专利名称：高浓度悬浮物快速分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水处理技术，是用于工业锅炉冲渣和湿式除尘废水以及水力采煤、洗煤和陶瓷工业等废水处理的装置。
国内目前采用的悬浮物分离装置主要由水力提升器、反应室、分离室、集水管系统、水力反冲洗系统等部分组成。其工作原理是带有一定压力的灰水(浓度≤10000毫克/升)以高速通过水力提升器的喷嘴时，在喷嘴外围形成负压，将数倍于进水量的已沉淀的泥浆(回流泥浆)吸入，使灰水和回流泥浆快速混合，促进了絮凝，再经过两个反应室，继续絮凝，然后进入分离室，由于灰水流速骤减，大颗粒絮粒沉降下来，初步分离的净水经分离室中的斜板和过滤层(过滤材料选用的是聚苯乙烯发泡小球，小球直径为1毫米左右，滤层厚度为300-400毫米)进一步净化，然后进入到集水管系统，沉降下来的泥浆一部分降到泥浆浓缩斗排出，大部分泥浆被水力提升器吸入进行循环回流。集水管系统和水力反冲洗系统结构见图1。集水管系统由中心管(1)、出水管(2)和集水管(3)组成，集水管(3)共有十几根，围绕中心管(1)布置成辐射状，管壁上开有一定数量的进水小孔，管壁外面用60目尼龙布缠上，防止过滤小球流出。经净化的水通过尼龙布由进水小孔进入集水管，再由中心管(1)汇集后由出水管(2)流出，流出的洁净水可以回用。水力反冲洗系统由反洗上水管(6)、反洗水箱(7)、虹吸管(5)和水位表(4)组成，当悬浮物分离器工作时，经过净化的水由数根反洗上水管(6)不断上升到反洗水箱，当分离装置压力升高时，要进行排污反洗，此时，关闭出水阀门，待水位升至水位表上限时，关闭进水阀门，打开排污阀，直到水位至水位表下限时，停止排污，打开进水阀和出水阀，装置正常运行。
综上所述，该分离装置有如下缺点1.由水力提升器将数倍于进水量的已沉降的泥浆吸入进行循环回流，大大增加了分离室的负担，对于处理高浓度悬浮物废水更不适宜；2.集水管系统复杂，每根集水管有近百个小孔，加工复杂，耗钢量大，集水管外缠60目尼龙布，一是容易造成堵塞，二是孔眼处尼龙布易破，造成过滤小球流出，失去过滤作用。为防止堵塞就需定期冲洗，增加一套反洗设备，使整个装置不仅结构复杂，增加耗钢量和投资，而且操作复杂。
本实用新型的目的是提供一种高浓度悬浮物快速分离装置，该装置具有结构简单、耗钢量少、操作方便、投资少等优点，克服了现有装置的缺陷。
高浓度悬浮物快速分离装置主要由预分离器(8)、斜管沉淀分离段(9)、聚苯乙烯小球过滤段(10)和小孔集水槽出水系统(11)组成，参见图2。
预分离器(8)位于装置筒体(15)底部中央部位，其结构见图3，它由进口管(23)、出口管(20)、泥浆排出口(21)和筒体(22)组成。筒体(22)上部为圆筒型，下部为圆锥型，其材料为碳钢，内衬防磨材料，例如橡胶或铸石等，进口管(23)为方形，位于筒体上部，它的一端与筒体为切向连接，另一端与装置进水管(12)相连接。当预分离器筒体直径为D时，其进口管当量直径d1＝(0.25-0.3)D，出口管直径d0＝(0.25-0.3)D，总高L＝(5-8)D。预分离器的工作原理是带有一定压力并含有高浓度悬浮物的灰水，由进口管(23)切向进入预分离筒体(22)，将灰水中的粗颗粒分离出来，由下端泥浆排出口(21)排出装置外，经过预分离器后较干净的灰水经顶部出口管(20)排入沉淀分离段。
斜管沉淀分离段(9)位于装置筒体(15)的中部，在预分离器(8)的上方，参见图2，斜管是采用聚氯乙烯或玻璃钢制成，管孔的形状为六角形，其蜂窝状斜管在筒体(15)内呈圆环形排列，如图2中A-A剖视图所示，斜管与底面夹角为50°-60°，斜管座落在支撑架(18)上，外侧与筒体(15)相接，内侧与一个倒置在预分离器上方一定距离处的圆筒(17)相接。
过滤段(10)位于装置筒体(15)的上部，在斜管沉淀段的上方，过滤材料选用直径为2-5毫米的聚苯乙烯发泡小球，过滤厚度为100-300毫米，与现有的装置相比，节省了许多过滤材料，降低了成本，在过滤区的顶部装有过滤网(19)，它是为阻挡过滤小球流出而设置的。
小孔集水槽出水系统(11)位于装置筒体(15)的顶部，在过滤段(10)的上方，它主要由十字溢水槽(24)、周边溢水槽(25)、溢水孔(26)、净水出水管(13)及顶盖(27)组成，参见图4。十字溢水槽座落在过滤网(19)上，其段面为槽形，槽的两侧边均布有数十个溢水孔(26)，孔径为10-30毫米。周边溢水槽位于装置筒体(15)上口四周外沿，并且与十字溢水槽相通，周边溢水槽的内壁直径与装置简体(15)直径相等，槽的内壁布有溢水小孔(26)，在周边溢水槽的底部装有净水出水管(13)，此外，在小孔集水槽的顶部放置一顶盖(27)，主要是防止脏物落入装置内。
高浓度悬浮物快速分离装置的工作原理是带有一定压力并含有高浓度悬浮物的灰水(浓度≤20000毫克/升)，由进水管(12)切向进入预分离器(8)，由于离心力的作用，灰水中粗颗粒被分离出来，它从排出口(21)排出装置外，从而减轻了沉淀分离段及过滤段的负担。含有较细颗粒的灰水从预分离器出口(20)流出，然后进入沉淀分离段(9)，水流经过蜂窝斜管，进一步沉淀分离，剩下带有更细小颗粒的灰水进入过滤段(10)，在通过聚苯乙烯发泡小球过滤层时，灰水得到进一步过滤，过滤后的净水经过集水槽的小孔进入集水槽内，通过出水管(13)排出备用，沉积在斜管内的泥浆，顺斜管滑到筒体底部，定期由排污口(16)排出装置，无需专门设置反洗系统。
。图1为现有技术集水管系统和水力反冲洗系统结构简图，图中1-中心管，2-出水管，3-集水管，4-水位表，5-虹吸管，6-上水管，7-反洗水箱。
图2为高浓度悬浮物快速分离装置示意图，图中8-预分离器，9-斜管沉淀分离段，10-聚苯乙烯小球过滤段，11-小孔集水槽出水系统，12-进水管，13-净水出水管，14-水位表，15.筒体，16.排污口，17-倒置圆筒，18-支撑架，19-过滤网，20-预分离器出口管，21-预分离器泥浆排出口。
图3为预分离器结构示意图，图中20-预分离器出口管，21-预分离器泥浆排出口，22-筒体，23-进口管。
图4为小孔集水槽出水系统简图，图中24-十字溢水槽，25-周边溢水槽，26-溢水孔，27-顶盖。
实施例。LCR-30高浓度悬浮物快速分离装置，处理水量为30吨/小时。外壳为A3碳钢，高为4100毫米，直径φ2400毫米，圆筒内清水上升速度为1.84毫米/秒；离心预分离器直径为φ180毫米，总高1200毫米，内衬橡胶，进口管当量直径为φ45毫米，出口管直径为φ54毫米；斜管沉淀区的斜管与底面的夹角为60°，蜂窝斜管的内接圆直径为φ35毫米，斜管内水流上升速度为2.25毫米/秒；集水槽宽160毫米，溢水孔离槽底250毫米高，溢水孔直径为φ15毫米，共120个。
经测试，当进水悬浮物浓度为4307.8毫克/升时，出水悬浮物浓度为17毫克/升，悬浮物去除效率为99.6％。
每班两次排污，排污时，关闭进水阀，打开位于筒体底部的排污阀进行排污，直至水位降到设置在筒体(15)上的水位表(14)低限时，停止排污，也即排污结束。然后关闭排污阀，打开进水阀，装置正常运行。
与现有技术相比，本实用新型结构简单，操作维护方便，无需专门反洗装置，耗钢量与现有技术相比节省58％，相应投资也降低不少，而且处理废水浓度(≤20000毫克/升)比现有装置(≤10000毫克/升)高。
权利要求1.一种高浓度悬浮物快速分离装置，包括斜管沉淀分离段、过滤分离段和集水出水系统，其特征在于增设了预分离器(8)，该预分离器位于装置筒体(15)的下部，呈圆筒形(直径为D)，底部为圆锥形，筒体内衬防磨材料(如橡胶、铸石等)，预分离器高度L＝(5-8)D，灰水进口管(23)为方形，位于预分离器筒体(22)上部，与筒体切向连接，当量直径d1＝(0.25-0.3)D，出口管(20)直径d0＝(0.25-0.3)D，泥浆排出口(21)设置在预分离器筒体(22)下端。
2.根据权利要求1所述的高浓度悬浮物快速分离装置，其特征在于集水出水系统由十字溢水槽(24)、周边溢水槽(25)、溢水孔(26)、净水出水管(13)组成，整个系统位于过滤分离段(10)的上方，十字溢水槽座落在过滤网(19)上，其断面为槽形，槽的两侧边均布有数十个溢水孔(26)，周边溢水槽(25)位于装置筒体(15)上口四周外沿，并与十字溢水槽相通，周边溢水槽内壁均布有数十个溢水孔(26)，槽的底部装有净水出水管(13)。
3.根据权利要求1所述的高浓度悬浮物快速分离装置，其特征在于过滤分离段内采用聚苯乙烯发泡小球，其直径为2-5毫米，滤层厚度为100-200毫米。
专利摘要一种高浓度悬浮物快速分离装置，它属于水处理技术领域，该装置主要由预分离器、斜管沉淀分离段、过滤分离段和小孔集水槽出水系统组成，由于该装置增设了预分离器，同时在集水出水系统中采用十字溢水槽和周边溢水槽的结构形式，提出了一种无需反洗设备的快速水处理装置，该装置具有结构简单、处理废水浓度高、操作方便、投资少等特点。适用于工业锅炉冲渣水、湿式除尘废水以及水力采煤、洗煤和陶瓷工业等废水的处理。
文档编号B01D36/00GK2220317SQ9520886
公开日1996年2月21日 申请日期1995年4月27日 优先权日1995年4月27日
发明者程秀菊, 张彤, 罗伶, 薄以匀 申请人:北京市劳动保护科学研究所