搅拌分离装置的制作方法

本发明涉及一种通过搅拌器的旋转来对处理水进行分离的搅拌分离装置。

背景技术：

在污水处理厂等地方使用通过离心分离来对如食物垃圾等处理水进行处理的搅拌分离装置。搅拌分离装置在内部设有旋转式搅拌器，并对处理水进行搅拌，从而按照其密度分离处理水。这种搅拌分离装置不仅用于污水处理厂，也用于发电站或者磷(P)回收装置等中。

日本公开专利公报第2012-170920号公开了一种具有叶轮的搅拌分离装置。所述专利文献中所公开的搅拌分离装置通过叶轮来搅拌投入到收容容器内部的处理水，从而使密度大的物质沉淀并排出，而且使密度小的物质通过上部的另外的排出管排出。

在所述专利文献中所公开的搅拌分离装置的收容容器内部会发生由于叶轮的强旋转流所引起的旋流(swirl)现象，由此出现在叶轮周围流速最快而趋向反应容器的壁面速度就越慢的流速分布。因这种流速分布，会发生无法适当分离处理水的问题。

技术实现要素：

所要解决的技术问题

因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够有效率地分离处理水的搅拌分离装置。

通过下面描述的实施例，本发明的其它目的将变得更加明确。

解决技术问题的方案

本发明的一实施方式涉及的搅拌分离装置包括：第一主体部，具有内部空间；第二主体部，位于第一主体部的内部；下部导流板，位于第二主体部 的下部；搅拌器，位于第二主体部的内部，用于使通过第二主体部的上部流入的处理水移动到下部导流板；垂直挡板，位于第一主体部的内部；多个水平挡板，位于第一主体部内部的上端部，并且彼此隔着间隔配置。

本发明涉及的搅拌分离装置可以具有一个或多个如下实施例。例如，水平挡板可以由彼此交错配置的上部水平挡板和下部水平挡板构成。

可以在第一主体部的下部设有沉淀部，并且下部导流板位于沉淀部的入口。

可以在第一主体部的上部设有流出部，并且在流出部具有用于排出密度相对小的物质的上部流出口。

流出部可以具有：外周面，其直径大于第一主体部的直径；内周面，相当于第一主体部的上端部；流入空间，形成在外周面和内周面之间，上部流出口可以设置于外周面。

可以在内周面设有溢流槽。此外，下部导流板可以具有向下倾斜面。此外，搅拌器可以具备两段以上的叶轮。

发明效果

本发明能够提供一种能够有效率地分离处理水的搅拌分离装置。

附图说明

图1是示出本发明一实施例涉及的搅拌分离装置的立体图。

图2是示出图1中所示的搅拌分离装置的俯视图。

图3是示出图1中所示的搅拌分离装置中的流出部的立体图。

图4是示出图1中所示的搅拌分离装置中的沉淀部的立体图。

图5是示出本发明一实施例涉及的搅拌分离装置中的叶轮周围的流速的示意图。

图6是示出本发明一实施例涉及的搅拌分离装置中的流出部的流速分布的示意图。

具体实施方式

本发明可以进行各种变形，也可以有各种实施例，下面在附图中示出具 体实施例并进行详细说明。然而，应当理解为，本发明并非限定于具体的实施方式，而是包括本发明的思想及技术范围内的所有变形、等同物乃至替代物。在对本发明进行说明时，如果认为相关的公知技术的具体说明有可能混淆本发明的要旨，则省略对其的详细说明。

本申请中所使用的术语只是用来说明具体的实施例，并非旨在限定本发明。除非文章中有明确的其它含义，否则单数表示包括复数表示。在本申请中，诸如“包括”或者“具有”等术语只是用来表示存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或者它们的组合，并不排除存在或增加一个或多个其它特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或者它们的组合的可能性。

第一、第二等术语可以用来说明各种构成要素，但是，所述构成要素不应被所述术语限定。所述术语只是用来区分一个构成要素与另一个构成要素。

下面，参照附图对本发明涉及的实施例进行详细说明，在参照附图进行说明时，与图的编号无关，对相同或对应的构成要素赋予相同的附图标记，并省略对其的重复说明。

图1以及图2是分别示出本发明的一实施例涉及的搅拌分离装置100的立体图和俯视图。此外，图3以及图4是分别示出图1中所示的搅拌分离装置100的流出部140和沉淀部160的立体图。

参照图1至图4，本实施例涉及的搅拌分离装置100通过第二主体部130将相当于分离对象的处理水投入到第一主体部110的内部，然后通过搅拌器170的搅拌进行分离，其特征在于，密度相对大的物质发生沉淀而流入沉淀部160，并且通过水平挡板120防止密度相对小的物质向流出部140溢流的现象，从而能够在整体上进行均匀的混合。

本实施例涉及的搅拌分离装置100可分离的处理水包括各种污水、食物垃圾、污水处理厂的回用水(沥滤液、消化槽上清液、浓缩上清液)以及家畜和粪便处理厂的污水等。

本实施例涉及的搅拌分离装置100包括：第一主体部110，具备内部空间；第二主体部130，位于第一主体部110的内部；下部导流板112，位于第二主体部130的下部；搅拌器170，位于第二主体部130的内部，用于使通过第二主体部130的上部流入的处理水移动到下部导流板112；沉淀部160，位于第 一主体部110的下部；流出部140，位于第一主体部110的上部。此外，本实施例涉及的搅拌分离装置100包括：垂直挡板116，位于第一主体部110的内部；多个水平挡板120，位于第一主体部110内部的上部，并且彼此隔着间距配置。

第一主体部110是在其内部空间对处理水进行搅拌的部分，呈中空的圆筒状，并且具有上端部及下端部开放的结构。第一主体部110的上端部与流出部140连通，下端部与沉淀部160连通。此外，在第一主体部110的内部设有第二主体部130、下部导流板112、垂直挡板116以及水平挡板120、搅拌器170。

上清液通过第一主体部110的上端部溢流。第一主体部110的上端部相当于流出部140的内周面146。

第二主体部130的直径小于第一主体部110的直径，并且位于第一主体部110的内部。第二主体部130的上端部132从流出部140突出，而下端部相对于上部叶轮174略微位于上部。第二主体部130也呈中空的圆筒状，并且呈上端部及下端部开放的形状。处理水以及药品等通过第二主体部130的开放的上端部流入。第二主体部130发挥向搅拌器170的上部叶轮174方向引导所流入的处理水以及药品的作用。

搅拌器170的旋转轴172贯通第二主体部130。此外，第二主体部130的中心可以位于第一主体部110的中心。

例示了本实施例涉及的搅拌分离装置100具有第一主体部110以及第二主体部130呈中空圆筒状的结构，然而，本发明并不受第一主体部以及第二主体部形状的限制。例如，在本发明的另一实施例涉及的搅拌分离装置中，第一主体部以及第二主体部可以具有四边形或者椭圆形的横截面。

在第一主体部110的内周面隔着规定间隔设有多个垂直挡板116。可以将垂直挡板116配置成与第一主体部110的内周表面略微隔着间隔或者与内周表面相接。并且，垂直挡板116的长度可以略小于第一主体部110的长度，由此，垂直挡板116的上端部以及下端部均位于第一主体部110的内部。垂直挡板116可以呈具有规定厚度并且长度较长的矩形板状，并且具有从第一主体部110的内周面向其中心方向突出的形状。

垂直挡板116以配置在第一主体部110中心的搅拌器170为中心，彼此 隔着规定间隔以放射状配置。如此配置的垂直挡板116发挥防止在通过搅拌器170搅拌的处理水中产生旋流(swirl)的作用。

水平挡板120位于第一主体部110内部的上部，沿着水平方向上配置地较长，以发挥防止处理水通过流出部140溢流的作用。水平挡板120可以与第一主体部110的内周表面接触，或者位于隔着规定间隔处，并且呈具有规定的突出长度的圆弧(arc)状。

水平挡板120由分别具有相同数量的下部水平挡板122以及上部水平挡板124构成，下部水平挡板122相对于上部水平挡板124位于下部。

参照图1以及图2，例示了下部水平挡板122以及上部水平挡板124分别以放射状彼此隔着相同间隔126配置六个，并且下部水平挡板122和上部水平挡板124彼此交错配置。即，上部水平挡板124位于形成在下部水平挡板122之间的间隔126的垂直上部，如图2所示，可以配置成当从上面看时挡板之间没有间隔126。如此，将下部水平挡板122和上部水平挡板124配置成彼此交错，从而能够消弱上升的处理水的流动，并且引发密度大的物质沉淀。

例示了水平挡板120呈圆弧状的情况，然而，本发明并不受水平挡板120的形状以及配置形式和数量等的限制。

通过搅拌器170的旋转而上升并经过水平挡板120的上清液通过流出部140流出到外部。流出部140与第一主体部110的上端部连通。

位于第一主体部110下部的圆形的下部导流板112呈截顶圆锥形状，且具有倾斜面114。下部导流板112防止因搅拌器170而下降的处理水流入沉淀部160，并且抑制沉淀物(参照图1的附图标记c)漂浮。在下部导流板112的上表面中央形成有贯通孔115。

例示了本实施例涉及的搅拌分离装置100的下部导流板112呈截顶圆锥形，然而，本发明并不受下部导流板112形状的限制。因此，本发明涉及的下部导流板可以呈圆锥、圆顶(dome)形状或者正方棱锥形状等各种形状。

搅拌器170通过旋转使投入到第二主体部130内部的处理水以及药品下降，以引导到位于第一主体部110下部的下部导流板112。并且被引导到下部导流板112的处理水沿着下部导流板112的倾斜面114以及第一主体部110的内周表面上升。如此，通过搅拌器170的旋转，处理水能够在第一主体部110的上端以及下端连续地流动。

搅拌器170的旋转轴172可以位于第二主体部130的中心。本实施例涉及的搅拌分离装置100具有由上部叶轮174以及下部叶轮175构成的两段式叶轮搅拌器170。上部叶轮174的高度与第二主体部130下端部的高度相同或者相近。此外，下部叶轮176位于下部导流板112的上部。

搅拌器170也可以不具备具有不同高度的两段叶轮，而是具有一段或者三段以上的叶轮。例如，当第一主体部110的长度较长时，可以具有三段叶轮，当长度较短时，可以具有一段叶轮。

上部叶轮174和下部叶轮176可以具有相同的结构以及尺寸。例如，上部叶轮174以及下部叶轮176可以具有在轴毂(无附图标记)周围结合有水翼艇(hydrofoil)型叶片的结构。

流出部140包括外周面142、内周面146、流入空间144以及上部流出口150。

与第一主体部110相比，外周面142具有更大的直径以及更小的长度，并且呈中空的圆筒状。外周面142防止流入到流出部140的上清液向上部流出口150以外的其它部分流出。在外周面142的一侧设有上部流出口150。

内周面146相当于第一主体部110的上端部。内周面146位于外周面142的内部，在外周面142与内周面146之间形成有上清液流入的流入空间144。可以在内周面146形成有多个溢流槽148，所述多个溢流槽148相当于能够使上清液流出的通道。

在第一主体部110的内部，通过搅拌器170的旋转，处理水中密度相对小的物质作为上清液通过形成在水平挡板120之间的间隔126从内周面146溢流而流入到流入空间144。溢流到流入空间144的上清液通过上部流出口150从流出部140流出。

沉淀部160连接于第一主体部110的下端部，呈截顶圆锥形状。沉淀部160的上端部与第一主体部110的下端部连通。此外，下部导流板112位于沉淀部160的上端部。下部导流板112的最大直径小于沉淀部160的最大直径。由此，密度相对大的物质通过形成在沉淀部160内表面与下部导流板112之间的空间(参照图4的附图标记a)被引导到沉淀部160的内部。沉淀在沉淀部160内部的沉淀物(参照图1的c)可以通过下部流出口162排出到外部。

图5是示出本发明的一实施例涉及的搅拌分离装置100中的叶轮174、176 周围的流速(m/sec)的示意图。此外，图6是示出本发明的一实施例涉及的搅拌分离装置100中的流出部140的流速分布的示意图。

图5至图6相当于通过计算流体力学解析本发明的一实施例涉及的搅拌分离装置100中的处理水流速的图表。图5至图6中的实验条件如下：第一主体部110的直径为1300mm，高度为2400mm，流入流量为50m³/day，搅拌器170的规格为1.5kW、3～45°新水翼艇型(neo-hydrofoil type)、直径520mm、两段式，叶轮174、176的转速为92rpm，此外贴有四个垂直挡板116，并且交错贴有两段水平挡板120，每段各六个。此外，将通过计算流体进行解析的处理水比重设定为1.22，且将粘度设定为10cp。

参照图5可知，投入到第二主体部130的处理水通过搅拌器170而下降并被引导到下部导流板112，然后沿着第一主体部110的内周表面向流出部140方向上升。如此，在本发明涉及的搅拌分离装置100中，处理水通过第一主体部110的上端部以及下端部连续地流动，由此，处理水被充分地搅拌。在下部叶轮176的周围形成的流速为0.9m/s。下部导流板112尽管处理水流动也抑制沉淀物的上升。

参照图6可知，通过搅拌器170的旋转使处理水向流出部140溢流，而在第一主体部110和第二主体部130之间的空间中的流速快于流入空间144中的流速。经过形成在相当于第一主体部110上端的内周面146上的溢流槽148的上清液流入到流入空间144，之后通过上部流出口150流出到外部。

图6中的虚线表示与上部流出口150最临近的溢流槽148部分处的流速，上清液的流速为0.14～0.18m/s，相对慢。这是因为，尽管通过搅拌器170产生较强的混合流，但是通过水平挡板120限制向流出部140过度溢出。

以上，参照本发明的一实施例进行了说明，然而可以理解，所属技术领域的普通技术人员能够在不脱离所附的权利要求书中记载的本发明的思想及领域的范围内，对本发明进行各种修改及变更。