征在于，所述反应段、初沉段和二沉段的外壳顶部上均开设有通气孔;初沉段和二沉段的底壁上均安装有导沙槽和沉沙槽，沉沙槽底端设有出泥口，导沙槽的沙流起点端上设有回流口，导沙槽的断面呈圆弧状，采用钢板焊制而成，槽身与水平面夹角为15°~30°以便于泥沙流动。
6.如权利要求1所述的卧式泥水分离器，其特征在于，所述初沉段和二沉段内部均安装有导流墙，导流墙采用钢板焊制而成以增长水流路径。
7.如权利要求1所述的卧式泥水分离器，其特征在于，所述初沉段的出口上设置有溢流堰，初沉段的溢流堰设置在靠初沉段上部外壳上，二沉段入口和出口处分别设置有进水堰和溢流堰，二沉段溢流堰处设置水平布置的溢流槽，溢流槽断面为矩形凹槽，反应段溢流堰、二沉段进水堰、二沉段溢流堰三处液面高度H1、H2、H3之间的关系为：H1>H2>H3，出水段的出口为其出水口，出水口位置高度低于二沉段溢流堰;反应段容积V>速度梯度G×水力停留时间，水力停留时间范围值为6 min ~12min。
8.如权利要求1所述的卧式泥水分离器，其特征在于，所述滤料放置装置采用斜管填料，斜管填料通过角钢支架固定于反应段、初沉段或二沉段的外壳上，斜管倾斜方向与水流方向相反以使水流呈S形进而增加水流路径长度，斜管填料呈蜂窝状排列，单个斜管断面为正六边形。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的卧式泥水分离器，其特征在于，还包括反冲洗系统，混匀段的进浆口上连接有进浆管道和循环水管道，循环水管道还与补水管道和出水段的循环水出口连接，出水段的出口安装有出水管道，
反冲洗系统包括进浆管道上安装的进浆口电磁阀、循环水管道靠近混匀段一端安装的第一循环水电磁阀、循环水管道靠近出水段上安装的第二循环水电磁阀和冲洗水泵、补水管道上安装的补水口电磁阀以及出水管道上安装的出水口电磁阀。
10.如权利要求9所述的卧式泥水分离器，其特征在于，还包括用于控制反冲洗系统的控制系统，控制系统包括流速测量仪、超声波污泥界面仪以及与流速测量仪和超声波污泥界面仪电连接的控制箱，控制箱还与进浆口电磁阀、第一循环水电磁阀、第二循环水电磁阀、冲洗水泵和出水口电磁阀电连接，流速测量仪安装于初沉段内部，超声波污泥界面仪安装于初沉段和二沉段的顶部。
说明书
卧式泥水分离器
技术领域
本发明涉及施工现场泥水分离和江河湖泊水底淤泥浓缩技术领域，具体涉及一种卧式泥水分离器。
背景技术
在建设工程实施时，施工现场车辆严禁带泥上路。需在施工现场出入口设置车辆冲洗设施，耗费大量水资源的同时产生大量泥浆。在桩基础成孔施工时，需使用大量护壁泥浆。
车辆冲洗泥浆与桩基护壁泥浆目前主要通过设置砖砌(或混凝土)沉淀池沉淀后循环利用。自然沉淀速度慢，沉淀速度往往不能满足循环用水的需求。沉淀池底沉积泥需频繁清理，不然会影响沉淀池蓄水量，并且在进行清理时影响沉淀池的使用。砖砌(或混凝土)沉淀池需固定砌筑，无法搬迁，无法周转导致的多次新建和拆除不利于“绿色及可持续”。
为改善水环境质量，江河湖泊水底淤泥需进行清淤。清淤出的淤泥不可直接处置，易造成环境污染，需经脱水固化后方可进行处置。现今，行业内主流淤泥脱水设备对淤泥浆的含水率均有要求，含水率太高的淤泥浆无法进入脱水设备进行脱水处理;淤泥浆的含水率太高也会降低脱水处理的效率。因此，在淤泥浆进行脱水处理之前，需设置淤泥浓缩工序。现今，行业内淤泥浓缩主要采用离心浓缩原理，该原理对淤泥性状要求高，淤泥成分不均匀的浓缩效果差;且离心机运转需耗费电能，不利于节能环保。行业内也有采用高耸式淤泥浓缩罐进行淤泥浓缩，但该罐内仅采用单次沉淀原理进行泥沙沉淀，沉淀效率低;为确保工艺连续性，往往需设置至少2个浓缩罐进行交替作业，且罐体整体焊制，体积庞大、占地面积大，不易搬运。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种卧式泥水分离器，旨在高效进行泥水分离，同时提高沉淀效率。
为实现上述目的，本发明提供一种卧式泥水分离器，包括依次连通的混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段，其中，
所述混匀段上设置有进浆口、药剂喷洒口和过浆孔，反应段的入口为混匀段的过浆孔，反应段、初沉段和二沉段内部均安装有滤料放置装置，初沉段和二沉段上均设有出泥口，出水段上设有出水口，泥浆在混匀段、反应段、初沉段、二沉段和出水段中形成弯曲S形水流。
优选地，所述混匀段内部安装有至少一个激流板，激流板与水平面的夹角为15°~30°，进浆口高度高于过浆孔;混匀段的药剂喷洒口安装有花洒喷头，花洒喷头连接的药剂制备端上设有压力和流速控制仪表以控制药剂喷洒量。
优选地，所述混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段的底部均设置有滚轮，混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段的滚轮放置于底座上，底座包括角钢支架以及固定于角钢支架上的槽钢滑轨，滚轮放置于槽钢滑轨上。
优选地，所述混匀段、反应段、初沉段、二沉段以及出水段通过法兰盘依次两两连接，反应段朝向混匀段的相连端为通孔设置，初沉段朝向反应段的相连端为通孔设置，二沉段朝向初沉段的相连端为通孔设置。
优选地，所述反应段、初沉段和二沉段的外壳顶部上均开设有通气孔;初沉段和二沉段的底壁上均安装有导沙槽和沉沙槽，沉沙槽底端设有出泥口，导沙槽的沙流起点端上设有回流口，导沙槽的断面呈圆弧状，采用钢板焊制而成，槽身与水平面夹角为15°~30°以便于泥沙流动。
优选地，所述初沉段和二沉段内部均安装有导流墙，导流墙采用钢板焊制而成以增长水流路径。
优选地，所述初沉段的出口上设置有溢流堰，初沉段的溢流堰设置在靠初沉段上部外壳上，二沉段入口和出口处分别设置有进水堰和溢流堰，二沉段溢流堰处设置水平布置的溢流槽，溢流槽断面为矩形凹槽，反应段溢流堰、二沉段进水堰、二沉段溢流堰三处液面高度H1、H2、H3之间的关系为：H1>H2>H3，出水段的出口为其出水口，出水口位置高度低于二沉段溢流堰;反应段容积V>速度梯度G×水力停留时间，水力停留时间范围值为6 min~12min。
优选地，所述滤料放置装置采用斜管填料，斜管填料通过角钢支架固定于反应段、初沉段或二沉段的外壳上，斜管倾斜方向与水流方向相反以使水流呈S形进而增加水流路径长度，斜管填料呈蜂窝状排列，单个斜管断面为正六边形。
优选地，所述的卧式泥水分离器还包括反冲洗系统，混匀段的进浆口上连接有进浆管道和循环水管道，循环水管道还与补水管道和出水段的循环水出口连接，出水段的出口安装有出水管道，
反冲洗系统包括进浆管道上安装的进浆口电磁阀、循环水管道靠近混匀段一端安装的第一循环水电磁阀、循环水管道靠近出水段上安装的第二循环水电磁阀和冲洗水泵、补水管道上安装的补水口电磁阀以及出水管道上安装的出水口电磁阀。
优选地，所述的卧式泥水分离器还包括用于控制反冲洗系统的控制系统，控制系统包括流速测量仪、超声波污泥界面仪以及与流速测量仪和超声波污泥界面仪电连接的控制箱，控制箱还与进浆口电磁阀、第一循环水电磁阀、第二循环水电磁阀、冲洗水泵和出水口电磁阀电连接，流速测量仪安装于初沉段内部，超声波污泥界面仪安装于初沉段和二沉段的顶部。
本发明提出的卧式泥水分离器，具有以下有益效果：
1、集成药剂絮凝技术和二沉技术，高效进行泥水分离;
2、充分利用S水流原理和斜管沉淀原理，在有限的空间内，极大增长水流路径，确保物理化学反应时间和沉淀时间，增强泥水分离效果;
3、往返设置激流板，激发水流动力，确保药剂与泥浆充分混匀;
4、混匀段、反应段、初沉段、二沉段、出水段通过法兰盘两两连接，拆装方便，单段体积小、重量轻，便于运输周转;
5、外附反冲洗系统，可利用出水段循环水对泥水分离器进行冲洗，确保泥水分离器工作耐久性;
7、反应段、初沉段、二沉段均设置有外壳开口，方便更换滤料，增长装置的使用寿命;
8、应用场景多，可在施工现场就地放置进行泥水分离作业，也可以载于绞吸船上，绞吸船在边吸泥的过程中同步进行淤泥的浓缩作业;
9、整个处理流程主要利用水流自重作业和连通器原理进行泥水分离作业，节能环保;
10、利用控制系统对泥水分离器内沉淀流速、排泥和反冲洗进行自动控制，使得泥水分离器工作简便、高效。（发明人王亮;程剑;陈骏;袁东辉;许翔;葛丛华;牛寅龙）