CN109790050A - 浮选分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种浮选分离装置(10)，其包括：搅拌槽(11)；设置在该搅拌槽(11)内的搅拌泵(12)；凝集水从搅拌槽(11)经由溢流堰(13)流入的浮选槽(14)；刮取浮选槽(14)内的浮起物的刮取机(刮板)(15)；浮选槽14内的处理水流入的处理水槽(16)；用于将处理水槽(16)内的处理水返回至原水槽(1)的泵(17)和软管(18)等。搅拌泵(12)吸入空气和搅拌槽(11)内的水，并将混杂着气泡的水向搅拌槽(11)的下部排出。溢流堰(13)能够调节高度。
Description
技术领域
本发明涉及一种向原水中添加凝集剂并进行浮选分离处理的浮选分离装置。具体而言，本发明涉及一种适合用于将涂装废液中所含的涂料残渣进行浮选分离的浮选分离装置。
背景技术
现有作为对汽车、建材、电子化学制品等复杂形状的物品进行涂装的方法，多采用在涂装室内将涂料进行喷雾而进行的喷涂涂装法。在该喷涂涂装法中，实际的涂装所需的涂料量是喷雾的涂料的约30％左右，剩下约70％是过量涂料。这些过量涂料一般由设置在涂装室内的水幕等捕获并收集在循环水中。于是，含有该过量涂料成分的循环水被集中到循环水坑中等后，按照特定的方法分离循环水和涂料成分。
在专利文献1中，记载了一种涂料废液分离装置，其中，在含有涂料成分的循环水中投入粉末状的凝集剂并搅拌，将循环水和涂料成分进行浮选分离，并且用刮取装置排出浮起的涂料成分。
专利文献1：日本特开2008-264741号公报。
在专利文献1中，使用加压水泵(涡流泵)，通过在浮选分离装置的处理水中搅拌混合入空气，使产生微细气泡，并进行浮选分离。然而，涡流泵本来是清水用的泵，并且容易被处理水中所含的SS成分消耗，因此，需要频繁更换。
当被浮选分离的涂料残渣处于浮起部的压实状态或压实状态恶化时，含水率变高的同时SS回收率降低。与此相伴随，处理水SS浓度升高，引起上述加压水泵的消耗，并且作为装置整体的处理性能也下降。
在专利文献1的装置中，虽然使用粉末状的凝集剂，但粉末状的凝集剂在装置内除了会发生切割缺陷以外，还存在容易飞散等缺点。
在专利文献1的装置中，从潜水泵取水口的吸入空气量取决于原水量的调节，因此有可能无法确保所需的处理水量。
在专利文献1的装置中，在装置内需要三个阶段的搅拌，并且第二搅拌部的维护性差。另外，第二搅拌部具有自由度，当考虑维护时变成复杂的装置形状。
在专利文献1的装置中，刮取装置较小，只能刮取到浮选槽水面的一部分，因此，浮起的涂料残渣发生停留/干燥，不能被充分回收。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浮选分离装置，其具有：搅拌槽，该搅拌槽被导入原水和凝集剂；泵，该泵被设置在该搅拌槽内，并且将被添加了凝集剂的原水与空气一起从吸引口吸入并向该搅拌槽内的下部排出；浮选槽，该浮选槽被该搅拌槽内的凝集水从溢流堰进行溢流而流入；刮取机，该刮取机从该浮选槽刮取浮起物，并且，能够调节由该泵产生的空气卷入量。
需要说明的是，在本发明中“搅拌槽，该搅拌槽被导入原水和凝集剂”是指，除了原水和凝集剂分别被导入搅拌槽以外，还包括将预先添加有凝集剂的原水导入搅拌槽的情况。
本发明的浮选分离装置，其特征在于，其具有：搅拌槽，该搅拌槽被导入原水和凝集剂；泵，该泵被设置在该搅拌槽内，并且将被添加了凝集剂的原水与空气一起从吸引口吸入并向该搅拌槽内的下部排出；浮选槽，该浮选槽被该搅拌槽内的凝集水从溢流堰进行溢流而流入；以及，刮取机，该刮取机从该浮选槽刮取浮起物，并且，该溢流堰和泵中的至少一者能够上下移动。
本发明的一个实施方式中，所述泵是具备叶轮的搅拌泵。
本发明的一个实施方式中，所述溢流堰具有从下朝上向所述搅拌槽侧倾斜的挡板。
本发明的一个实施方式中，所述刮取机从所述浮选槽的水面的全域刮取浮起物。
本发明的一个实施方式中，所述浮选槽内通过第一分割板被分隔成复数个小浮选槽，各小浮选槽内的浮起物通过共同的刮取机被刮取。
本发明的一个实施方式中，所述搅拌槽内通过第二分割板被分隔成复数个小搅拌槽，并且与一个小搅拌槽邻接而配置一个所述小浮选槽。
发明的效果
在本发明的浮选分离装置中，溢流堰能够上下移动，通过调节溢流堰和泵中至少一者的上下高度，从而能够调节搅拌槽内的水面与泵吸入口之间的距离。由此，能够调节由泵产生的空气卷入量。
附图说明
图1是具备实施方式的浮选分离装置的喷涂涂装排水处理装置的纵剖面图。
图2是挡板的主视图。
图3是另一个实施方式的浮选分离装置的俯视图。
图4是图3的IV-IV线剖面图。
图5是又一个实施方式的浮选分离装置的俯视图。
图6是图5的VI-VI线剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明实施方式。图1是表示具备第一实施方式的浮选分离装置的喷涂涂装排水的处理装置。该处理装置是如下方式构成：含有涂料成分的涂装排水从原水槽(废渣池)1经由浮子泵2、软管3、阀门4以及配管5送至浮选分离装置10进行浮选分离处理，浮起物由刮取机刮取并落入回收槽40内。
浮选分离装置10包括：搅拌槽11；设置在该搅拌槽11内的搅拌泵12；凝集水从搅拌槽11经由溢流堰13流入的浮选槽14；作为刮取浮选槽14内的浮起物的刮取机的刮板15；浮选槽14内的处理水流入的处理水槽16；以及，用于将处理水槽16内的处理水返回至原水槽1的泵17以及软管18等。
设置有横穿在搅拌槽11的上侧的横梁(在图1和2中省略。参照图3～6)，并且搅拌泵12保持悬挂在该横梁上的状态。
搅拌泵12构成为，吸入空气和搅拌槽11内的水，并将混杂着气泡的水排出至搅拌槽11的下部。
搅拌泵12优选具备叶轮且具备高转数的双极型马达，并且采用异物通过直径大的污物用潜水泵并以反向悬挂方式进行设置。为了搅拌强度和吸入量的调节，还具有对马达进行逆变器控制的控制器。更优选，上限频率为55Hz以下，以便不超过泵马达的额定电流值。标准安装在潜水泵上的热保护器有可能在自动复原时对逆变器本体产生不利影响，因此优选采用拆卸掉热保护器的潜水泵。潜水泵的足部妨碍浮起废渣的取水，因此优选切断。
使从搅拌泵12的排出配管12H的前端侧(下端侧)分叉，并通过设计搅拌槽11的底部和溢流部的形状，在槽内产生回旋流的同时，进行原水向搅拌泵的诱导，提高搅拌效果，由此，经过两个阶段的搅拌能够形成具有充分的浮起性的絮凝物。
搅拌槽11、浮选槽14和处理水槽16的槽体20是一体形成的，并且装载在基座21上。为隔离搅拌槽11和浮选槽14而竖立设置第一隔板22，该第一隔板22的上部设置溢流堰13。
溢流堰13由如图2所示的溢流板13A构成。溢流板13A是方形(该实施方式中为长方形)，在左右两端设置有延伸在上下方向的长孔13a。溢流板13A与从第一隔板22的上边缘向下方切口状设置的溢流口22a重叠而配置。
溢流板13A由插入长孔13a的螺栓/螺母等的固定部件23安装在第一隔板22上。通过松动固定部件23，溢流板13A能够上下移动，使其移动至期望的高度后，通过紧固固定部件23，溢流板13A固定在期望的高度。
另外，第一隔板22的上部向搅拌槽11侧倾斜，溢流板13A也向搅拌槽11侧倾斜。
浮选槽14内部由第二隔板24分隔成浮起室14a和澄清水室14b。第二隔板24的下端位于比浮选槽14的底面高出特定高度的上位，在第二隔板24的下侧，浮起室14a和澄清水室14b连通。
澄清水室14b和处理水槽16由从槽体20的底面升起的第三隔板25隔开。澄清水从第三隔板25的上边缘溢出并流入处理水槽16。第三隔板25的上端高度为浮选槽14内的水面位置。
第二隔板24的上端位于比浮选槽14内的水面位置稍微的下位。刮板托盘26的基端连接在第二隔板24的上端。刮板托盘26延伸至澄清水室14b和处理水槽16的上方，并且前端从槽体20延伸并直达回收槽40的上方。刮板托盘26倾斜为越前端侧则越处于高位。
刮板15包括：驱动侧链轮27、从动侧链轮28、导向链轮29、架设在两链轮27，28和导向链轮29上的可环形旋转的链条30、安装在该链条30的刮板片31等。驱动侧链轮27位于刮板托盘26的前端的上方。从动侧链轮28位于接近于第一隔板22的上方。导向链轮29位于第二隔板24的上方。
通过由驱动马达来驱动驱动侧链轮27，从而链条30旋转，刮板片31按照图1的箭头所示旋转，将浮起室14a内的浮起物刮取至回收槽40内。刮板片31在浮起室14a的水面附近从紧接着第一隔板22的附近移动至第二隔板24，进而在刮板托盘26的上面滑动。作为刮板片31优选由PTFE制成，可以防止涂料残渣的吸附且防止由溶剂导致的变形。
回收槽40设置在可移动式基座42上。回收槽40内的底部设置有冲孔金属等的透水板43，并且透水板43的上侧配置有柔性容器袋(具有透水性的柔性容器袋)44。
透水板43的下侧的水可经由阀门45和软管46返回至原水槽1。
在具有如上述构造的浮选分离装置10的喷涂涂装排水装置中，作为原水的喷涂涂装排水被导入原水槽1中，经由浮子泵2和软管3、以及阀门4和配管5向搅拌槽11送水。通过加药装置(未图示)，凝集剂在原水槽1和/或搅拌槽11中被添加到原水中。
作为凝集剂，可以选用碱性氯化铝、硫酸铝、氯化铝、硝酸铝等的无机系凝集剂；丙烯酰胺和丙烯酸(Na)的共聚物或聚丙烯酸(Na)等的阴离子性高分子凝集剂；聚丙烯酰胺等的非离子性高分子凝集剂；二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯(含有苄基氯化物、甲基氯化物等的季铵盐)的单独聚合物或二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯(含有苄基氯化物、甲基氯化物等的季铵盐)和丙烯酰胺的共聚物等的阳离子性高分子凝集剂的一种或两种以上，但是并不限定于此。另外，这些凝集剂从容易操作等的观点出发，适合使用液状凝集剂(水溶液、分散液、W/O型乳液等)。此外，也可以并用除了这些凝集剂以外的公知的喷涂涂装排水处理剂。当并用凝集剂以外的公知的喷涂涂装排水处理剂时，通过在原水槽11和/或另外设置在原水槽11的循环水路(未图示)等，通常添加喷涂涂装排水处理剂，但并不限定于此。
添加了凝集剂的原水，通过搅拌泵12卷入空气，再通过排出配管12H向搅拌槽11的下部排出。含有吸附了气泡的凝集絮凝物的水，在搅拌槽11内上升，从溢流堰13溢流出并流入浮选槽14的浮起室14a内。流入的水中的絮凝物由气泡的浮力在浮起室14a内浮起，并被刮板15刮取，从而落入柔性容器袋44内。絮凝物中的水分通过柔性容器袋44流入透水板43的下侧，经由软管46返回至原水槽1。
在浮起室14a内絮凝物被分离的水，在浮起室14a内下降，通过第二隔板24的下侧流入澄清水室14b内，从第三隔板25的上端溢出并流入处理水槽16内，经由泵17、软管18返回至原水槽1。
在该浮选分离装置10中，通过调节溢流堰13的高度，从而能够调节搅拌槽11内的水位。由此，调节泵吸入口和水面之间的距离，从而能够调节由泵12产生的空气卷入量，进而能够根据原水中的涂料成分量或絮凝物的浮起性、装置内的发泡状況来调节空气卷入量。而且，处理水量稳定。此外，通过由逆变器控制搅拌泵12的转数，能够更进一步地调节空气卷入量。
作为该泵12，通过不使用加压水泵，能够降低由于加压水泵的消耗而引起的维护成本和频率。
此外，作为添加在搅拌槽的凝集剂，使用液体凝集剂，使得化学品(凝集剂)的处理变得容易。
在该浮选分离装置10中，通过刮板15从浮起室14a的水面的大致全域刮取浮起物，提高了涂料成分的回收率并防止回收问题。此外，通过调节刮板15的旋转速度，根据浮起物的压实状态、发泡状态来调节刮取速度，能够提高涂料成分的回收率和回收物的含水率。
优选，搅拌槽11和浮选槽14的容量使得被处理水的停留时间为1～2分钟左右，使装置整体小型化。该浮选分离装置10的水面积负荷(20～30m/h)比其他的浮选分离装置(4～8m/h)大幅增加，因此适用于浮起性优异的(浮起速度快)絮凝物的分离，也可以用于涂料残渣以外的用途。
在图1中，原水或处理水的移送使用浮子泵2或泵17，但是，不限定于此，例如，可以在软管3的中间设置隔膜泵等，将储存在原水槽1的原水由软管3的吸入口等吸入。此外，若能够从处理水槽16自然流动而返回至原水槽1的情况，可以省略泵17。
在图1中，处理水槽16设置在刮板托盘26的下方，但即使在搅拌槽或浮选槽未被复数地分割的装置中，也可以与后述的图3和图4同样地设置在浮选分离装置14的侧方。通过像图3和图4一样地配置，能够使装置更紧凑(节省空间)。
图3、4表示第二实施方式的浮选分离装置10A的俯视图和剖面图。
在该浮选分离装置10A中，将搅拌槽11内设置分割板50，以使分割成两个小搅拌槽11A、11A。分割板50延伸设置在浮选分离装置10A的长度方向上。
设置原水导入用配管5、5，以便向各小搅拌槽11A、11A中导入原水。此外，在各小搅拌槽11A中分别设置搅拌泵12。在该浮选分离装置10A中，设置横穿搅拌槽11的上侧的横梁60，搅拌泵12保持在悬挂在横梁60上的状态。
浮选槽14内被分割板51分割成两个小浮选槽14A、14A。分割板51在浮选分离装置10A的长度方向上延伸，分割板51与分割板50处于同一个面地连接。由此，构成为各小搅拌槽11A分别邻接配置浮选槽14A，并且二者之间配置有溢流堰13、13。
在该实施方式中，小处理水槽16A分别以相对小浮选槽14A的方式设置在浮选分离装置10A的侧方。各小处理水槽16A配置在槽体20A的侧壁的外侧。
在槽体20A的侧壁的下部开有移流口52，以使小浮选槽14A和小处理水槽16A连通。各小处理水槽16A内分别设置有泵17(图3和4中未图示)，该泵17上连接有软管18(图3和4中未图示)。
刮板托盘26的基端连接在槽体20A的末端侧的槽壁20W的上端。刮板托盘26从槽体20A延伸至回收槽40的上方，使刮板托盘26越前端侧越成为高位。刮板托盘26的上面侧通过分割板53分割成两个区域。分割板53连接在分割板51的上部，并且与分割板51处于同一个面地延伸。
除了刮板片31设置为分开为左右两个，以便分别在上述两个区域内移动以外，刮板15具有与图1和图2相同的结构。浮选分离装置10A的其他的构造与浮选分离装置10相同，并且用相同的附图标记表示相同的部分。
在该浮选分离装置10A中，原水供给至小搅拌槽11A中，并添加凝集剂，通过搅拌泵12搅拌之后，从小搅拌槽11A溢流出溢流堰13再流入小浮选槽14A内。小浮选槽14A内的浮起物被刮板15刮取，并落入回收槽40内的柔性容器袋44内。需要说明的是，回收槽40可以被分割板分割，也可以不被分割。
小浮选槽14A内的澄清水从移流口52流入小处理水槽16A内，经由与图1和2相同的泵17和软管18(未图示)返回至原水槽1。
图3和4的浮选分离装置10A能够使设置面积减少。另外，能够减少构成部件，特别是刮取机的构成部件。
在图3和4中，分别设置2个小搅拌槽11A、2个小浮选槽14A和2个小处理水槽16A，也可以设置3个以上。
当设置3个以上的小处理水槽16A时，两端侧以外的小处理水槽16A设置在槽体20A的末端侧的槽壁20W的外侧。
在图3和图4的实施方式中，与图1所示的方式同样地，水或处理水的移送使用了浮子泵2或泵17，但是，不限于此，例如，可以在软管3的中间设置隔膜泵等，将储蓄在原水槽1的原水由软管3的吸入口等吸入。另外，若能够从处理水槽16自然流动而返回至原水槽1的情况，可以省略泵17。
图5和图6表示第三实施方式的浮选分离装置10B的俯视图和剖面图。
在该浮选分离装置10B中，横穿在搅拌槽11的上侧的横梁60的两端由螺旋千斤顶等的升降装置61支撑，并且横梁60能够通过升降装置61上下移动。在该实施方式中，挡板13由固定板构成且不可移动，但是，也可以是与图1和图2的实施方式相同的可移动式。
该浮选分离装置10B的其他的构造与浮选分离装置10相同，并且用相同的附图标记表示相同的部件。
在该浮选分离装置10B中，与浮选分离装置10同样地处理原水。在该浮选分离装置10B中，通过由升降装置61来调节搅拌泵12的设置高度，从而能够调节搅拌泵12的吸入口和搅拌槽11内的水面之间的距离，并且能够调节由泵12产生的空气卷入量。
虽然省略了图示，在图3和4的浮选分离装置10A中，也可以如图5和图6那样地，通过升降装置61来调节搅拌泵12的设置高度。
上述实施方式是本发明的示例，本发明也可以采用图示以外的方式来实施。
本领域技术人员应该清楚，虽然使用了特定的实施方式来详细地说明了本发明，但只要在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以进行各种变更。
本申请是基于2016年10月5日提出的日本专利申请2016-197299而提出的，其全部内容通过引用的方式援引入本申请。
附图标记说明
1：原水槽；10、10A、10B：浮选分离装置；11：搅拌槽；11A：小搅拌槽；13：溢流堰；13A：溢流板；14：浮选槽；14A：小浮选槽；14a：浮起室；14b：澄清水室；15：刮板(刮取机)；16：处理水槽；16A：小处理水槽；31：刮板片；40：回收槽。
Claims (6)
1.一种浮选分离装置，其特征在于，其具有：
搅拌槽，该搅拌槽被导入原水和凝集剂；
泵，该泵被设置在该搅拌槽内，并且将被添加了凝集剂的原水与空气一起从吸引口吸入并向该搅拌槽内的下部排出；
浮选槽，该浮选槽被该搅拌槽内的凝集水从溢流堰进行溢流而流入；以及
刮取机，该刮取机从该浮选槽刮取浮起物，
并且，该溢流堰和泵中的至少一者能够上下移动。
2.如权利要求1所述的浮选分离装置，其特征在于，所述泵是具备叶轮的搅拌泵。
3.如权利要求1或2所述的浮选分离装置，其特征在于，所述溢流堰具有从下朝上向所述搅拌槽侧倾斜的挡板。
4.如权利要求1至3中任一项所述的浮选分离装置，其特征在于，所述刮取机从所述浮选槽的水面的全域刮取浮起物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的浮选分离装置，其特征在于，所述浮选槽内通过第一分割板被分隔成复数个小浮选槽，各小浮选槽内的浮起物通过共同的刮取机被刮取。
6.如权利要求5所述的浮选分离装置，其特征在于，所述搅拌槽内通过第二分割板被分隔成复数个小搅拌槽，并且与一个小搅拌槽邻接而配置一个所述小浮选槽。
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