水，例如由US5656174或W001/85628中的方法产生的絮凝浆料，被供给到第一管道部分20并随后如箭头所示向上流动通过管道部分21，直到其到达边26，其均匀分布的流动流过边以通过轨道筛(未示出)。当水向上通过管道部分21时，空气被泵30通过导管32和33泵送，使得其通过供气孔34形成细微气泡。这有许多效果。首先，管道部分22中水的平均密度降低，所以水柱的重量和流体静压降低。水的流体流率可被控制而不增加质量流率。
[0198]在顶端，气泡以简单的方式将表面破碎并且不干涉流过轨道筛的水流。如果任何絮凝固体开始沉淀，它们将被气泡流体冲洗。
[0199]可使用泵30，或阀31和35 (或者全部)控制空气流率，以获得通过管道的恰当的水的质量流率和体积流率，使能够获得流过轨道筛的物质，同时允许在管道中保持最佳的流速，从而防止絮凝材料的沉淀。
[0200]图6更详细地表示空气导管32。压力调节阀31可用于在O到150psi(0.1XlO6Pa)标准量度的范围内控制导管的压力。截止阀36可另外提供。导管32包括多个I英寸(25.4mm)内径的聚氯乙烯部分，通过135度弯头37相连。第一管道部分38长度为24英寸(61cm)并且没有任何空气孔。第二管道部分39长度为60英寸(152cm)并按顺序包括:1/8英寸直径(3.2mm)的两个空气孔40，后面是3/16英寸直径(4.8mm)的两个另外彼此分离的空气孔41，并与邻近的弯头37距离10英寸(25.4cm)。最后的管道部分42包括16英寸长度(40.6cm)的第一支架和13英寸(33cm)长度的第二支架，以及末端的塞子43防止气体从末端逸出。1/4英寸直径(6.4mm)的第一空气孔44距离直角弯管5.5英寸(14cm)，并且1/4英寸直径(6.4mm)的第二空气孔45距离直角弯管4英寸(10.2cm)。
[0201]可见气孔的直径沿着管道部分21向下而逐步增加。这是因为流体静压沿使用中的沿管道向下而增加，相比于更靠上的孔，更靠下的孔需要更大的孔以保证大约相同量的空气进入通过孔，以保证均匀分布的气泡。
[0202]优选地，如图3、4、5或6所示的四个管道以其长边268彼此平行对齐成直线，所有四个管道由单个泵提供压缩空气。
[0203]该四个管道设置为以8m3每分钟至12m 3每分钟(2000-3000美加仑每分钟)共同输送含有近乎零到25体积百分数的固体的絮凝浆料。空气以600X 13Pa至800X 13Pa(90-120psi)和0.31-0.43m3 (11-15立方尺)每分钟的流速供应，并在四个管道之间同样地分配。
[0204]絮凝剂按照2.3-3.2kg (5_71b)每吨浆料中的固体的比率加入浆料中。优选地，浆料包括从近乎零至25体积百分数的固体。空气流率可在上述范围内调整以提供良好的均匀浆料流，管道中没有絮凝固体的沉淀。
[0205]图5是使用中的管道19的示意横断面视图，表示管道部分21中整个水体积中均匀产生的气泡。
[0206]图7是本发明中管道46的第二实施实施例的示意立体图。其基本上与上述的管道19相同，并不做进一步描述，除了与进口 20的单独连接被替换为从相对侧连接进口部分49的两个连接处47，48，其位于彼此交替的位置。这将导致来自连接处47和48的流体在进口部分49互相影响，以形成具有增加絮凝剂作用于水的时间的效果的涡流，而不引入过度的剪切力并进一步改善管道46中的流动特性。管道46将含有涉及视图中所描述的的气体供应处，但为了清楚在图7中从略。
[0207]图8表示本发明第三方面中从浆料分离出的固体中除去水的装置的示意的横断面视图。
[0208]该装置包括钢驳船形式的容器。例如，其表示为停泊在湖泊中。
[0209]该驳船包括第一部分50，其由侧壁和顶端开口限定。第一部分的底部由包括橡胶织造土工织物材料的滤网51限定。滤网51由结构52支撑。该结构52被表示为框架支撑的交叉条栅的格子，但可以是任何适当的支撑固体和滤网重量的结构。
[0210]该滤网限定第二部分53的顶部表面，第二部分53被壁和容器49的底板54进一步限定。
[0211]示出了从浆料中除去的固体的供应处55。该固体从浆料中除去，例如使用此处描述的或US5656174或W085628中描述的装置。
[0212]提供了泵组件56，包括由向下延伸至第二部分底部的管58汲取的水泵57，以从中除去水。提供了第二泵59，由第二管66从第二部分顶部汲取以从中除去空气并相对第一部分降低第二部分中压力。
[0213]泵57泵送的水可在60输送以进一步处理，以处理或任何适当的进一步作用。
[0214]提供漂浮传感器62用于感测第二部分的水平面。如果其过低，关闭第一泵67的信号被发送给控制器63。如果其过高，关闭第二泵59的信号被发送给控制器63。
[0215]使用中，过滤的固体通过管道55进入，所以其在过滤介质51上形成完整的层。具有触变性质的固体形成刚性的层，不允许空气通过。在这阶段，第二泵59打开以降低第二部分的压力。结果，通过过滤介质51的来自固体物质的水流被加速，并且水在第二部分53的底部收集。
[0216]一旦到达安全的泵出水平，第一泵57被打开，水从61泵送出以进行进一步处理。
[0217]过程延续，脱水的固体层堆积在过滤介质51上。如果第二部分的水位过高，第二泵59的动作暂时中断，而第一泵除去过量的水。如果水位下降过低，第一泵被中断，而水位再次上升。过程延续直到第一部分50中的固体达到预计水平。此时，中断55的过滤的固体供应并继续脱水，直到固体层中的水的水平达到要求的水平。在这阶段，驳船可被运走以移除脱水的固体。
[0218]可提供第二驳船，当第一驳船在卸料时，55中的过滤固体流体可以送至第二驳船。
[0219]图9表示本发明第三方面中从固体中除去水的装置的第二实施例的部分的横断面视图。这个实施例的许多方面类似于图8所示的，并且不再描述。
[0220]然而，可见容器64包括支撑结构65，包括多个I型梁部分，以土工加筋格子形式支撑滤膜66。沉积物67的层在格子66上形成，并被水泵68和空气泵69在格子下的空间共同作用而脱水。传感器(未示出)用于检测容器64底部的水位是否降低到某一水平，以保护泵68。
[0221]本发明已仅仅通过举例如上描述，并且例子在本发明范围内可进行修改，其延伸至所述特征的等同物。本发明也存在于任何所述的单独的特征或此处附图中所示的或暗示的隐含的特征，或任何这样特征的任何组合，或任何这样特征变化或归纳。
【主权项】
1.一种在从水中分离悬浮固体的装置中使用的管道，所述管道包括: 进口部分，接收含有固体悬浮物的水流，进口部分限定了进口流体方向并在垂直于进口流体方向的方向上具有进口最大宽度， 出口部分，输送含有固体悬浮物的水流，出口部分限定了出口流体方向并在垂直于出口流体方向的方向上具有出口最大宽度，出口最大宽度大于进口最大宽度， 连接进口部分和出口部分的管道段，在进口部分或管道段内提供至少一个气体供给部分，以允许气体被供给到含有固体悬浮物的液体流中； 其中，所述气体供给部分包括至少一个在管道段的不同位置处具有多个供气孔的气体导管，所述气体导管沿至少部分所述管道段延伸， 其中，所述气体供给部分包括供气控制部，其配置成增加气体流率，以便冲洗所述管道段以除去所述管道段中沉淀的之前的固体悬浮物，并且 其中，所述气体供给部分配置成产生在所述出口部分处将表面破碎的气泡，导致其中具有固体悬浮物的出口水流。
2.如权利要求1所述的管道，其特征在于，包括底部和上部，底部具有相对低的纵横比的水平截面，并且上部具有相对高的纵横比的水平截面。
3.如权利要求2所述的管道，其特征在于，底部的纵横比在1:1到4:1的范围内。
4.如权利要求2或3所述的管道，其特征在于，上部具有纵横比在40:1到100:1范围内的水平截面。
5.如权利要求1-3中任一项所述的管道，其特征在于，上部和底部的水平截面积的比在1:1到3:1范围内。
6.如权利要求1-3中任一项所述的管道，其特征在于，所述管道为大致扇形，并且在正面从相对窄的底部通过基本上三角形的中间部分上升到相对宽的上部，并且在侧面为从底部到较窄上部的锥形。
7.如权利要求1-3中任一项所述的管道，其特征在于，进口部分在垂直方向上低于出口部分。
8.如权利要求1所述的管道，其特征在于，在管道段的不同位置处存在至少四个气体供给部分。
9.如权利要求1所述的管道，其特征在于，在管道段的不同位置处存在至少六个气体供给部分。
10.如权利要求1-3中任一项所述的管道，其特征在于，所述管道包括具有至少两个相对的发散壁部分的扇形，气体供给部分包括沿着或靠近发散壁部分分布的多个供气孔。
11.如权利要求1-3中任一项所述的管道，其特征在于，包括供气源。
12.如权利要求11所述的管道，其特征在于，供气源包括泵。
13.如权利要求11所述的管道，其特征在于，供气源包括气体存储器。
14.如权利要求1-3中任一项所述的管道，其特征在于，气体包括空气。
15.如权利要求1-3中任一项所述的管道，其特征在于，包括设于管道段内部不同高度处的多个供气孔，所述管道段中较低的所述孔比所述管道段中较高的所述孔具有更大的孔尺寸。
16.一种浆料脱水装置，包括如权利要求1到15中任一项所述的管道。
【专利摘要】用于供给其中含有固体悬浮物的水的管道（19）包括用于接受其中含有固体悬浮物的水流的进口部分（20），该进口部分（20）限定一进口流向并在垂直于进口流向的方向上具有一进口最大宽度（a），用于输送其中含有固体悬浮物的水的出口部分（26），该出口部分（26）限定出口流向并在垂直于出口流向的方向上具有一出口最大宽度，出口最大宽度大于进口最大宽度，并且管道段（24）连接进口部分和出口部分。气体供给部分（34）被提供到在进口部分（20,24）或管道段内部，用于允许气体被供给到其中含有固体悬浮物的水流中，以减轻液柱重量并增加水的体积流率而不增加水的质量流率。
【IPC分类】B01D33-03, B01D35-05, B01D29-05, B01D21-01, B01D21-24
【公开号】CN104785007
【申请号】CN201410812643
【发明人】M.K.霍奇思, L.D.坎贝尔
【申请人】源流溶液有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2007年2月16日
【公告号】CA2678403A1, CN101484227A, CN103801151A, EP1991333A2, US8678200, US8828242, US20070221555, US20130062287, WO2007093809A2, WO2007093809A3