CN101579586A - 重力分离物移取方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理方法与设备。重力分离物移取装置,其主要由浮筒执行机构、堰板、线形自力伸缩筒构成,堰板固定套装在线形自力伸缩筒上端的外壁面,且与浮筒执行机构底面形成开合的进水堰口,线形自力伸缩筒上端面连接浮筒执行机构,线形自力伸缩筒为两节以上滑套式伸缩筒,浮子产生浮力等于浮筒执行机构、堰板和线形自力伸缩筒在液体中产生的重力。本发明执行机构简单能耗低,安装、维修方便。堰板采用双重密封的先后性,可靠防止装置工作初期,进入堰口的流态紊乱对分层溶液的干扰,保证分层上液的移取。线性自力伸缩筒,保证密封的前提下,使伸缩筒随液面无外力实现同步上升或下降,保证分层溶液的分层面的稳定和同步下降的状态。
Description
一、技术领域:
本发明涉及环保领域,特别是水处理方法,另外还涉及水处理设备。
二、背景技术:
在给水和污水处理,以及油水分离等领域中,常常使用沉淀或澄清的工艺设备。这些工艺设备主要利用:投加物化药剂与水中杂质形成的聚合体比重大于水;使得在沉淀或澄清的过程中,实现聚合体或活性污泥与水的分层,净化后的水在上层,聚合体或活性污泥在下层,再利用移取装置将分层后的上层水移取出来,从而达到净化后的水能够排出。同理,在浮油分离后,使用移取装置将油移取回收。
目前移取装置的基本组成为两大部分:
其一,移取头,其作用是开始工作时,将分层后净化水或分层后的油,平稳地导入移取头。
其二,排出连接管道,其作用是将导入移取头的净化水或分层后的油,通过排出连接管道,由重力或其他吸力顺利将被移取移出沉淀或澄清单元。
根据技术形式不同,主要分为以下几种类型的移取装置:旋转式(图1)、浮筒式(图2)、虹吸式(图3)和套筒式(图4),而这几种移取装置分别存在着不同的技术问题,简要分析如下:
旋转式:移取头重量大,需要功率1.5KW以上功率的电机和配套的减速机,维护工作较大;且难保持与液位同步,使移取过程不能稳定地进行;也存在着:移取头相连的排出连接管道,在移取上层净化水或分层后的上层油的过程中,会对已分层的界面有很大的扰动,影响被移取物的移取效果。
浮筒式:移取头在移取开始和结束时,存在排气不畅而导致浮球密封不严;以及被携带进来的杂质极易夹在浮球密封处,影响密封。这将使移取头无法封闭,进而无法随液位同步。移取头相连的排出连接管道,对已分层的界面有扰动,影响被移取物的移取效果。图五的膨胀软管也存在对分层的界面的扰动。
虹吸式:液位下降后会对已分层的界面产生很大的扰动,影响被移取物的移取效果。
套筒式:排出连接管道的套筒的内外筒通过”L”型的橡胶密封圈密封,需要较大功率的电机和减速机,难保持与液位同步,使移取过程不能稳定地进行。套筒的内外筒间的橡胶密封圈的密封摩擦阻力大,特别容易出现由于阻力大而无法正常下降和上升的现象。
三、发明内容:
本发明的目的是克服上述不足问题,提供一种重力分离物移取方法,移取时无扰动,分离效果佳。另外本发明还提供重力分离物移取装置,结构简单合理,操控方便。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:重力分离物移取方法,第一步经过沉降或澄清:溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动,移取装置进水堰口闭合,并保持在液面处;
第二步分层并开启移取装置:溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动结束,并经过一段适当时间分层后,移取装置开启并随液位向下移动,进水堰口开启,分层后的上清液缓慢逐步进入移取装置内,自上而下流动,移取装置底部外接排出口;
第三步停止移取:当沉淀或澄清构筑物内的液位下降到预定液位时,进水堰口关闭,进水堰口开启度逐渐减少,上清液逐渐减少流入,直到移取装置内液位与外部的排水设施的液位相同为止,进水堰口闭合,沉淀或澄清构筑物内的液位不再下降。
所述第二步:当进水堰口开始保持恒定开度,上清液缓慢连续排出,液面随排出流量增大到稳定值后,液面及移取装置同时连续稳定下降。
本发明重力分离物移取装置,其主要由浮筒执行机构、堰板、线形自力伸缩筒构成,堰板固定套装在线形自力伸缩筒上端的外壁面,且与浮筒执行机构底面形成开合的进水堰口,线形自力伸缩筒上端面连接浮筒执行机构,线形自力伸缩筒为两节以上滑套式伸缩筒,浮子产生浮力等于浮筒执行机构、堰板和线形自力伸缩筒在液体中产生的重力。
所述浮筒执行机构主要由电动执行机构、浮子和伸缩机构构成,电动执行机构固定连接浮子,伸缩机构与堰板固定连接。
所述电动执行机构由电机及控制器构成,电动执行机构驱动连接伸缩机构,伸缩机构与连杆一端连接,连杆另一端与堰板固定连接。
所述线形自力伸缩筒由多节不同直径的筒体构成,相邻筒体依次可相对滑动套装,套装外筒体外壁面装有密封件。
所述相邻筒体之间装有滑块和限位块。
所述堰板为阶梯状环板套装固定在线形自力伸缩筒上端。
所浮筒执行机构、堰板与线形自力伸缩筒分别沿滑轨滑动连接。
所述滑轨上设置有高、低限位装置。
本发明方法简单,溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动的过程中,浮筒执行机构、堰板处于闭合状态;堰板与浮筒执行机构构成第一和第二密封腔,内部液面与外液面基本相同。装置外的反应溶液被完全隔绝在装置外;线形自力伸缩筒与连接管道外的排水设施完全连通,且与大气环境连通,其内液位与外部的排水设施的最高液位相同。线形自力伸缩筒的重力完全由浮子产生的浮力克服;当溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动结束,并经过分层后,电动执行机构接受外部“开”信号时,其连杆推动堰板以及连接的线形自力伸缩筒下降,进水堰口开启,由于装置内与大气连通无负压的干扰并形成稳定的流态(由于装置内与大气连通无负压的干扰)后并排出;随开启度缓慢逐步增大,进入的上清液逐渐增加并流入线形自力伸缩筒内,形成稳定流态排出,堰板向下开到设定距离(第一节内筒向下移动相同距离),电动执行机构接受限位信号,停止工作;进水堰口开始保持恒定开度,整个过程小于120秒,且连续可调。
当进水堰口开始保持恒定开度,上清液缓慢连续排出,液面随排出流量增大到稳定值后开始连续稳定下降,同时浮筒执行机构、堰板与线形自力伸缩筒通过滑套沿导轨随液位同步下降;当沉淀或澄清构筑物内的液位下降到预定液位时,电动执行机构接受外部“关”信号时,其连杆拉动堰板以及连接的线形自力伸缩筒向上移动。随进水堰口开启度逐渐减少,上清液逐渐减少流入线形自力伸缩筒内,进水堰口闭合,线形自力伸缩筒内的上清液继续排出,直到其内液位与外部的排水设施的最高液位相同为止。
本发明移取设备结构设计合理,浮筒执行机构的浮力与浮筒执行机构、堰板和线形自力伸缩筒的总重量相等,而且线形自力伸缩筒设计成密封滑套式筒体,浮筒执行机构、堰板和线形自力伸缩筒通过滑套沿导轨随液位同步上升、下降,操控方便,而且对于分层的处理液不产生扰动,移取分离效果好。
综上所述,本发明克服了现行技术类型的缺点,具有如下优势:执行机构简单能耗低(最大功率240W),安装、维修方便。进水堰口淹没在液面下,抗表面浮渣干扰。进水堰口的堰板机械密封工作可靠,完全隔绝:溶液进行反应时,反应物进入装置内。堰板采用双重密封的先后性,可靠防止装置工作初期,进入堰口的流态紊乱对分层溶液的干扰,保证分层上液的移取。线性自力伸缩筒,保证密封的前提下,使伸缩筒可以随液面无外力实现同步上升或下降。在随液位下降过程中同步移取分层上液,而最大程度保证分层溶液的分层面的稳定和同步下降的状态。
四、附图说明:
图1是旋转式移取装置结构示意图。
图2是浮筒式移取装置结构示意图。
图3是缸吸式移取装置结构示意图。
图4是套筒式移取装置结构示意图。
图5是本发明移取装置结构示意图。
图6是图5中C-C视图。
图7是图5中D-D视图。
图8是图5中A放大图。
图9是图5中B放大图。
图10是本发明移取流程示意图。
图11是移取前移取装置初始状态结构示意图。
图12是开始移取时移取装置结构示意图。
图13是移取结束时移取装置结构示意图。
五、具体实施方式:
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1
如图5-9所示的重力分离物移取装置,其主要由浮筒执行机构1、堰板2、线形自力伸缩筒3构成,浮筒执行机构1产生浮力等于浮筒执行机构、堰板和线形自力伸缩筒在液体中的重力,堰板2固定套装在线形自力伸缩筒3上端的外壁面,且与浮筒执行机构1底面形成开合的进水堰口,线形自力伸缩筒3上端面连接浮筒执行机构1,线形自力伸缩筒3为三节不同直径的筒体3.1、3.2和3.4构成滑套式伸缩筒,相邻筒体依次可相对滑动套装,如内筒底端带有限位块3.4,外筒上装有滑块3.3,内外筒连接处外壁面套装密封件3.5。根据液面下降高度需要设计伸缩筒长度及节数。堰板2为阶梯状环板套装固定在线形自力伸缩筒上端,即外环堰板2.1和内环堰板2.2,浮筒执行机构主要由电动执行机构1.1、浮子1.2和伸缩机构1.3构成,电动执行机构1.1固定在支架1.4上,支架外套装固定连接环板状浮子1.2,电动执行机构由电机及控制器1.5构成,电动执行机构驱动连接伸缩机构,伸缩机构1.3与连杆1.6一端连接,连杆1.6另一与堰板固定连接。浮筒执行机构、堰板与线形自力伸缩筒分别通过滑套4.1与滑轨4滑动连接,滑轨上设置有高限位装置4.2和低限位装置4.3。
实施例2
采用实施例1所述装置进行重力分离物移取,具体工艺流程如图10所示:沉降、分层——堰板打开——装置与液位同步下降——最低液位堰板关闭。
第一步沉降或澄清:溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动,移取装置进水堰口闭合,并保持在液面高限位处(如图11);
第二步分层并开启移取装置:溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动结束,并经过一段适当时间分层后,移取装置向下移动,进水堰口开启(如图12),分层后的上清液缓慢逐步进入移取装置内,自上而下流动,移取装置底部外接排出口,当进水堰口开始保持恒定开度,上清液缓慢连续排出,液面随排出流量增大到稳定值后,液面及进水堰口同时开始连续稳定下降;
第三步停止移取:当沉淀或澄清构筑物内的液位下降到预定液位时,移取装置向上移动,进水堰口开启度逐渐减少,上清液逐渐减少流入,直到移取装置内液位与外部的排水设施的最高液位相同为止,进水堰口闭合(如图13),沉淀或澄清构筑物内的液位不在下降。
Claims (10)
1、重力分离物移取方法,其特征是:
第一步经过沉降或澄清:溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动,移取装置进水堰口闭合,并保持在液面处;
第二步分层并开启移取装置:溶液在沉淀或澄清构筑物内进行物化反应或生物活动结束,并经过一段适当时间分层后,移取装置开启并随液位向下移动,进水堰口开启,分层后的上清液缓慢逐步进入移取装置内,自上而下流动,移取装置底部外接排出口;
第三步停止移取:当沉淀或澄清构筑物内的液位下降到预定液位时,进水堰口关闭,进水堰口开启度逐渐减少,上清液逐渐减少流入,直到移取装置内液位与外部的排水设施的液位相同为止,进水堰口闭合,沉淀或澄清构筑物内的液位不再下降。
2、根据权利要求1所述的重力分离物移取方法,其特征是:
第二步:当进水堰口开始保持恒定开度,上清液缓慢连续排出,液面随排出流量增大到稳定值后,液面及移取装置同时连续稳定下降。
3、重力分离物移取装置,其特征是:其主要由浮筒执行机构、堰板、线形自力伸缩筒构成,堰板固定套装在线形自力伸缩筒上端的外壁面,且与浮筒执行机构底面形成开合的进水堰口,线形自力伸缩筒上端面连接浮筒执行机构,线形自力伸缩筒为两节以上滑套式伸缩筒,浮子产生浮力等于浮筒执行机构、堰板和线形自力伸缩筒在液体中产生的重力。
4、根据权利要求3所述的重力分离物移取装置,其特征是:浮筒执行机构主要由电动执行机构、浮子和伸缩机构构成,电动执行机构固定连接浮子,伸缩机构与堰板固定连接。
5、根据权利要求4所述的重力分离物移取装置,其特征是:电动执行机构由电机及控制器构成,电动执行机构驱动连接伸缩机构,伸缩机构与连杆一端连接,连杆另一端与堰板固定连接。
6、根据权利要求3-5任一所述的重力分离物移取装置,其特征是:线形自力伸缩筒由多节不同直径的筒体构成,相邻筒体依次可相对滑动套装,套装外筒体外壁面装有密封件。
7、根据权利要求6所述的重力分离物移取装置,其特征是:相邻筒体之间装有滑块和限位块。
8、根据权利要求3-5任一所述的重力分离物移取装置,其特征是:堰板为阶梯状环板套装固定在线形自力伸缩筒上端。
9、根据权利要求3-5任一所述的重力分离物移取装置,其特征是:浮筒执行机构、堰板与线形自力伸缩筒分别沿滑轨滑动连接。
10、根据权利要求9所述的重力分离物移取装置,其特征是:滑轨上设置有高、低限位装置。
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