CN101676037B - 固液分离器 - Google Patents

Abstract

一种固液分离器，具备：液体旋流器，当含有作为回收对象的杂质的原水流入时，使该原水在内部旋转而使原水所含有的杂质沉降；流入管，以使供给的原水在液体旋流器的内部旋转的方式连接在液体旋流器的上方，将原水供给到液体旋流器中；连接部，连接在液体旋流器的下方，具有将沉降的杂质从液体旋流器排出的排出口；杂质回收部，隔着连接部与液体旋流器连接，对从液体旋流器排出的杂质进行回收；障碍物，设置在排出口附近，防止由杂质回收部回收了的杂质向液体旋流器再次混入的流动；以及流出管，连接在液体旋流器的上部，将从原水分离了杂质后的处理水从液体旋流器排出，具有防止从原水分离的杂质向处理水再混入的分离性能。

Description

固液分离器

技术领域

本发明涉及一种从原水分离作为回收对象的杂质的固液分离器。 

背景技术

作为水处理过程的一个例子，利用重力沉降、凝集沉淀或者加压漂浮等固液分离处理。 

在重力沉降或凝集沉淀中，使原水流入沉降槽内，利用原水所含有的作为分离对象的杂质与水的比重的不同，在使比重比水大的杂质沉降之后，将上层澄清液作为处理水，由此从原水将杂质和处理水分离。此时，沉降速度因杂质的比重或大小而不同。例如，在沉降速度较慢的杂质的情况下，有时通过使沉降槽的容积增大来提高沉降速度，或者利用倾斜管或倾斜板来提高沉降效率，由此来实现沉降速度的提高。另一方面，即使这样利用倾斜管或倾斜板来提高沉降效率，也依然需要1个小时以上的滞留时间，滞留时间的缩短存在极限，并且沉降槽容积的大小也存在问题。 

并且，在加压漂浮中，在杂质为比重较小的固型物质或油脂等具有漂浮性的情况下，将空气加压溶解到分离液的循环水等中并使其流入分离槽，使产生的细小气泡附着在杂质上来进行漂浮分离，由此，从原水将杂质和处理水分离。在该加压漂浮中，附着了气泡的杂质的上升速度较快也仅为200mm/min。因此，在加压漂浮中也存在处理时间变长的问题。 

如上所述，为了缩短在以往的重力沉降或加压漂浮中成为问题的处理速度，存在使原水在容器内旋转而利用离心力来分离杂质的方法(例如参照日本特开平11-333320号公报)。 

在如日本特开平11-333320号公报所记载的使原水旋转的方法中，存在的问题为，为了得到较强的离心力需要使旋转流为高速，通过高速的流动而卷起一度分离了的杂质，并再次混入到处理水中。 

为了防止这种杂质的再次混入，存在如下技术：使产生旋转流的容器为二重的圆筒状，并使内侧的圆筒为多孔质或过滤器(例如参照日本实开平5-9656号公报)。并且，还存在如下技术：使为了排出杂质而在产生旋转流的容器的下部设置的喷嘴具有由弹性体形成的止回阀的功能(例如参照日本特开2002-66387号公报)。

在上述那样使容器为二重的情况下，不能防止从容器中心部卷起的杂质的再次混入。并且，在设置了弹性体的止回阀的情况下，当弹性体的强度过强时，杂质不能通过而妨碍杂质的回收，相反，当弹性体的强度过弱时，作为止回阀的功能被损坏，运转中止回阀产生损伤的可能性变高。 

发明内容

鉴于上述课题，本发明提供一种固液分离器，防止从原水分离的杂质向处理水的再次混入而提高分离性能。 

本发明的特征的固液分离器为，将供给的原水分离为杂质和处理水，其具备：液体旋流器，当含有作为回收对象的杂质的原水流入时，使该原水在内部旋转而使原水所含有的杂质沉降；流入管，以使供给的原水在液体旋流器的内部旋转的方式连接在液体旋流器的上方，将原水供给到液体旋流器中；连接部，连接在液体旋流器的下方，具有将沉降的杂质从液体旋流器排出的排出口；杂质回收部，隔着连接部与液体旋流器连接，对从液体旋流器排出的杂质进行回收；障碍物，设置在排出口附近，为圆锥形，且在其表面具有沿着原水的流动的槽，防止由杂质回收部回收了的杂质向液体旋流器再次混入的流动；以及流出管，连接在液体旋流器的上部，将从原水分离了杂质后的处理水从液体旋流器排出。 

附图说明

图1是本发明第1实施方式的固液分离器的概略图。 

图2是对图1的障碍物及其设置方法进行说明的图。 

图3是本发明第1实施方式的变形例的固液分离器的概略图。 

图4是本发明第1实施方式的其他变形例的固液分离器的概略图。 

图5是对图4的障碍物及其设置方法进行说明的图。 

图6是本发明第1实施方式的其他变形例的固液分离器的概略图。 

图7是对图6的障碍物及其设置方法进行说明的图。 

图8是本发明第2实施方式的固液分离器的概略图。 

图9是对图8的障碍物及其设置方法进行说明的图。 

图10是本发明第3实施方式的固液分离器的概略图。 

图11是对图10的磁铁的设置方法进行说明的图。 

图12是本发明第4实施方式的固液分离器的概略图。 

图13是本发明第5实施方式的固液分离器的概略图。 

图14是本发明第6实施方式的固液分离器的概略图。 

图15是对图14的障碍物及其设置方法进行说明的图。 

图16是对图14的障碍物的形状进行说明的图。 

图17是对图14的固液分离器中的杂质的流动进行说明的图。 

图18是本发明第7实施方式的固液分离器的概略图。 

图19是对图18的连接部的连接方法进行说明的图。 

具体实施方式

以下使用附图对本发明的各实施方式的固液分离器进行说明。另外，在以下的说明中，对于相同构成赋予相同符号并省略说明。 

(第1实施方式) 

如图1所示，第1实施方式的固液分离器1a具有：液体旋流器11，流入含有回作为收对象的杂质的原水，使该原水在内部旋转而使原水中所含有的杂质沉降；流入管10，以使供给的原水在液体旋流器11的内部旋转的方式连接在液体旋流器11的上方，将原水供给到液体旋流器11中；连接部15，连接在液体旋流器11的下方，具有将沉降的杂质从液体旋流器11排出的排出口151杂质回收部14，经由连接部15与液体旋流器11连接，对从液体旋流器11排出的杂质进行回收；障碍物16a，设置在排出口15附近，防止由杂质回收部14回收了的杂质向液体旋流器11再次混入的流动；以及流出管20，连接在液体旋流器11的上部，将从原水分离了杂质后的处理水从液体旋流器11排出。 

如图1所示，液体旋流器11，由圆筒部12和相对于圆筒部12倾斜的锥状部13形成，从流入管10流入的原水在内部旋转。当原水在液体旋流器11的内部旋转时，通过离心力，原水所含有的比重比水大的杂质朝向外侧，因此沿着锥状部13的内壁沉降，进入连接部15的排出口151而由杂质回收部14回收。 

如图1和图2所示，在连接部15上由保持部17a保持有障碍物16a。 该障碍物16a为圆板状，以存在于由原水产生的旋转流的中心轴上的方式，通过由钢丝形成的保持部17a与连接部15的侧面连接。此处，障碍物16a的厚度没有限定，但是在过薄的情况下容易在原水施加的力的作用下破损，因此优选根据原水施加的力或保持部17a的保持力等来确定。 

此时，如上所述，由于杂质朝向外侧，因此沿着连接部15的壁面沉降。因此，沉降的杂质通过障碍物16a和保持部17a之间而被杂质回收部14回收。 

与作为回收对象的杂质一起、水的一部分也被供给到杂质回收部14中。此时产生的问题为，杂质回收部14所回收的杂质，由于原水的运动而在杂质回收部14的内部流动并卷起，并再次混入到液体旋流器11的原水中。此时，如图1所示，在液体旋流器11和杂质回收部14之间设置有障碍物16a时，能够防止杂质回收部14回收的杂质卷起而再次混入到液体旋流器11的原水中。尤其是，在原水产生的旋转流的中心轴附近，杂质的卷起较多，因此将障碍物16a设置在旋转流的中心轴附近对防止杂质的再次混入是有效的。 

根据上述第1实施方式的固液分离器1a，通过在使原水旋转的液体旋流器11和回收杂质的杂质回收部14之间设置障碍物16a，能够防止卷起导致的杂质的再次混入。 

【变形例1】 

使用图3对第1实施方式的变形例1的固液分离器1b进行说明。图3所示的固液分离器1b与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：代替圆板状的障碍物16a而具备圆锥形状的障碍物16b。该障碍物16b也通过由钢丝形成的保持部17a保持在连接部15上。 

杂质在离心力的作用下一边朝向外侧一边沉降，但是根据其重量或旋转速度，在如图1所示的圆板状的障碍物16a的情况下，有时沉降在障碍物16a上的杂质堆积。这种情况下，如果利用圆锥形的障碍物16b，则能够通过障碍物16b的倾斜使杂质容易导入到杂质回收部14并防止杂质在障碍物16b上堆积，促进杂质回收部14的杂质回收。 

【变形例2】 

另外，使用图4和图5对第1实施方式的变形例2的固液分离器1c进行说明。图4所示的固液分离器1c与图1所示的固液分离器1a相比较， 不同点在于：代替圆板状的障碍物16a而具备圆锥形状的具有沿着旋转流的槽161c的障碍物16c。该障碍物16c也通过由钢丝形成的保持部17a保持在连接部15上。 

杂质在离心力的作用下一边朝向外侧一边沉降，但是根据其重量或旋转速度，在如图1所示的圆板状的障碍物16a的情况下，有时沉降在障碍物16a上的杂质堆积。这种情况下，如果利用圆锥形的障碍物16c，则能够沿着障碍物16c的槽161c将杂质容易地导入到杂质回收部14并防止杂质在障碍物16c上堆积，促进杂质回收部14的杂质回收。 

【变形例3】 

使用图6和图7对第1实施方式的变形例3的固液分离器1d进行说明。图6所示的固液分离器1d与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：障碍物16d不是被保持在连接部15上而是保持在杂质回收部14上。该保持部17d的形状与保持部14a不同，但是与保持部4a一样由钢丝形成。 

并且，图6所示的固液分离器1d与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：不是圆板状的障碍物16a，而是具备上部形成为圆锥形的圆柱形的障碍物16d。 

此时，当保持部17d的长度较长时，保持部17d和该保持部17d所保持的障碍物16d容易振动，因此降低障碍物16d的高度、并缩短保持部17d的长度，能够使障碍物16d稳定。 

含有杂质的原水的旋转流从上向下流，但是如此使支持保持部17d的方向成为与旋转流的流动相同的方向，由此保持部17d难以受到旋转流的阻力。因此，能够提高保持部17d的耐久性。并且，通过使障碍物16d的上部形成为圆锥形而使其成为圆柱形，能够防止杂质堆积在障碍物16d上。 

此处，通过调整障碍物16d的圆锥部分的倾斜或直径，能够容易地由杂质回收部14回收杂质。并且，通过根据杂质的大小或性质来调节连接部15和障碍物16之间的间隔，能够提高防止杂质从杂质回收部14向液体旋流器11卷起的效果。 

(第2实施方式) 

如图8和图9所示，第2实施方式的固液分离器1e与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：代替由保持部17a保持的障碍物16a，而具备立设在杂质回收部14的底面的圆柱形的障碍物16e。 

在液体旋流器11中，从流入管10流入的原水旋转，通过其流动产生的力施加到障碍物16a或保持部17a上。当该力长时间施加到障碍物16a或保持部17a上时，会出现障碍物16a或保持部17a变得容易破损的情况。因此，如图8和图9所示，如果利用圆柱形的障碍物16e，则即使施加原水的流动也变得难以破损。 

该障碍物16e优选为，障碍物16e的中心轴与原水的旋转流的中心轴一致。由杂质回收部14回收的杂质，朝向旋转流的中心轴的方向卷起的情况较多，因此通过将障碍物16e设置在旋转流的中心轴的位置上，能够有效防止杂质的再次混入。 

根据上述第2实施方式的固液分离器1e，以存在于排出口151的方式将障碍物16e配置在杂质回收部14上，由此能够防止卷起导致的杂质的再次混入，并且也能够提高障碍物16e的耐久性。 

另外，在障碍物16e的前端为了促进杂质向杂质回收部14的导入而设置弯曲或者槽、或者使障碍物16e的形状为圆锥形等，对障碍物16e的形状进行研究，能够防止杂质堆积在障碍物16e上。 

(第3实施方式) 

如图10和图11所示，第3实施方式的固液分离器1f与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：在杂质回收部14的周围具有磁铁21。 

在通过固液分离器1f从原水分离的杂质为能够被磁铁吸引的金属的情况下，侵入到杂质回收部14的杂质被磁铁吸引，因此能够停留在杂质回收部14内，能够提高防止原水向液体旋流器11的再次混入的效果。 

此处，在长时间进行了杂质的回收时，被磁铁21吸引的杂质较多地堆积在杂质回收部14的内壁上，但是杂质回收部14不会被杂质充满，而是在超过磁铁21的磁力的极限时，杂质从排出系统18排出。并且，在较多的杂质堆积在杂质回收部14的内壁上的状态下，杂质在杂质回收部14的内部的流动量减少，因此能够抑制杂质的卷起并抑制原水向液体旋流器11的再次混入。 

根据上述第3实施方式的固液分离器1f，通过在杂质回收部14的周围配置磁铁21，能够防止杂质的再次混入。 

(第4实施方式) 

如图12所示，第4实施方式的固液分离器1g与图10所示的固液分离 器1g相比较，不同点在于：代替磁铁21而具备电磁铁22，并且具备控制该电磁铁22的控制部23。 

在图10所示的固液分离器1f中，磁铁21只要存在于杂质回收部14的周围，在杂质回收部14的内壁上就存在被磁铁21的磁力吸引的杂质。因此，难以将被杂质回收部14回收的杂质全部从排出系统18排出。因此，通过利用能够由控制部23进行电源控制的电磁铁22，在使磁力截止时，被电磁铁22吸引而堆积在杂质回收部14周围的杂质能够从排出系统18排出。 

根据上述第4实施方式的固液分离器1g，通过在杂质回收部14的周围配置电磁铁，能够防止杂质的再次混入，并且能够将回收的杂质全部从排出系统18排出。 

(第5实施方式) 

如图13所示，第5实施方式的固液分离器1h与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：在杂质回收部14的内壁面上粘贴有纤维24。 

进入杂质回收部14的杂质，在与粘贴在杂质回收部14上的纤维24冲突时，与未粘贴有纤维的壁面冲突时相比较，由于反弹而产生的力较弱，因此能够抑制在杂质回收部14内的流动量。因此，能够降低杂质的卷起，有效防止杂质的再次混入。这里使用的纤维例如是毛巾或绒毯那样起毛的纤维。 

根据上述第5实施方式的固液分离器1h，通过在杂质回收部14的内壁上粘贴纤维，能够防止卷起作用下的杂质的再次混入。 

(第6实施方式) 

如图14所示，第6实施方式的固液分离器1i与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：代替保持部17a而由保持部17i来保持障碍物16a。 

保持部17a由钢丝形成，但如图15所示，保持部17i由平板状的挡板形成。并且，该保持部17i优选相对于障碍物16a倾斜。 

例如，在杂质为容易破坏的构造时，在为图1所示的由钢丝形成的保持部17a时，在杂质与保持部17a冲突时，由于保持部17a，附加给杂质的力集中在一部分上而变大，杂质容易破坏。另一方面，如图15所示，如果成为平板状的保持部17i，则在杂质与保持部17i冲突时，由保持部17i施加的力分散，能够防止杂质的破坏。 

并且，如果使这种平板状的保持部17i倾斜，则如图17所示，杂质与从液体旋流器11排出的杂质的流动f1一起，卷起的杂质的流动f2也沿杂质回收部14的方向前进(f3、f4)，能够防止杂质的再次混入。 

此时，保持部17i的形状，例如可以认为是如图16所示的各种形状。在图16中表示保持部17i的剖面图，能够根据杂质的量或构造、原水的流量等进行选择。 

根据上述第6实施方式的固液分离器11，通过将保持部17i做成平板状，能够将在液体旋流器11沉降的杂质顺畅地送到杂质回收部14。并且，通过在排出口151设置平板状的保持部17i，能够提高防止杂质的再次混入的效果。 

(第7实施方式) 

如图18和图19所示，第7实施方式的固液分离器1j与图1所示的固液分离器1a相比较，不同点在于：连接部25成为能够拆卸的构造。并且，在第7实施方式的固液分离器1j中，如图18和图19所示，液体旋流器11的锥形部13具有凸缘131，杂质回收部14具有凸缘141。 

如图19(b)所示，连接部25经由保持部17a保持障碍物16a。该连接部25配置在凸缘131和凸缘141之间并被螺纹固定，如图18所示地组装固液分离器1j。 

障碍物16a和保持部17a，当被长时间施加因原水的旋转流产生的力时，容易破损。因此，如果使连接部25成为能够拆卸的结构，假设在障碍物16a或保持部17a破损了的情况下，能够不交换固液分离器1j整体，而仅将该连接部25交换为新的连接部25。 

根据上述第7实施方式的固液分离器1j，通过在液体旋流器11和杂质回收部14之间配置保持障碍物16a的连接部25，能够防止基于卷起的杂质的再次混入，并通过做成能够交换连接部25的结构，能够容易进行固液分离器1j的维护。 

Claims (9)

1.一种固液分离器，将供给的原水分离为杂质和处理水，其特征在于，具备：

液体旋流器，当含有作为回收对象的杂质的原水流入时，使该原水在内部旋转而使原水含有的杂质沉降；

流入管，以使供给的原水在上述液体旋流器的内部旋转的方式连接在上述液体旋流器的上方，将原水供给到上述液体旋流器中；

连接部，连接在上述液体旋流器的下方，具有将沉降的杂质从上述液体旋流器排出的排出口；

杂质回收部，隔着上述连接部与上述液体旋流器连接，对从上述液体旋流器排出的杂质进行回收；

障碍物，设置在上述排出口附近，为圆锥形，且在其表面具有沿着原水的流动的槽，防止由上述杂质回收部回收了的杂质向上述液体旋流器再次混入的流动；以及

流出管，连接在上述液体旋流器的上部，将从原水分离了上述杂质后的处理水从上述液体旋流器排出。

2.如权利要求1所述的固液分离器，其特征在于，

上述障碍物，以存在于原水的旋转流的中心轴上的方式，被由钢丝形成的保持部保持而被支持固定在上述连接部或者上述杂质回收部上。

3.如权利要求1所述的固液分离器，其特征在于，

上述障碍物，以存在于原水的旋转流的中心轴上的方式，被平板状且倾斜的保持部保持而被支持固定在上述连接部上。

4.如权利要求2所述的固液分离器，其特征在于，

上述连接部能够与上述保持部一起从上述固液分离器拆装。

5.如权利要求3所述的固液分离器，其特征在于，

上述连接部能够与上述保持部一起从上述固液分离器拆装。

6.如权利要求1所述的固液分离器，其特征在于，

上述障碍物以上述障碍物的中心轴与原水的旋转流的中心轴一致的方式立设在上述杂质回收部的底面上。

7.如权利要求1所述的固液分离器，其特征在于，

在上述杂质回收部的内壁面上粘贴有纤维。

8.如权利要求1所述的固液分离器，其特征在于，

具有包围上述杂质回收部的磁铁。

9.如权利要求8所述的固液分离器，其特征在于，

上述磁铁为电磁铁。

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