一种适用于污水处理装置的三相分离结构的制作方法

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种适用于污水处理装置的三相分离结构。

背景技术：

现有的污水处理系统由于气液固三相分离技术的限制，传统的连续型废水处理系统通常需在兼氧池和好氧池之间设立一个单独的泥水分离系统，并采用动力将分离的污泥重新回流到前端的生化池，占地面积较大，能耗较高，不利于节能环保。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种更节能环保的三相分离结构。

本实用新型所采用的技术方案为：一种适用于污水处理装置的三相分离结构，包括第一挡板、第二挡板和第三挡板，所述第一挡板、第二挡板和第三挡板包围构成横截面为三角形的第一分离室，所述第一挡板与第二挡板之间留有第一缝隙，所述第二挡板与第三挡板之间留有第二缝隙，所述第三挡板和第一挡板之间留有第三缝隙，所述第三缝隙位置高于所述第二缝隙，所述第二缝隙位置高于所述第一缝隙；当气液固三相混合物从所述第一缝隙流入所述第一分离室时，气泡从所述第三缝隙流出，带有部分固相物质的液相物质从所述第二缝隙流出，沉淀的固相物质从所述第一缝隙返流而出。

在本技术方案中，通过三块挡板搭建出一截面为三角形的第一分离室，并在挡板之间留出位置依次从低至高的第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙，气液固三相混合物进入第一分离室后，利用气泡自身浮力将气泡从位置最高的第三缝隙排出，第三挡板对气泡起到导流作用；同时第三挡板还对固相物质(如污泥) 起到阻挡作用，减少其向上运动的动能，进而使从第二缝隙排出的固液混合物中的固相占比降低，被阻挡的固相物质则从第二挡板再次滑落出第一缝隙，不仅使从第二缝隙中流出的液相变得更澄清，还使污泥中的活性生物返回到原体系中，节约了活性菌剂的用量。

优选地，所述第三挡板与水平面之间的夹角为α，40°≤α≤50°。如上所述，第三挡板不仅作为气体流出导向板，还对固相物质具有阻挡作用，这就决定了第三挡板的倾斜度不能过缓，过缓的倾斜度不利于气体的排出；也不能过陡，过陡的的倾斜度不利于对固相物质的阻挡作用。在本优选技术方案中，第三挡板与水平面之间的夹角为α，且40°≤α≤50°，在此倾斜度范围内，第三挡板可平衡对气体的导出作用和对固体物质的阻挡作用，使其分离效果达到最好。

优选地，所述第二挡板与水平面之间的夹角为β，β≥50°。如上所述，第二挡板对固相物质的返流起到导向作用，若第二挡板的倾斜度不够，污泥将无法顺利滑出第一缝隙，而是沉积在第一分离室内，久而久之，影响第一分离室的分离效果，甚至造成第一缝隙和第二缝隙的阻塞。在本优选技术方案中，第二挡板与水平面之间的夹角为β，且β≥50°，此种设置可以使被第三挡板阻挡的固相物质顺利地滑出第一缝隙。

优选地，本实用新型适用于污水处理装置的三相分离结构还包括第四挡板和第五挡板，所述第二挡板具有位于所述第一分离室之外的延伸段，所述延伸段、第四挡板、第五挡板和第三挡板依次包围构成横截面为四边形的第二分离室，所述第五挡板和第四挡板之间留有第四缝隙，所述第四缝隙位置高于所述第二缝隙；当带有少量固相物质的液相物质从所述第二缝隙流入所述第二分离室时，所述第四缝隙流出带有更少量固相物质的液相物质，被阻挡的固相物质则从所述第二缝隙返流出。在本优选技术方案中，针对从第二缝隙流出的液相物质仍含有部分固相物质的情况，增设了第二分离室，第二分离室的横截面呈四边形结构，且第四缝隙和第二缝隙处于该四边形结构的对角位置，第四缝隙位置高于第二缝隙，带有固相物质的液相物质从第二缝隙往第四缝隙流动的过程中，第四挡板和第五挡板必然会对固相物质形成碰撞，造成其动能的进一步减少，使其从第二缝隙中返流出，而从第四缝隙流出的液相物质进一步变得澄清。

优选地，所述延伸段与所述第三挡板之间的夹角为γ，所述延伸段与所述第四挡板之间的夹角为δ，δ+γ≤180°。在本优选技术方案中，进行上述限定的原因是：若δ+γ＝180°，则第四挡板和第三挡板平行，所述四边形结构为平行四边形，相比于δ+γ＞180°的四边形结构，更节省空间。同理，δ+ γ＜180°时，第二分离室的空间更小，且第四挡板的倾斜度比第三挡板的倾斜度更缓，更利于阻挡固体物质。

优选地，所述第四挡板与水平面之间的夹角为ε，40°≤ε≤50°。如上所述，第四挡板倾斜度越缓，对固体物质的阻挡作用越好，但同时也会对液相物质造成阻挡作用，不利于液相物质流动，会降低第二分离室的分离效率。本优选技术方案将第四挡板与水平面之间的夹角ε进一步限定在40°和50°之间，确保对固体物质的阻挡效果的前提下也保证了液体的流动速度。

优选地，所述第二分离室内设有多块平行于所述第四挡板的第六挡板。在本优选技术方案中，通过增设第六挡板，可充分利用第二分离室内的空间，实现污泥阻挡能力的倍增。

优选地，两相邻第六挡板之间间距与所述第四缝隙的缝宽之比介于0.9-1之间。同上，第六挡板数量不能过多，过多的第六挡板会减慢液相流体的流动速度；也不能过少，过少的第六挡板造成第二分离室空间浪费。在本优选技术方案中，将两相邻第六挡板之间间距与所述第四缝隙的缝宽之比限定为介于0.9-1 之间，这样既可以保证液相流体的流动速递，也可以充分利用第二分离室内空间进行固液分离。

优选地，本实用新型适用于污水处理装置的三相分离结构，还包括位于所述第二分离室上方且与所述第四缝隙边缘相搭接的第七挡板，所述第七挡板与水平面之间的夹角为θ，θ≥50°。在本优选技术方案中，进行上述限定的原因是，第七挡板可以从第四缝隙流出的少量固相物质再次导流滑落入第二分离室内，起到进一步澄清的效果。

优选地，所述第三缝隙与所述污水处理装置的生化处理区相通。在本优选技术方案中，将流出气液混合物的第三缝隙与污水处理装置的生化处理区相通，可以对分离出的气体进行再次利用，以减少曝气浪费，节约曝气耗能。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型利用气、液、固三相的特性，通过一简单的三角结构，利用污水处理装置中三相混合物本身的水头进行气液固的粗分离，不需另外借助泥水分离系统进行泥水分离，节约了设备用量、占地面积和能耗。

2、在本实用新型中，第一缝隙同时作为气液固三相混合物的入口和固相物质的返流出口，使污泥中活性菌体返流至原系统中，减少了菌体流失，节约了菌体用量。

3、在本实用新型中，气泡从第三缝隙流出，而沉淀的固相物质则从第一缝隙返流，少量质轻的固相物质随液体从第二缝隙流出，使分离出的气泡中污泥含量少，因此利用价值较高，可通过设计流动通道流入污水处理装置的生化处理区作进一步利用，进而减少曝气浪费，节约曝气装置的耗能。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的又一种结构示意图；

图3是本实用新型的又一种结构示意图；

图4是图3的放大图；

图5是本实用新型的又一种结构示意图；

图6是本实用新型的又一种结构示意图；

图7是本实用新型的又一种结构示意图；

图8是本实用新型的又一种结构示意图；

图9是本实用新型的又一种结构示意图；

图10本实用新型的又一种结构示意图；

图11本实用新型的又一种结构示意图；

图中：1-第一分离室；2-第二分离室；11-第一挡板；12-第二挡板；121-延伸段；13-第三挡板；14-第四挡板；15-第五挡板；16-第六挡板；17-第七挡板；101-第一缝隙；102-第二缝隙；103-第三缝隙；104-第四缝隙。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1-3所示，本实施例的适用于污水处理装置的三相分离结构，包括第一挡板11、第二挡板12和第三挡板13，所述第一挡板11、第二挡板12和第三挡板13包围构成横截面为三角形的第一分离室1，所述第一挡板11与第二挡板 12之间留有第一缝隙101，所述第二挡板12与第三挡板13之间留有第二缝隙 102，所述第三挡板13和第一挡板11之间留有第三缝隙103，所述第三缝隙103 位置高于所述第二缝隙102，所述第二缝隙102位置高于所述第一缝隙101；当气液固三相混合物从所述第一缝隙101流入所述第一分离室1时，气泡从第三缝隙103流出，第二缝隙102流出带有部分固相物质的液相物质，第一缝隙101 返流出沉淀的固相物质。

本实施例可以采用如图1-3任意一幅所示的结构，或者以图1-3为基础作出进一步改进。在本实施例中，通过三块挡板搭建出一截面为三角形的第一分离室1，并在挡板之间流出位置依次从低至高的第一缝隙101、第二缝隙102和第三缝隙103，气液固三相混合物进入第一分离室1后，利用气体的浮力将气相物质从位置最高的第三缝隙103排出，第三挡板13对气泡起到导流作用，同时第三挡板13还对固相物质(如污泥)起到阻挡作用，减少其向上运动的动能，进而使从第二缝隙102排出的固液混合物中的固相占比降低，被阻挡的固相物质则从第二挡板12再次滑落出第一缝隙101，不仅使从第二缝隙102中流出的液相变得更澄清，还使污泥中的活性生物返回到原体系中，节约了活性污泥的用量。

基于上述适用于污水处理装置的三相分离结构，本实施例提供以下一些具体可实施方式的举例，在互不抵触的前提下，各举例之间可任意组合，以形成新一种适用于污水处理装置的三相分离结构。应当理解的，对于由任意举例所组合形成的新一种适用于污水处理装置的三相分离结构，均应落入本发明的保护范围。

例如：如图4所示，所述第三挡板13与水平面之间的夹角为α，40°≤α≤50°。第三挡板13在此倾斜度范围内可平衡对气体的导出作用和对固体物质的阻挡作用，使其分离效果达到最好。

例如：如图4所示，所述第二挡板12与水平面之间的夹角为β，β≥50°，第二挡板12在此倾斜度范围内可以使被第三挡板13阻挡的固相物质顺利地滑出第一缝隙101，避免污泥沉积在第一分离室1内，影响第一分离室1的分离效果。

例如：如图5-8所示，本实施例还包括第四挡板14和第五挡板15，所述第二挡板12具有位于所述第一分离室1之外的延伸段121，所述延伸段121、第四挡板14、第五挡板15和第三挡板13依次包围构成横截面为四边形的第二分离室2，所述第五挡板15和第四挡板14之间留有第四缝隙104，所述第四缝隙 104位置高于所述第二缝隙102；当带固相物质的液相物质从所述第二缝隙102 流入所述第二分离室2时，所述第四缝隙104流出带有更少量固相物质的液相物质，被阻挡的固相物质则从所述第二缝隙102返流而出。针对从第二缝隙102 流出的液相物质仍含有部分固相物质的情况，本实施例增设了第二分离室2，第二分离室2的横截面呈四边形结构，且第四缝隙104和第二缝隙102处于该四边形结构的对角位置，第四缝隙104位置高于第二缝隙102，带有固相物质的液相物质从第二缝隙102往第四缝隙104流动的过程中，第四挡板14和第五挡板15必然会对固相物质形成碰撞，造成其动能的进一步减少，使其从第二缝隙102中返流出，而从第四缝隙104流出的液相物质进一步变得澄清。

优选地，如图7和图8，所述延伸段121与所述第三挡板13之间的夹角为γ，所述延伸段121与所述第四挡板14之间的夹角为δ，δ+γ≤180°。如图 7，若δ+γ＝180°时，第四挡板14和第三挡板13平行，所述四边形结构为平行四边形，相比于δ+γ＞180°(即图5和图6所示)的四边形结构，更节省空间。同理，如图8，δ+γ＜180°时，第二分离室2的空间更小，且第四挡板14的倾斜度比第二挡板12的倾斜度更缓，更利于阻挡固体物质。

更优选地，第四挡板14与水平面之间的夹角为ε，40°≤ε≤50°。如上所述，第四挡板14倾斜度越缓，对固体物质的阻挡作用越好，但同时也会对液相物质造成阻挡作用，不利于液相物质流动，会降低第二分离室2的分离效率。本优选技术方案将第四挡板14与水平面之间的夹角ε进一步限定在40°和 50°之间，确保对固体物质的阻挡效果的前提下也保证了液体的流动度。

例如：如图9和图10所示，所述第二分离室2内设有多块平行于所述第四挡板14的第六挡板16。通过增设第六挡板16，可充分利用第二分离室2内的空间，实现污泥阻挡能力的倍增。

优选地，两相邻第六挡板16之间间距与所述第四缝隙104的缝宽之比介于 0.9-1之间。同上，第六挡板16数量不能过多，过多的第六挡板16会减慢液相流体的流动速度；也不能过少，过少的第六挡板16造成第二分离室2空间浪费。在本优选技术方案中，将两相邻第六挡板16之间间距与所述第四缝隙104的缝宽之比限定为介于0.9-1之间，这样既可以液相流体的流动速递，也可以充分利用第二分离室2内空间进行固液分离。

例如：如图11所示，本实施例还包括位于所述第二分离室2上方且与所述第四缝隙104边缘相搭接的第七挡板17，所述第七挡板17与水平面之间的夹角为θ，θ≥50°。第七挡板17可以从第四缝隙104流出的少量固相物质再次导流滑落入第二分离室2内，起到进一步澄清的效果。

例如：所述第三缝隙103与所述污水处理装置的生化处理区相通。以对分离出的气体进行再次利用，以减少曝气浪费，节约曝气耗能。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。