本發(fā)明涉及一種分離裝置，具體涉及一種用于水處理過程的反重力式沉淀分離裝置。

背景技術(shù)：

固液分離是化學(xué)、化工、制藥、冶金、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)中最常見的操作之一，是非均相分離的重要組成部分，在許多實(shí)驗(yàn)操作和生產(chǎn)單元中，分離裝置是影響實(shí)驗(yàn)效果和產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。目前的固液分離過程分為沉降分離和過濾分離，其中沉降分離按照推動力可以分為重力沉降、離心力沉降和電磁力沉降；過濾分離按照推動力可以分為重力過濾、真空過濾、加壓過濾和離心力過濾等。為了避免濾布、濾紙或?yàn)V膜對濾液的污染，通常采用重力沉降或離心力沉降。然而，離心力沉降需要引入外部推動力，在部分實(shí)驗(yàn)條件下無法滿足，因此重力沉降常被用作最簡單易行的沉淀分離方法。因此如能在一個容器內(nèi)完成重力沉降與分離兩個過程對于分離操作將會帶來極大的便利性。

工業(yè)污水處理過程中需要用到固液分離，工業(yè)污水處理是保證環(huán)境、生態(tài)和健康的主要手段。對于工業(yè)廢水中的成分，在處理的同時進(jìn)行分離回收，能夠使得資源得到充分利用。然而，傳統(tǒng)的工業(yè)污水處理，沒有進(jìn)行沉淀，或者沉淀分離效果差，造成污水處理的效率低，使其難以滿足當(dāng)前工業(yè)污水處理的要求。此外，傳統(tǒng)的工業(yè)污水處理過程存在能耗大、污染多、耗時耗力等諸多弊端。

中國專利cn207838381u公開了一種工業(yè)污水沉淀分離裝置，包括攪拌沉淀筒，所述攪拌沉淀筒的上端中間位置通過軸承套豎直向上設(shè)置有攪拌傳動軸，攪拌傳動軸的上端水平同軸安裝有傳動齒輪，攪拌傳動軸右側(cè)的攪拌沉淀筒上端通過電機(jī)安裝框半鑲嵌設(shè)置有攪拌電機(jī)，攪拌電機(jī)的上端通過電機(jī)轉(zhuǎn)軸配合轉(zhuǎn)動齒輪，攪拌傳動軸的下端伸入攪拌沉淀筒內(nèi)且設(shè)置有攪拌葉組，攪拌沉淀筒左側(cè)的中間位置設(shè)置有進(jìn)液管，攪拌沉淀筒的右側(cè)上端水平向右設(shè)置有溢流出水管，溢流出水管的左端鑲嵌設(shè)置有抽水泵。該裝置比較多的采用了電氣設(shè)備，裝置比價復(fù)雜，不便于使用。

中國專利cn205241308u公開了一種沉淀分離裝置，該裝置包括沉淀槽體；該槽體下部為錐形的筒形槽體，在圍繞槽體的上沿設(shè)有溢流堰，在溢流堰堰底設(shè)有排液管；在槽體錐底設(shè)有外排泥管；內(nèi)隔筒，該內(nèi)隔筒垂直居中位于在沉淀槽體中下部，其內(nèi)隔筒下底邊與槽體的錐形筒形內(nèi)壁固接，在內(nèi)隔筒下部設(shè)有泥孔；上沉降柵格板；該沉降柵格板為固定在沉淀槽體上部內(nèi)壁上的、截面為格網(wǎng)狀、垂直管道組；下沉降柵格板；該沉降柵格板為固定在內(nèi)隔筒上部內(nèi)壁上的、截面為格網(wǎng)狀、垂直管道組；進(jìn)料管，該進(jìn)料管為由沉淀槽體的下部錐形筒壁、沿槽體內(nèi)壁切向進(jìn)入槽體。

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果來看，專利cn205241308u所公開的沉淀分離裝置存在以下不足：(1)由于采用自然沉淀，造成沉淀時間長。(2)沉淀物量增加后，廢水的通過性下降，導(dǎo)致處理效果下降。(3)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，通道路徑曲折，導(dǎo)致管路易結(jié)垢，使分離效果變差。(4)未設(shè)計(jì)沉淀排出口，存在沉淀物導(dǎo)出量少等問題，造成了沉淀分離導(dǎo)出效率低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于水處理過程的反重力式沉淀分離裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種用于水處理過程的反重力式沉淀分離裝置，其特征在于，包括高塔，高塔頂部設(shè)有儲水用高位槽，塔內(nèi)中間為重力分離區(qū)，底部沉淀區(qū)，所述的高位槽通過高位輸水管連接高塔下部進(jìn)水口，高壓水從進(jìn)水口進(jìn)入塔內(nèi)重力分離區(qū)，并沿高塔內(nèi)壁形成螺旋逆流上行的旋轉(zhuǎn)水流，與從塔頂部輸入的待處理物接觸，液體混合物從頂部出水口排出，沉淀物在重力作用下下降進(jìn)入沉淀區(qū)。

所述的出水口與進(jìn)水口成對角線位置設(shè)置，其中出水口位于重力分離區(qū)上部塔體上，進(jìn)水口位于重力分離區(qū)下部塔體上。所述的高位輸水管上設(shè)有調(diào)節(jié)控制閥，能自動調(diào)節(jié)水流。

所述的高塔內(nèi)壁呈圓筒狀，高壓水沿切線方向進(jìn)入高塔內(nèi)，并形成下進(jìn)上出的圓筒式水流結(jié)構(gòu)。在逆行的水流中利用重力的作用使沉淀下降。有規(guī)律的水流動利于沉淀的沉降，達(dá)到較好的分離效果。利用高位水槽來穩(wěn)定流量并通過自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)水流，實(shí)現(xiàn)分離的連續(xù)性和徹底性，提高分離效率。

所述的沉淀區(qū)上設(shè)有阻旋板，該阻旋板由垂直隔板組成柵格構(gòu)造。

所述的待處理物中沉淀物從上往下沉降，通過設(shè)置在高塔下部的柵格狀阻旋板，進(jìn)入下方的沉淀區(qū)。

所述的沉淀區(qū)底部設(shè)有沉淀排放口。

所述的沉淀排放口連接排放管道，排放管道上設(shè)有排放閥門。

所述的裝置還包括水泵，該水泵通過壓力水管連接所述的高位槽，利用高位槽來穩(wěn)定流量。

本裝置具體工作原理為，

水流具體行程為：高位槽內(nèi)水通過水流調(diào)節(jié)控制閥經(jīng)壓力水管注入至高塔下部，沿高塔內(nèi)壁形成螺旋逆流上行水流，水流在高塔上部的出水口排出；

沉淀具體行程為：由于重力作用，高塔內(nèi)沉淀從上往下沉降，沉淀通過設(shè)置在高塔下部的柵格狀阻旋板，進(jìn)入柵格板下方的沉淀靜止區(qū)域，沉淀被收集至高塔底部，定期經(jīng)沉淀排放口排出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、分離效果好，有規(guī)律的水流動有利于沉淀的沉降；

2、能耗低，利用高位水槽來穩(wěn)定流量，并通過自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)；

3、占地面積小，分離效率高，節(jié)能環(huán)保，省時省力；

4、反重力過濾裝置使分離作用力相加，實(shí)現(xiàn)分離的連續(xù)性和徹底性，共同促進(jìn)固液分離。

5、可滿足持續(xù)、長期、量大的分離需求，無需添加化學(xué)藥劑，易維護(hù)、低成本的物理分離裝置，提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高效、安全、可長期使用的水處理反重力式沉淀分離裝置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為高塔塔體內(nèi)出水口處截面示意圖；

圖3為高塔塔體內(nèi)阻旋板處截面示意圖；

圖中：1-進(jìn)水口、2-阻旋板、3-出水口、4-高位槽、5-重力分離區(qū)、6-沉淀區(qū)、7-沉淀排放口、8-排放閥門、9-調(diào)節(jié)控制閥、10-高位輸水管、11-壓力水管、12-水泵、13-高塔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例

如圖1～3所示，一種用于水處理過程的反重力式沉淀分離裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括：一高塔13，內(nèi)部設(shè)有水流及沉淀的容置空間；一進(jìn)水口1，設(shè)于高塔13下部，進(jìn)水口1上設(shè)有調(diào)節(jié)控制閥9，通過高位輸水管10將水壓入高塔13下部；一出水口3，設(shè)于高塔13上與進(jìn)水口1成對角線的位置；一高位槽4，設(shè)于高塔13頂部，與高位輸水管10相連通；一重力分離區(qū)5，位于高塔13中部；一阻旋板2，設(shè)于高塔13下部；一沉淀區(qū)6，設(shè)于高塔13底部，沉淀區(qū)6最底部設(shè)有沉淀排放口7。

高塔13塔體為筒狀結(jié)構(gòu)，上部沒有頂蓋，塔體為金屬容器，進(jìn)水口1和出水口3都沿圓的切線方向分別設(shè)置在塔體的下部和上部對角線的位置，形成緩緩向上運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)水流。塔的底部上方設(shè)有柵格狀的阻旋板2，由于重力作用使沉淀下降，沉淀通過阻旋板2進(jìn)入下方的沉淀靜止區(qū)域6，一旦沉淀落入柵格下方的沉淀靜止區(qū)域6將被收集，通過塔底的沉淀排放口7排出。水泵12通過壓力水管11連接所述的高位槽4，利用高位槽來穩(wěn)定流量

本裝置具體工作時，水流具體行程為：高位槽4內(nèi)水通過水流調(diào)節(jié)控制閥9經(jīng)高位輸水管10注入至高塔13下部，沿高塔內(nèi)壁形成螺旋逆流上行水流，水流在高塔上部的出水口3排出，待處理物從高塔頂部投入塔體內(nèi)部，沉淀具體行程為：由于重力作用，高塔內(nèi)沉淀從上往下沉降，與逆流上行的水流充分作用，液體與水混合后從出水口3排出，沉淀通過設(shè)置在高塔下部的柵格狀阻旋板2，進(jìn)入柵格板下方的沉淀靜止區(qū)域6，沉淀被收集至高塔底部，定期經(jīng)沉淀排放口7排出。

使用本裝置時，可采用以下步驟：

(1)打開調(diào)節(jié)控制閥9，將進(jìn)水口1通過高位輸水管10與高塔相通，水在高塔內(nèi)形成螺旋逆行上升水流，并在高塔上部進(jìn)水口1的對角線位置的出水口3排出；

(2)由于重力作用使沉淀下降，通過設(shè)置在塔下方的柵格狀阻旋板2，進(jìn)入柵格板下方的沉淀靜止區(qū)域6；

(3)打開沉淀排放口7，被收集的沉淀由沉淀排放口7排出。

上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種用于水處理過程的反重力式沉淀分離裝置，包括高塔(13)，高塔(13)頂部設(shè)有儲水用高位槽(4)，塔內(nèi)中間為重力分離區(qū)(5)，底部沉淀區(qū)(6)，所述的高位槽(4)通過高位輸水管(10)連接高塔(13)下部進(jìn)水口(1)，高壓水從進(jìn)水口(1)進(jìn)入塔內(nèi)重力分離區(qū)(5)，并沿高塔內(nèi)壁形成螺旋逆流上行的旋轉(zhuǎn)水流，與從塔頂部輸入的待處理物接觸，液體混合物從頂部出水口(3)排出，沉淀物在重力作用下下降進(jìn)入沉淀區(qū)(6)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明造簡單、成本低廉、輕便高效、分離效果好，能耗低，占地面積小，反重力過濾裝置使分離作用力相加，實(shí)現(xiàn)分離的連續(xù)性和徹底性，共同促進(jìn)固液分離。

技術(shù)研發(fā)人員：商照聰;王思懌;房朋;薛曉康;張小沁

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海化工研究院有限公司;上?；ぴ簷z測有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.06.28

技術(shù)公布日：2019.08.30