CN114173900A - 用于地下应用的可变流量不混溶液体分离器 - Google Patents

Abstract

一种大容量的不混溶液体分离器，该分离器适合于放置在地下，而不是放置在食品加工设施的水槽下方。液体分离器具有大的油隔室，该油隔室可以被真空抽吸以清空其中的内容物。无需使用球型阀即可处理大体积的不混溶的液体流入物。大的周向堰允许大体积的分离的废水溢出至污水系统。堰可以是H形的以提供大的周长并且因此容纳流过堰的大量分离的废水。

Description

用于地下应用的可变流量不混溶液体分离器

相关申请

该PCT专利申请涉及同日授权的美国专利No.10,300,406。

技术领域

本发明总体上涉及液体分离器，并且更具体地涉及水/油分离设备，该设备可以容纳大范围的流出物流并且埋在地下从而也将流出物从地漏和安装在地板上的拖把水槽中分离出来。

背景技术

在一些行业中，并且特别是食品行业中，需要在将废水输送至污水系统之前将液体油脂、脂肪和油从废水中分离出来。例如，废水可以从用于清洗餐具和炊具的洗涤装置、地漏和拖把水槽中排出。如果油脂和脂肪在污水系统中凝固，则可能会发生堵塞，堵塞会导致的修复费用很高。

已经发现来自厨房的液体废物通常是水和油的不混溶混合物。众所周知，一种比重的第一不混溶液体将漂浮在具有更大比重的第二不混溶液体上。也已经通过实验确定，一般厨房废油具有的比重约为0.92至0.93，而水的比重约为1.0。因此，厨房油漂浮在废水的顶部上。

一些市政当局要求分离器能够处理来自地漏、安装在地板上的拖把水槽等的不混溶液体的流出物混合物。一些安装在地板上的不混溶液体分离器不适于处理来自此类装备的流出物液体。这些液体分离器通常配备有需要日常清洁的球型浮阀，并且因此这种类型的分离器不能用作地下分离器，因为每天接近球型浮阀并且清洁它们将会很麻烦。此外，这种类型的不混溶液体分离器需要频繁接近内部以去除已经沉积至分离器的底部的颗粒物质，因此需要容易地接近分离器的内部区域。

Owen等人的美国专利No.7,297,284公开了不混溶液体分离器的各种实施方式。其中描述了在考虑分离器的构造以从废液中分离油分和水分时重要的参数。根据斯托克斯定律，两种不同比重的不混溶液体将在重力的作用下在可计算和可测量的时间段中分离成两个单独的层。典型的不混溶液体分离器构造有足够尺寸的分离室以允许废液在分离室中分离，而油漂浮在水面上。随着更多的废液被添加至分离器，漂浮的油上升并经由油出口溢流到油贮存器中。先前分离的水在分离器板下方从分离室流入水室中，在该水室中，当水位足够高时，分离的水溢流出固定高度的线性堰并流出分离器。线性堰跨越分离器围封部的相对侧部之间的距离。如果以已知流速将两种不混溶液体的混合物引入分离室中，则腔室可以定尺寸成确保在较重的液体(水)在分离板下方流动至分离的水室之前完成分离。采用球型浮阀来防止分离的水的浪涌向上流动到油贮存器中。使用球型浮阀的缺点在于球型浮阀需要经常日常维护来清洁它并防止浮动沉积物允许水与油一起通过阀。

在现有技术的不混溶液体分离器中，堰通常是在分离器的侧壁之间横向延伸的平面板。因此，当废液流入物进入分离器并被分离时，分离后的水流过堰并离开分离器并经由排水系统排出。分离的水流过线性堰，就像多余的洪水流过溢洪道、大坝或堤坝一样。

不混溶液体分离器可以用于餐馆等，并且通常安装在水槽或盥洗盆排水管下方的地板上。必须仔细观察分离的油，使得贮存器不会变满或溢出。在该设施产生大量不混溶的废液的情况下，则必须更频繁地排空分离器的油贮存器，或者必须提供更大的油贮存器。

从上文可以看出，需要一种不混溶液体处理系统，该系统处理可变数量的不混溶液体混合物，并且不需要球型浮阀。这可以通过具有长度较长的堰来实现，该堰可以处理宽范围体积的分离的水，而不需要分离器的大的占地面积。

发明内容

根据本发明的实施方式，公开了一种用于分离不混溶的液体的分离器，其中，该分离器包括围封件，该围封件具有用于将不混溶的流入混合物联通到该围封件中的入口。不混溶的流入混合物包括具有给定密度的第一不混溶液体和具有比第一不混溶液体的密度更大的密度的第二不混溶液体。围封件将不混溶的流入混合物保持足够的时间，使得第一不混溶液体上升并漂浮在第二不混溶液体的顶部上。围封件的液体排放出口将第二不混溶液体联通至围封件的外部。还包括的是上部长的H形或其他不规则形状的连续的敞开的顶部的堰，该堰连接至下部较小的、竖向的、矩形排放烟囱，该排放烟囱具有浸没在第二不混溶液体中的敞开的底部。第二不混溶液体流过堰的H形敞开的顶部并流至第二液体排放出口。排放烟囱具有敞开的顶部。第一不混溶液体流过另一短得多的堰，该堰设置在第二液体流过的长度更长的堰的上方的计算的距离处。它直接流至合并到容器中的储存围封件。

根据第二实施方式，公开了一种用于对包括水和油的不混溶液体进行分离的分离器。该分离器包括围封件，该围封件具有废液入口、油排放出口以及水排放出口。围封件保持经由废液入口输入至围封件的废液，直到废液分离成油分和水分，其中，水分沉降至围封件的底部并且油分漂浮在水分上。围封件具有从分离围封件的一个侧部向上倾斜至另一侧部的顶部，因此分离的油被引导至矩形油排放堰。

本发明的另一实施方式包括沿着分离围封件的倾斜顶部的顶部定位两个矩形敞开的顶部通风口，使得任何夹带的空气可以逸出并且不会在油溢出堰处引起冒泡。

公开的另一实施方式是用于分离不混溶液体的分离器，该分离器包括围封件，该围封件具有位于其前部侧部处的流入物入口，该流入物入口用于将不混溶混合物联通到围封件中，其中，不混溶混合物包括具有给定密度的第一不混溶液体和具有比第一不混溶液体的密度更大的密度的第二不混溶液体。该围封件具有用于接纳不混溶混合物的前部隔室和用于将不混溶混合物保持足够时间以使第一不混溶液体漂浮在第二不混溶液体的顶部上的分离隔室。排放出口位于围封件的出口侧部处，以用于将第二不混溶液体联通至围封件的外部。出口侧部位于围封件的与前部侧部相反的侧部上，由此第二不混溶液体从前部侧部流过围封件至出口侧部。围封件不具有用于响应联通到围封件中的流入物而将第一不混溶液体排放出围封件的出口。储存罐位于围封件中，以用于储存第一不混溶液体，直到被外部装置移除。堰具有带有周向边沿的长的敞开的顶部，并且竖向排放烟囱具有浸没在分离隔室的第二不混溶液体中的敞开的底部。第二不混溶液体流过堰的周向敞开的顶部边沿并流至排放出口。

附图说明

其他特征和优点将从本发明的优选实施方式和其他实施方式的以下和更具体的描述中变得明显，如附图中所图示的，其中相同的附图标记在整个视图中通常指代相同的部分、功能或元件，并且在附图中：

图1是根据本发明的实施方式构造的不混溶液体分离器系统的俯视图；

图2是图1的不混溶液体分离器系统的侧视图；

图3是图1的不混溶液体分离器系统的左侧入口侧视图；以及

图4是图1的不混溶液体分离器系统的右侧出口侧视图。

具体实施方式

参照附图的图1至图4，图示了适合于容纳宽范围的液体流的不混溶液体分离器10。根据本发明的实施方式构造的所图示的不混溶液体分离器单元10适用于分离不混溶的液体、比如食品加工设施中通常产生的油和水。不混溶液体分离器10包括围封件12，围封件12具有由盖(未示出)覆盖的大致矩形的顶部14。盖是通过氯丁橡胶密封件密封至敞开的顶部的边缘的鞋盒式盖。盖可以通过夹具或其他快速释放紧固件紧固至围封件12。盖可以定期被移除以接近油贮存器，从而通过将油从油贮存器中吸出来去除油。顶部构造有围绕其的凸缘(未示出)以提供与盖的接口。盖构造有周缘下翻凸缘。不混溶液体分离器10还包括平面的底部16。各种侧部、底部和盖可以由不锈钢、合成材料或其他合适的材料构成。不混溶液体分离器10通常为适于安装在地下的矩形盒式围封件。

设想将不混溶液体分离器10构造成处理大流量的废水和废油和油脂的混合物，并且因此分离器将能够储存多达约50加仑(189.27升)油。这样，不混溶液体分离器10可以埋在地下，使得不混溶液体分离器10不需要位于餐厅设施等的地板上的任何工作空间。还设想通过泵车等将油从单元10中泵出而从分离器10的油贮存器中去除油。

不混溶液体分离器10构造有倾斜地板18，倾斜地板18从单元10的左侧(观察者从废液入口20面向单元10的前部，如图3中)向上倾斜至右侧。

围封件12包括前部入口隔室22、中间分离隔室24以及油贮存器26。前部隔室22构造有用于允许厨房水槽废物排放到前部隔室22中的流入物入口管20。前部隔室22与中间分隔隔室24通过竖向壁28隔开，该竖向壁28构造有具有穿孔30的部段。根据本发明的特征，穿孔30具有所需的尺寸和密度，并且形成为仅在竖向壁28的一部分中以提供从前部隔室22至中间分离隔室24的流入物的受控流动。因此，如果流入物混合物的浪涌经由入口20联通到前部隔室，只有最大体积的流入物混合物将被转移至中间分离隔室24，并且剩余的流入物将继续充满前部隔室22。当流入物的浪涌平息时，前部隔室22中的液体的液位将降低并排入中间隔室24中。

下面将详细描述，分离的水从H形的堰32溢出到高架地板33上并且流出排水出口管34。从不混溶液体分离器10排出的分离的水可以经由排水管联通至废水排放系统、比如市政污水管。

前部隔室22用于将颗粒物质与流入物的液体成分分离。颗粒物质因此沉降至入口前部隔室22的底部并且可以通过真空技术定期被去除。

一旦流入的废液被排放到围封件12的前部隔室22中，并通过穿孔壁28，废油和废水的混合物就会在中间分离隔室24中被保留足够长的时间以允许不混溶的液体以自然方式分离。流入混合物的废油具有比废水的比重更小的一般比重。因此，具有较低比重的不混溶液体(油)将漂浮在具有较高比重的不混溶液体(水)的顶部上。换言之，分离的油将向上移动并最终在中间分离隔室24中漂浮在分离的水的顶部上。每当新的废液混合物经由入口20排入不混溶液体分离器10中时，该动作继续发生。围封件12的容积与废液可以在其中被分离成油分和水分的速率有关。尽管未示出，但加热器可以可选地与油层接触地位于不混溶液体分离器10中，以加热这种液体层并确保任何脂肪或油脂保持在液化状态中。

中间分离隔室24因此包含下层的分离的水和上层的分离的油。围封件中的任何初始空气通过一个或两个通气管36a和36b被推出(通过进入的废液被推出)。流入物中夹带的气泡因此可以经由通气管36a和通气管36b从不混溶液体分离器10逸出。当额外的流入物被排入前部隔室22中，并且然后经由壁穿孔30流入分离隔室24中时，分离隔室24中的分离的水上升。分离隔室24中上升的水使覆盖在水上的油层沿着倾斜的地板18朝向溢油部38被向上推动。分离隔室24中的油层上的暂时向上的压力迫使油层向上并越过溢油部38并进入大的油贮存器26中。随着油继续从废水中分离出来，油继续流入贮存器26中。如上所述，油贮存器26可以向上地容纳50加仑(189.27升)，并且因此不需要每周被向下泵送。因为分离的油被包含在不混溶液体分离器10的围封件12中，所以每次将额外的量的不混溶液体混合物排入前部隔室22中时，没有油出口允许多余的油从分离器的围封件12中排出。

可以理解的是，不混溶液体分离器10不需要油阀，而许多其他不混溶液体分离器确实需要油阀、比如球型阀。许多现有技术的分离器中需要的球型油阀以防止分离的水进入分离器10的分离的油部段。当不需要油阀时，单元的成本和维护成本都降低了。

在图2中注意的是，流入物入口20以比分离的水出口34更高的高度位于分离器单元10的前部侧部上。因此，当厨余垃圾排入不混溶液体分离器10中时，在分离隔室24中的分离的水上存在暂时的内部压力，这使分离的水在方形挡水管40中向上上升。挡水管40的底部开口42位于分离隔室24中的低处，正好位于分离的水的底部部分中。这确保了没有覆盖的分离的油将进入挡水管40的底部开口42中。

根据本发明的重要特征，被分离的水从分离隔室24向上逸出挡水管40并越过不规则形状的堰32。挡水管40和堰32构造成容纳宽范围的水流速、例如每分钟大约10加仑至50加仑(37.85升至189.27升)。堰32中的顶部开口由于其不规则形状而被拉长以容纳大体积的分离的水。堰32的形状为H形，使得堰32的周长大于方形、圆形或椭圆形的堰。虽然H形堰32具有相当大的周向长度，但由于其占地面积小，堰32仍然可以配装在不混溶液体分离器10的壳体12内，并且因此不需要很大的面积。H形堰32在形状上有点蛇形，因为它具有横穿相反方向的部分，从而延长堰32的边沿的总长度。

如上所述，当额外的废液经由入口20排放到围封件12中时，分离的水流过堰32的不规则形状的边沿。分离的废水然后向下倾泻到高架地板33上并且然后从排水出口34出来。

如从前面可以看到的，不混溶液体分离器10构造成使得被处理的液体从分离器10的前部部分出发，经由液体入口20，通过分离器10的长度到达位于分离器10的相反端部上的分离的水出口34。虽然大多数这种类型的分离器包括横向位于分离器中的线性堰，但该不混溶液体分离器10包括不规则形状的堰出口，该堰出口具有带有周边的边沿。周向堰32允许更大体积的分离的水被处理并从分离器10排出。分离的水可以流过周向堰32的任何部分并且因此比线性堰容纳更大的体积。常规的线性堰受限于分离器的宽度，并且允许被分离的水通常仅沿一个方向流过线性堰的顶部边沿。

虽然本发明的优选实施方式和其他实施方式已经参照特定的不混溶液体分离器及其相关方法进行了公开，但是应当理解的是，在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，许多细节上的变化可能是工程选择问题的结果。

Claims (17)

1.一种用于分离不混溶液体的分离器，所述分离器包括：

围封件，所述围封件具有位于所述围封件的前部侧部处的流入物入口，所述流入物入口用于将不混溶混合物联通到所述围封件中，所述不混溶混合物包括具有给定密度的第一不混溶液体，并且包括具有比所述第一不混溶液体的所述密度更大的密度的第二不混溶液体；

所述围封件具有前部隔室，所述前部隔室用于接纳来自所述流入物入口的所述不混溶混合物；

所述围封件具有分离隔室，所述分离隔室用于接纳来自所述前部隔室的所述不混溶混合物并且用于将所述不混溶混合物保持足够的时间，以使所述第一不混溶液体上升并漂浮在所述第二不混溶液体的顶部上；

排放出口，所述排放出口位于所述围封件的出口侧部处，以用于将所述第二不混溶液体联通至所述围封件的外部，所述出口侧部位于所述围封件的与所述前部侧部相反的侧部上，由此所述第二不混溶液体从所述前部侧部流过所述围封件至所述出口侧部；

所述围封件不具有用于响应于所述不混溶混合物被联通到所述围封件中而将所述第一不混溶液体排出所述围封件的出口；

储存罐，所述储存罐位于所述围封件中，以用于储存所述第一不混溶液体直到被外部装置移除，所述第一不混溶液体在所述分离隔室中上升到所述第二不混溶液体上，直到所述第一不混溶液体溢出到所述储存罐中；以及

堰，所述堰具有带有周向边沿的敞开的顶部，并且所述堰位于竖向斜槽的顶部处，所述竖向斜槽具有浸没在所述分离隔室的所述第二不混溶液体中的敞开的底部，所述第二不混溶液体向上流过所述竖向斜槽并流过所述堰的周向敞开的顶部边沿并流至所述排放出口，并且所述斜槽向上延伸穿过所述第一不混溶液体并防止所述第一不混溶液体进入所述斜槽。

2.根据权利要求1所述的分离器，还包括穿孔挡板，所述穿孔挡板将所述前部隔室与所述分离隔室分离开，并且所述穿孔挡板中的穿孔用于控制所述不混溶混合物从所述前部隔室至所述分离隔室的流动速率，所述前部隔室储存在流入物中进入所述分离器直到被移除的固体。

3.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述堰具有H形的敞开的顶部，所述H形的敞开的顶部在小的占地面积内使所述堰的长度最大化。

4.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述围封件不需要油阀来防止水被排放到所述储存罐中。

5.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述分离器位于地下。

6.根据权利要求5所述的分离器，其中，所述第一不混溶液体包括油，并且还包括泵车，所述泵车用于从所述分离器中的所述储存罐抽吸所述油。

7.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述储存罐具有储存多达约五十加仑的所述第一不混溶液体的容量。

8.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述流入物入口位于比所述排放出口更高的高度处。

9.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述堰为蛇形形状。

10.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述第二不混溶液体包括废水，所述废水在所述堰内部上升并且在包括朝向所述分离器的相反侧部以及朝向所述分离器的所述前部侧部和朝向所述出口侧部在内的所有方向上溢出所述堰的所述周向边沿。

11.一种用于分离不混溶液体的分离器，所述分离器包括：

围封件，所述围封件具有位于所述围封件的前部侧部处的流入物入口，所述流入物入口用于将不混溶混合物联通到所述围封件中，所述不混溶混合物包括油和废水；

所述围封件位于地下；

所述围封件具有前部隔室，所述前部隔室用于接纳来自所述流入物入口的所述不混溶混合物；

所述围封件具有分离隔室，所述分离隔室用于接纳来自所述前部隔室的所述不混溶混合物，并且用于将所述不混溶混合物保持足够的时间，以使所述油分离并上升并漂浮在分离的所述废水的顶部上；

排放出口，所述排放出口位于所述围封件的出口侧部处，以用于将分离的所述废水从所述围封件中排出，所述出口侧部位于所述围封件的与所述前部侧部相反的侧部上，由此所述废水从所述前部侧部流过所述围封件至所述出口侧部；

所述围封件不具有用于响应于所述不混溶混合物被联通到所述围封件中而将分离的所述油排出所述围封件的出口；

储存罐，所述储存罐具有高达约五十加仑的储存容量，所述储存罐位于所述围封件中，以用于储存分离的所述油，直到通过使用抽吸装置排出分离的所述油而被移除，分离的所述油在所述分离隔室中上升到分离的所述废水上直到分离的所述油溢出到所述储存罐中；以及

堰，所述堰具有带有周向边沿的敞开的顶部，并且所述堰位于竖向斜槽的顶部处，所述竖向斜槽具有浸没在所述分离隔室的分离的所述废水中的敞开的底部，分离的所述废水向上流过所述竖向斜槽并流过所述堰的周向敞开的顶部边沿并流至所述排放出口，并且所述斜槽向上延伸穿过分离的所述废水，并防止分离的所述油进入所述斜槽。

12.根据权利要求11所述的分离器，其中，所述分离器位于地下。

13.根据权利要求11所述的分离器，其中，所述堰为蛇形形状。

14.根据权利要求11所述的分离器，其中，所述流入物入口位于比所述排放出口更高的高度处。

15.根据权利要求11所述的分离器，其中，所述堰具有H形的敞开的顶部，所述H形的敞开的顶部在小的占地面积内使所述堰的长度最大化。

16.根据权利要求11所述的分离器，其中，所述围封件不需要油阀来防止水被排放到所述储存罐中。

17.一种用于分离不混溶液体的分离器，所述分离器包括：

围封件，所述围封件具有位于所述围封件的前部侧部处的流入物入口，所述流入物入口用于将不混溶混合物联通到所述围封件中，所述不混溶混合物包括具有给定密度的第一不混溶液体，并且包括具有比所述第一不混溶液体的所述密度更大的密度的第二不混溶液体，所述围封件位于地下；

所述围封件具有前部隔室，所述前部隔室用于接纳来自所述流入物入口的所述不混溶混合物；

所述围封件具有分离隔室，所述分离隔室用于接纳来自所述前部隔室的所述不混溶混合物并且用于将所述不混溶混合物保持足够的时间，以使所述第一不混溶液体上升并漂浮在所述第二不混溶液体的顶部上；

排放出口，所述排放出口位于所述围封件的出口侧部处，以用于将所述第二不混溶液体联通至所述围封件的外部，所述出口侧部位于所述围封件的与所述前部侧部相反的侧部上，由此所述第二不混溶液体从所述前部侧部流过所述围封件至所述出口侧部；

所述围封件不具有用于响应于所述不混溶混合物被联通到所述围封件中而将所述第一不混溶液体排出所述围封件的出口；

储存罐，所述储存罐位于所述围封件中，以用于储存所述第一不混溶液体直到被外部装置移除，所述第一不混溶液体在所述分离隔室中上升到所述第二不混溶液体上，直到所述第一不混溶液体溢出到所述储存罐中；以及

堰，所述堰具有带有H形周向边沿的敞开的顶部，并且所述堰位于竖向斜槽的顶部处，所述竖向斜槽具有浸没在所述分离隔室的所述第二不混溶液体中的敞开的底部，所述第二不混溶液体向上流过所述竖向斜槽并流过所述堰的周向敞开的顶部边沿并流至所述排放出口，并且所述斜槽向上延伸穿过所述第一不混溶液体并防止所述第一不混溶液体进入所述斜槽。

Images