CN101580292A

CN101580292A - 布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置

Info

Publication number: CN101580292A
Application number: CN 200910022772
Authority: CN
Inventors: 刘刚; 赵鑫; 张铭儒
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: CN101580292B

Abstract

本发明提供了一种布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其进水仓是由装置壳体、第一垂直挡板及絮体导流板组成的仓体；布水区设有多个逐渐变短的上下留有通道的垂直挡板，在每个挡板两侧的中下部各安装一絮体导流板，每相邻垂直挡板上的絮体导流板交错呈斜漏斗状；絮体储存仓设在布水区的下方，其底部与排絮管道连接；反向过滤仓设在布水区的末端，其顶部设出水口，出水口通过一过滤网与出水管路连通。它是一套占地面积小、投资及运行成本低、污染小、能耗低、固液分离效率高、过滤网负荷小的封闭式混凝固液分离装置，与组合混凝药剂和混凝系统配合，适合于马铃薯及玉米淀粉加工废水、化工废水和炼钢除尘废水等絮体混凝污水处理法的固液高效分离净化。

Description

布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置

技术领域

本发明涉及絮体分离技术领域，具体涉及一种布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置。

背景技术

目前，马铃薯、木薯和玉米淀粉等农产品加工废水和化学化工污水等高浓度污水的处理难度较高，是世界性难题。采用常规生化法处理，投资大、运行成本高、处理效果也不好。现有技术中对高浓度污水通常采用絮凝法处理。絮凝法处理可分为静态和动态两种，采用传统静态絮凝法处理通常需要建设较大规模的沉淀池与之相配套，其优点是耗能低，其缺点是：①絮凝剂与污水的混合强度不够；②沉淀池基建成本高，且占地面积大；③很容易出现二次污染，特别是淀粉、农产品加工废水含有丰富的有机营养物质，在沉淀池中长时间停留很容易滋生细菌，产生大量有害气体，污染周边环境。同样问题也出现在天然药物、有机材料等的絮凝沉淀分离提取和传统的自来水净化过程中。采用动态絮凝法具有絮凝速度快、对絮团的剪切作用令絮体密实的优点，但现有技术通常采用敞开式、同向或侧向沉淀过滤处理，此类处理方式，絮体容易集中到过滤网上，造成过滤负荷过重，并且存在耗能高、絮体不便回收、水流扰动引起沉降速度慢、絮体易堵塞装置管线、出水水质易受环境变化影响等缺点。如申请号为200410059901.4的变向变速脉动水流式絮凝装置及絮凝工艺、申请号为200410059903.3的半循环射流式絮凝装置及絮凝工艺以及申请号为200510053212.7的马铃薯淀粉废水中提取蛋白质的设备及技术，均需要外加动力系统或加热装置，能耗较高；申请号为92214473.7的波折絮凝装置和申请号为200720035134.2的斗状网格絮凝装置，采用露天沉淀池，水质易受环境变化影响，会造成污染；申请号为98237001.6的反应池过渡段配水絮凝装置，采用垂直方向布置网格来减小流水的动能，无法回收池底富集的絮体，影响絮体对污水中污染物质的进一步吸附、分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，能够实现在同一装置中絮体沉降和过滤的反向分离功能，絮体富集和沉降过程抗扰动，固液分离效率高、过滤网负荷小，且能耗低。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，它包括进水口、进水仓、布水区、絮体导流板、絮体储存仓及反向过滤仓，所述的进水仓是由装置壳体、布水区第一个垂直挡板以及位于它们中下部交错呈斜漏斗状的絮体导流板组成的仓体；所述的布水区设有多个逐渐变短的上下留有通道的垂直挡板，在每个挡板两侧的中下部各安装一絮体导流板，每相邻垂直挡板上的絮体导流板交错呈斜漏斗状；所述的絮体储存仓设在布水区的下方，其底部与排絮管道连接；所述的反向过滤仓设在布水区的末端，其顶部设出水口，出水口通过一过滤网与出水管路连通。

所述的进水口为渐阔喇叭状，其小口端与进水管相连，大口端伸向进水仓。

所述的进水口的最小直径与最大直径之比为1∶1.5～4。

所述的进水仓上部设有一水平档板，水平档板与布水区第一个垂直挡板相连接，与装置壳体间留有间隙。

所述的絮体储存仓的上方、布水区的下方设有观察镜。

所述的反向过滤仓出水口处设置的过滤网固定在一多孔底板的下方。

所述的过滤网下方设有一可旋转的刮刀，在刮刀的垂直方向设置一传动轴，传动轴上端与设置在反向过滤仓外面的旋转钮相连。

所述的反向过滤仓的上部还与一反冲洗装置相连。

本发明提供的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，是一套占地面积小、投资少、运行成本低、污染小、能耗低、配置简单、连续工作、固液分离效率高、过滤网负荷小、絮体收集方便、操作简单的封闭式混凝固液分离装置。该装置与适当的组合混凝药剂和混凝系统配合，适合于马铃薯淀粉加工废水、玉米淀粉废水、化工废水和炼钢除尘废水等絮体混凝污水处理法的固液高效分离净化。对城市污水处理，因占地面积小、密封无异味，可以在市区中心或较集中的排污口进行小规模污水处理，大大减少目前生化法污水处理需要大量管道将各种污水掺混、集中输送到污水处理厂统一处理所需要的大量管网的巨额投资。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的反向过滤仓局部结构示意图。

图中：1-进水管，2-进水阀门，3-进水仓，4-水平档板，5-垂直挡板，6-进水口，7-压力表一，8-出水口，9-布水区，10-反向过滤仓，11-絮体导流板，12-多孔底板，13-传动轴，14-旋转钮，15-刮刀，16-过滤网，17-螺栓快捷扣件，18-出水阀门，19-排液管道阀门，20-排液管道，21-反冲洗阀门，22-观察镜，23-絮体储存仓仓口，24-絮体储存仓，25-排絮管道阀门，26-排絮管道，27-清水泵，28-压力表二。

具体实施方式

如图1至图3所示一种布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其外形是横向卧式槽罐，包括进水口6、进水仓3、布水区9、絮体导流板11、絮体储存仓24及反向过滤仓10。

所述的进水口6为渐阔喇叭状，其小口端与进水管1连接，大口端伸向进水仓3，其最小直径与最大直径之比为1∶1.5～4，进水口6可以有效降低流动液体的流速和动能，降低絮体的布朗运动，降低进水仓3中液体的扰动，有助于絮体“长大”沉降。

所述的进水仓3为由装置壳体、布水区9第一个垂直挡板5以及位于它们中下部交错呈斜漏斗状的絮体导流板11组成的仓体，在进水仓3上部设有一水平档板4，水平档板4与布水区9第一个垂直挡板5相连接，与装置壳体间留有间隙。水平档板4可以阻止大絮体向布水区9上部的通道扩散，交错呈斜漏斗状的絮体导流板11可以引导絮体滚落下沉到布水区9下部的絮体储存仓24内。

所述的布水区9设有多个逐渐变短的上下留有通道的垂直挡板5，在每个垂直挡板5两侧的中下部各安装一絮体导流板11，每相邻垂直挡板5上的絮体导流板11交错呈斜漏斗状。所有垂直挡板5上端平行排列在同一个水平面上，每个垂直挡板5上端与装置壳体顶部的间距相等，该间距与垂直挡板5长度之比为1∶2～50，以保持水流无扰动平稳流动，絮体沿垂直挡板5方向自然沉降。每个垂直挡板5下端与装置壳体底部的间距与垂直挡板5长度之比为1∶2～50，以保证絮体无扰动沉降。垂直挡板5上部在水平方向形成通道，液体可以向前平流。垂直挡板5下端与装置壳体的底部形成下斜通道，引导絮体汇集下沉到絮体储存仓24。液体在垂直挡板5的上部通道沿水平方向流动，微小絮体继续聚积“长大”并下降，通过交错呈斜漏斗状的絮体导流板11和下斜通道的引导，絮体继续滚落下沉到絮体储存仓24。

所述的絮体储存仓24位于布水区9的下部，其底部呈漏斗状，与排絮管道26连接。絮体储存仓24可以防止上层液体的流动对下部絮体的沉降产生扰动。絮体通过絮体储存仓仓口23进入絮体储存仓24。在絮体储存仓24的上方、布水区9的下方设有观察镜22，可以观察絮体的沉降和堆积情况，根据絮体容积情况，间断打开排絮管道阀门25，将絮体通过排絮管道26放出。

所述的反向过滤仓10设在布水区9的末端，其顶部出水口8处设置300目以上的过滤网16，过滤网16被固定在一个多孔底板12的下方，多孔底板12上孔的多少和大小可根据多孔底板12的材质、厚度、最大液体流量和支撑过滤网不破裂的情况设定。过滤网16和多孔底板12被法兰盘固定在中间，法兰盘由多个螺栓快捷扣件17固定。过滤网16的材料为金属、陶瓷板、棉纤维、化学纤维等。当过滤网16的材料为硬度较大，如金属或陶瓷板，可以不设多孔底板12。过滤网16下设有一可旋转的刮刀15，在刮刀15居中垂直方向设置一传动轴13，传动轴13上端与设置在反向过滤仓10外面的旋转钮14相连，通过转动旋转钮14带动刮刀15的转动。刮刀15紧贴上面的过滤网16，刮刀15用一定强度和弹性的硬质塑料或塑料与金属的复合材料或镶嵌材料制成。经过布水区9的液体中还存在细小絮体，它们随水流缓慢流向反向过滤仓10顶部出水口8，过滤网16将细小絮体阻挡在网下，絮体逐渐堆积，形成一定厚度和密度的下悬反向自体过滤层。这种絮体的自体过滤部分还将继续通过物理吸附和化学反应等作用加大絮体体积。随着絮体进一步增加，吸附更多污染物的絮体污泥由于重量的原因自然或者用刮刀15旋转刮擦使其脱离过滤网16，依靠重力下降沉淀并沿倾斜底板引导汇聚至絮体储存仓24内。同时新进入的细小絮体不断上升补充这种下悬反向过滤层，使下悬过滤层的厚度和密度始终达到一种动态平衡。此动态平衡的保持，必须由过滤网16上下压差进行调节，压差调节范围在0.01～0.5兆帕之间，其压力差可以通过压力表一7和压力表二28显示的数据进行计算。经分离过滤后的清水进入顶盖内腔，然后通过管道和出水阀门18、排液管道阀门19、和排液管道20排出，净水可以直接排放到河流或者回用于农田灌溉和园林绿化，此时反冲洗阀门21关闭。

所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置还包括反冲洗装置，它与反向过滤仓10相连。反冲洗装置由清水泵27、反冲洗阀门21、出水阀门18、排液管道阀门19、进水阀门2、排絮管道阀门25和连接管道组成。如果要对布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置进行反冲洗，可以通过打开清水泵27、反冲洗阀门21和排絮管道阀门25，关闭进水阀门2、出水阀门18，进行反冲洗5～10分钟即可。

以上所述的仅是本发明具体实施例。应当指出：对于本领域的技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，做出的其它等同变型和改进都应视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：它包括进水口、进水仓、布水区、絮体导流板、絮体储存仓及反向过滤仓，所述的进水仓是由装置壳体、布水区第一个垂直挡板以及位于它们中下部交错呈斜漏斗状的絮体导流板组成的仓体；所述的布水区设有多个逐渐变短的上下留有通道的垂直挡板，在每个挡板两侧的中下部各安装一絮体导流板，每相邻垂直挡板上的絮体导流板交错呈斜漏斗状；所述的絮体储存仓设在布水区的下方，其底部与排絮管道连接；所述的反向过滤仓设在布水区的末端，其顶部设出水口，出水口通过一过滤网与出水管路连通。

2、根据权利要求1所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的进水口为渐阔喇叭状，其小口端与进水管相连，大口端伸向进水仓。

3、根据权利要求2所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的进水口的最小直径与最大直径之比为1∶1.5～4。

4、根据权利要求1所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的进水仓上部设有一水平档板，水平档板与布水区第一个垂直挡板相连接，与装置壳体间留有间隙。

5、根据权利要求1所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的进水仓的每个垂直挡板上端与装置壳体顶部的间距相等，该间距与垂直挡板的长度比为1∶2～50；每个垂直挡板下端与装置壳体底部的间距与垂直挡板的长度比为1∶2～50。

6、根据权利要求1所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的絮体储存仓的上方、布水区的下方设有观察镜。

7、根据权利要求1所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的反向过滤仓出水口处设置的过滤网固定在一多孔底板的下方。

8、根据权利要求1或7所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的过滤网下方设有一可旋转的刮刀，在刮刀的垂直方向设置一传动轴，传动轴上端与设置在反向过滤仓外面的旋转钮相连。

9、根据权利要求1所述的布水抗扰动絮体沉淀反向分离装置，其特征是：所述的反向过滤仓的上部还与一反冲洗装置相连。