CN104254378B - 污水处理设备 - Google Patents

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Abstract

一种污水处理设备。设备包括分离装置，以用于将固体颗粒与液体部分分离。分离装置进而包括入口开口以及出口开口，该入口开口以及出口开口基本沿着共用准线成直线地布置。在流体群中，存在至少一个流体动力轮廓，该至少一个流体动力轮廓适于帮助固体颗粒与液体部分分离。设备的特征在于，分离装置还包括第二流体动力轮廓。两个流体动力轮廓在彼此之间限定液体群的第一优选流动通道。

Description

污水处理设备
技术领域
本发明涉及一种污水处理设备。在这个设备中，上升到液体群(mass，团，块)的表面的有机物与倾析(decant)在底部上的固体无机物分离。
特别地，本发明可有利地但非排他地应用于这样的设备，在该设备中，液体群必须被净化液体中所包含的沙子。
背景技术
目前存在于市场上的设备在从流体部分中分离无机物(例如沙子)的分离率方面不是非常有效。
发明内容
因此，本发明的目的是制造一种易于制造的设备，用于将至少一种无机物与流体(另外包含某一数量的悬浮有机物)分离，同时确保在总体产量(yield)方面的最佳性能。
换言之，借助于构成本发明目的的设备，已经实现了充分的固体/液体分离，减小了设备的尺寸以及结构复杂度两者，由此达到高度的效率。
因此，根据本发明，污水处理设备根据本发明的描述制造。
本设备包括分离装置，以用于将固体颗粒与流体部分分离；
其中，分离装置进而包括入口装置以及出口装置，该入口装置以及出口装置基本沿着共用准线成直线地布置；
并且其中，在流体群中，在入口装置与出口装置之间存在至少一个流体动力轮廓，该至少一个流体动力轮廓适于帮助固体颗粒与液体部分分离；
该设备的特征在于，分离装置还包括第二流体动力轮廓；这两个流体动力轮廓在彼此之间限定液体群的第一优选流动通道。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在仅通过非限制性实例的方式并参考单个附图来描述优选的实施方式。
在该单个附图中，根据本发明的污水处理设备整体上用10表示。
具体实施方式
如将在下文的更多细节中可见，设备10包括分离装置100，以用于从流体部分分离固体颗粒。
整个设备10由支撑结构50支撑，该支撑结构包括由多个横向构件52保持在一起的一系列柱形件51。明显地，在附图中示出的支撑结构50的位置中，可采用适于这个目的的任何载荷支承结构。
分离装置100由管55供应污水，污水根据由基本对准水平轴线(X)的箭头(F1)所表示的方向以及指向(sense)流动。一般地，在这个类型的设备中处理的污水是包括大量水的混合物，在该混合物中，分散有无机物(诸如沙子)以及有机废物(诸如碳氢化合物)的颗粒。
更详细地分析分离装置100，可以注意到，该分离装置包括中央箱101，管55液压地连接至该中央箱。
更详细地，可以说，中央箱101的面包括两个侧面101A(该两个侧面是相同的且面向彼此)、两个水平基面10B、10C、竖直前面(或入口面)101D、竖直后面(或出口面)101E以及两个倾斜面101F、101G，该两个倾斜面分别使面101D与面101C联接以及还使面101E与面101C联接。
所有的面101B、101C、101D、101E、101F、101G均是矩形的，而中央箱101的每个侧面101A均具有不规则六边形的形状。相同的侧面101A彼此间隔一距离(Sp)进行布置。
基本上，面101B、101C、101D、101E、101F、101G以及两个相同的侧面101A将中央箱101限定成具有平面(flat face，全平面)的扁平(flattened，平面的)多面体。
用于与管55联接的开口101D*形成在面101D上。污水通过这个开口101D*从管55流动至中央箱101。面101E进而具有开口101E*，以用于朝向其收集容器80或者朝向其他类似的疏散(evacuation)装置(未示出)而流出并排放至少一部分污水。
此外，两个开口101D*和101E*基本沿着轴线(X)对准。
如还在该单个附图中所示，第一流体动力轮廓70从面101B伸出，该第一流体动力轮廓包括基本曲线的三维表面。
在所讨论的情况下，这个表面为具有半径(R1)以及圆心(C1)的柱形扇区。
来自管55进入中央箱101的污水在污水的位于预先存在的流体群(MF)内的路径上遇到第一流体动力轮廓70。如果这个第一流体动力轮廓70的表面的曲率不太明显或者如果流与这个表面的入射角(angle of incidence)不太明显，则流入的流体将趋于遵循第一流体动力轮廓70的外形，流入的流体与该第一流体动力轮廓的外形接触。这个现象还由于“康达效应(Coanda effect)”而发生。
第一流体动力轮廓70适于拦截形成在入口开口101D*处的入口流管(streamtube)。
第二流体动力轮廓75适于拦截形成在出口开口101E*处的入口流管。
必须注意，在本文中，“流管”指的是普遍以层流进入中央箱的流体流线的某一体积。如已知的，在“层流”中，基本全部的流体颗粒均具有精确且一致的方向。
此外，在实验上已经发现，为了获得关于从液体分离固体颗粒的显著结果，重要的是第一流体动力轮廓70的下部点(P)位于管55的下表面下方或者至多与该管的下表面“齐平”。这意味着流入开口101D*的混合流体直接遇到前述的第一流体动力轮廓70。
如已知的，用这样的实际情况来解释“康达效应”，即，沿着表面运动的流体引起倾向于使该流体减速的摩擦力。然而，流体运动的阻力仅施加于与表面直接接触的流体的颗粒。由于趋于保持外部颗粒联接至内部颗粒的分子的相互作用，因此流体的外部颗粒将在这些内部颗粒上“旋转”，由于速度的不同，从而使得流体粘附至这个表面。
因此，悬浮的有机颗粒以及一部分流体将趋于遵循从开口101D*到开口101E*的优选路径72，如上所述，这两个开口基本沿着轴线(X)对准。特别地，在优选路径72中，悬浮的有机颗粒将趋于遵循由箭头(F2)表示的方向以及指向，而一部分夹带流体将在由箭头(F3)表示的方向以及指向上向下流动。
然而，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，首先由于预先存在的流体群(MF)，不是全部夹带流体并且不是全部有机颗粒将能够从入口开口101D*运动至出口开口101E*，而是其有限的部分将与较重的固体颗粒一起被向下夹带，这些较重的固体颗粒在由箭头(F4)表示的方向以及指向上运动。然而，如果与从入口开口101D*夹带至出口开口101E*的有机颗粒的数量相比，趋于向下运动的轻的有机颗粒的数量非常少。
固体颗粒的连续分离将在优选路径72的起始处开始，并且这些颗粒将朝向中央箱101的底部(面101c)(即，朝向收集储料器200)下落。
在本发明的另一实施方式中，再次在附图中示出，除了第一流体动力轮廓70之外，还已经添加了第二流体动力轮廓75。
第二流体动力轮廓75的一部分75A面向第一流体动力轮廓70，并且第二流体动力轮廓的这一部分在一部分流体富含有机物颗粒的流体群(MF)中随之限定第一优选流动通道77(箭头(F5))。在这个情况下，“康达效应”发生在如上所述的第一流体动力轮廓70的表面上，并且还发生在第二流体动力轮廓75的部分75A的表面上。
第二流体动力轮廓75包括基本弯曲的三维表面。
在这个特殊的情况下，第二流体动力轮廓75由直柱体(right cylinder)表示，该直柱体包括具有半径(R2)以及圆心(C2)的圆形基底。
必须注意，在这个特殊的情况下，第一流体动力轮廓70的半径(R1)大于或等于第二流体动力轮廓75的半径(R2)。
如可注意的，第二流体动力轮廓75设置有与第一流体动力轮廓70的凸性(convexity，凸度，凸状)相反的凸性。
这个设计的结果在于优选通道77具有宽入口部分，该宽入口部分在朝向液体的自由表面再次变宽之前在某一点处变窄。
污水(包含更倾向于漂浮的固体物)将沿着第一优选通道77(箭头(F5))并且围绕第二流体动力轮廓75流动。
替代地，污水(包含平均较重的固体物)将沿着第二优选通道78(箭头(F6))围绕第二流体动力轮廓75更缓慢地流动。
必须注意，第二优选通道78在一侧上由第二流体动力轮廓75限定，在另一侧上由中央箱101的侧面101G限定。
因此，形成本发明主要目的的分离装置100的特殊特征包括的实际情况为，该分离装置设置有彼此以不同方式构造的两个优选通道77、72，这允许最精细颗粒的最佳分离(优选地在第一优选通道77中)，并且还允许较大颗粒的最佳分离(优选地在第二优选通道78中)。
由此，必须注意，在流体在第二优选通道78中的这种通过期间，较重的颗粒将分离并将朝向底部倾析，同时液体流将基本上与流过第一优选通道77的其他液体重新结合。
对于本领域内的普通技术人员显而易见的，除了具体的流体动力轮廓70、75之外，还可以使用任意形状及尺寸的流体动力轮廓，可在其表面上再产生引起期望的“康达效应”所需的物理条件。实际上，本发明源于围绕翼形轮廓的流动的研究，使用流体动力领域以使得污染颗粒遵循预定的路径。
因此，至少一个流体动力轮廓70、75可构造成机翼的形状。
如前文所述，固体颗粒从分离装置100下落至收集储料器200中。在这种下落期间，固体颗粒由水平滤网(未示出)(例如布置在面101C上)的网保持。
用于疏散固体颗粒的装置(已知且未示出)布置在收集储料器下方。
此外：
a)优选地但不必须地，第一流体动力轮廓70布置在入口开口101D*附近；
b)第一流体动力轮廓70包括具有面向上的凹度的凹表面；
c)优选地但不必须地，第二流体动力轮廓75布置在出口开口101E*附近；
d)至少一个流体动力轮廓70、75涂有由塑料材料制成的涂层，以保护流体动力轮廓70、75免于受到固体颗粒的影响；以及
e)分离装置100包括中央箱101，该中央箱具有包括基本平面的扁平多面体的形状。
上文所描述的设备的主要优点如下：
-由于具有包括基本平面的扁平多面体形状的中央箱的具体形状，以及通过使用至少一个流体动力轮廓，因此这建立了流体动力场，以便在物体之间实现分离，减小了体积以及设备的占地面积两者；以及
-可减小设备的尺寸以及结构复杂度，因此获得高度的效率。

Claims (8)

1.一种污水处理设备(10)；所述设备(10)包括分离装置(100)，以用于将固体颗粒与流体部分分离；
其中，所述分离装置(100)进而包括入口装置(101D*)以及出口装置(101E*)，所述入口装置以及所述出口装置基本沿着共用准线(X)成直线地布置；
其中，在流体群(MF)中，在所述入口装置(101D*)与所述出口装置(101E*)之间存在至少一个流体动力轮廓(70，75)，所述至少一个流体动力轮廓适于帮助所述固体颗粒与所述流体部分分离，所述至少一个流体动力轮廓包括第一流体动力轮廓(70)；
并且其中，所述分离装置(100)还包括第二流体动力轮廓(75)，这两个流体动力轮廓(70，75)在彼此之间限定液体群的第一优选流动通道(77)；
其特征在于，所述设备设置有第二优选流动通道(78)，所述第二优选流动通道在一侧上由所述第二流体动力轮廓(75)限定，并且在另一侧上由中央箱(101)的侧面(101G)限定，其中所述第二流体动力轮廓(75)设置有与所述第一流体动力轮廓(70)的凸性相反的凸性，并且其中所述第一优选流动通道(77)具有宽入口部分，所述宽入口部分在朝向液体的自由表面再次变宽之前在某一点处变窄。
2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述第一流体动力轮廓(70)包括具有基本曲线轮廓的三维表面。
3.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述第二流体动力轮廓(75)由具有圆形基底的直柱体给出。
4.根据权利要求3所述的设备(10)，其特征在于，所述第一流体动力轮廓(70)的半径(R1)大于或等于所述第二流体动力轮廓(75)的半径(R2)。
5.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述两个流体动力轮廓(70，75)中的至少一个为类似机翼的形状。
6.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述第一流体动力轮廓(70)布置在所述入口装置(101D*)附近。
7.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述第二流体动力轮廓(75)布置在所述出口装置(101E*)附近。
8.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述流体动力轮廓(70，75)中的至少一个涂有由塑料材料制成的涂层。
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