CN1899662A - 用于悬浊液分离的分离流路模块、分离单元与分离船 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于悬浊液分离的分离流路模块，包含多数个倾斜板流路、至少一吸引管与一浮力调节器。多数个倾斜板流路是由多数个相互平行的倾斜板所构成，该倾斜板流路具有下端开口或上端开口，当该倾斜板流路具有下端开口，悬浊液由下端开口流入，进行沉淀分离以产生澄清液于该倾斜板流路的上端；当该倾斜板流路具有上端开口，悬浊液由上端开口流入，并进行浮上分离以产生澄清液于该倾斜板流路的下端。吸引管的一端连通至该倾斜流路的上端或下端以吸引澄清液。浮力调节器是用以调整该分离流路模块的浮力大小，使得该分离流路模块的浮力与该分离流路模块的重力之间达到一特定关系。本发明亦揭示了用于悬浊液分离的分离单元与分离船的结构。

Description

用于悬浊液分离的分离流路模块、分离单元与分离船

技术领域

本发明是关于一种分离装置，特别是关于一种用于悬浊液分离的分离流路模块、分离单元与分离船。

背景技术

在净水场或排水处理场中经常会使用到倾斜式沉淀分离装置。倾斜式沉淀分离装置是一种设置于装满悬浊液体的悬浊液分离槽的底部以形成分离流路，并将产生于倾斜板下方的澄清液抽出的装置。在底部装设有许多倾斜板，倾斜板的总面积愈大，澄清液的产生速度就愈快，从而可以提高悬浊液分离槽的处理能力。此外，加大倾斜板的总面积，可以使水面积负荷变小。因此就得到了能够将沉淀速度很慢的悬浊粒子分离出来的优点。

日本特开2005-169380号公报中所说明的悬浊液分离装置是将多个分离流路模块立体式地配置于悬浊液分离槽内，使其处理能力大幅向上提升。此外，由于分离流路模块的交换非常容易，故可一边让整个装置运作一边进行分离流路模块的整备/修理工作。另外，由于可以增减悬浊液分离槽内的分离流路模块的数量，故能因应悬浊液流入量的变化柔性地改变其处理能力。

但是，在设计实用尺寸的分离流路模块时，其质量会变得很大。例如，用不锈钢板以1m×1m×2m的尺寸设计模块的本体时，其质量就会到达100～240公斤(kg)左右。当模块的质量很大时，若在设置作业中或使用中分离流路模块因故障而掉落至悬浊液分离槽内的话，分离流路模块本身或悬浊液分离槽就有可能会破损。此外，设置于悬浊液分离槽底部做为集泥的用的刮泥板(scraper)等设备也有可能会破损。因此，为防止分离流路模块的落下，就必须要多加顾虑支撑物体在构造上的安全性。毕竟，若将支撑物体做得复杂且大型，就会无法简便地使用，成本方面也会提高。

此外，要将大质量的分离流路模块支撑在悬浊液分离槽内就必须要使用大规模的支撑物体。

具体而言，如图16所示，必须要将桁架(truss girder)53跨设于悬浊液分离槽38的两端，并以绳索55将分离流路模块54悬挂着。由于像桁架53这样的大型支撑物体很占空间，能够配置于悬浊液分离槽上的数量有限，因此，就会产生能够设置于悬浊液分离槽38内的分离流路模块54的台数也有限这样的问题。

另外，在悬浊液分离槽38底部若装置了用来刮取沉淀的胶羽用的刮泥板等时，就会有像是绳索55断裂、分离流路模块54落下或下沉、分离流路模块54与前述的刮泥板之间发生冲突而使前述的刮泥板等破损的危险。

再者，在设置作业或保养检查等时若分离流路模块掉落至悬浊液分离槽内，其回收就会产生作业上的困难。也就是说，悬浊液分离槽内的悬浊液体其透明度是非常低的。因此，若悬浊液分离槽的深度很深时，要寻找掉落的分离流路模块，就可能必须要将槽内的悬浊液体排出。而且，若分离流路模块的重量很重的话，打捞作业也要花费很大的劳力。有鉴于此，仍有必要发展可以使用质量轻且简易的支撑物体以固定分离流路模块在悬浊液分离槽内的规定位置上，且能防止分离流路模块掉落至悬浊液分离槽底部。或者是提供当分离流路模块掉落或下降至悬浊液分离槽的底部时，也不会损坏设置于底部的机器的分离流路模块及悬浊液分离单元，以符合产业上的需求。

发明内容

鉴于上述的发明背景，为了克服传统技术的缺点，本发明提供一种新的用于悬浊液分离的分离流路模块、分离单元与分离船。

本发明的一目的在于提供一种可以使用质量轻且简易的支撑物体来固定分离流路模块在悬浊液分离槽内的规定位置上，且当分离流路模块掉落至悬浊液分离槽的底部时，也不会损坏设置于底部的机器的分离流路模块。

本发明的另一目的在于通过由分离流路模块中的浮力调节器，以调整分离流路模块的浮力与分离流路模块的重力间的关系，浮力调节器的设置及操作都非常容易。此外，配合倾斜板原理运作的高速沉淀凝集装置即可将沉淀池的处理效率提高数倍，且当以虹吸方式进行固定操作时，甚至不需要使用到人手及动力，只要将装置用缆固定在沉淀池内即可。本发明可以提高沉淀池在自来水处理或污水处理应用上的处理能力、降雨时污水与雨水合流式下水处理场的高悬浊负载情形、建筑工事现场或水灾现场的悬浊物质的高速沉淀去除等方面。据此，本发明能符合经济上的效益与产业上的利用性。

根据以上所述的目的，本发明揭示了一种用于悬浊液分离的分离流路模块，其包含多数个倾斜板流路、至少一吸引管与一浮力调节器。上述的多数个倾斜板流路是由多数个相互平行的倾斜板所构成，其中，该倾斜板流路具有下端开口或上端开口，当该倾斜板流路具有下端开口，悬浊液由下端开口流入，并进行沉淀分离以产生澄清液于该倾斜板流路的上端；当该倾斜板流路具有上端开口，悬浊液由上端开口流入，并进行浮上分离以产生澄清液于该倾斜板流路的下端。上述的吸引管的一端连通至该倾斜流路的上端或下端以吸引澄清液。其次，上述的浮力调节器是用以调整该分离流路模块的浮力大小，以使得该分离流路模块的浮力与该分离流路模块的重力之间达到一特定关系。另一方面，本发明亦揭示了用于悬浊液分离的分离单元与分离船的结构。

附图说明

图1是为本发明实施范例1的分离流路装置的斜视图；

图2(a)、图2(b)是为本发明实施范例1的分离流路装置的正面图及侧面图；

图3是为分离流路装置的其它范例的侧面图；

图4(a)、图4(b)是为分离流路装置于悬浊液分离槽的相对位置示意图；

图5(a)、图5(b)是为本发明实施范例2的分离流路装置的正面图及侧面图；

图6(a)、图6(b)是为倾斜板的结构斜视图；

图7(a)、图7(b)是为倾斜板的结构斜视图；

图8是为本发明实施范例3的悬浊液分离单元的平面图；

图9是为排水导管的纵切面图；

图10(a)、图10(b)是为分离流路模块的横切面图；

图11(a)、图11(b)是为悬浊液分离单元的横切面图；

图12是为本发明实施范例4的悬浊液分离船的横切面图；

图13是为以先前技术建立的悬浊液分离装置的整体结构图；

图14(a)、图14(b)是为以先前技术建立的倾斜管的斜视图；

图15(a)、图15(b)、图15(c)、图15(d)是为以先前技术建立的倾斜流路组的斜视图；与

图16是为将以先前技术建立的分离流路模块设置于悬浊液分离槽底部的状态示意图。

【主要组件符号说明】

1分离流路模块

2机壳

3倾斜板

4空间

5吸引管

6浮力调节器

7注排水管

8吸排气管

9吸排气活门

10深度测量标尺

11分离流路模块

12空气囊

13骨架

14盖板

15悬浊液分离槽

16绳索(rope)

17横杠(bar)

18绳索

19分离流路模块

20辅助浮力调节器

21悬浊液分离单元

22排水导管

23分离流路模块

24排水装置

25空间

26虹吸管(siphon)

27吸引管

28活门(valve)

29悬浊液分离船

30分离流路模块

31槽

32虹吸管

33活门

34空间

35悬浊液分离装置

36胶羽形成槽

37流入槽

38悬浊液分离槽

39流出槽

40排液沟

41前段整流壁

42后段整流壁

43流出侧整流壁

44倾斜流路组

45倾斜管

46吸引管

47流量调节活门

48浊度计

49主吸引管

50吸引唧筒(pump)

51控制盘

52接驳装置

53桁架

54分离流路模块

55绳索

具体实施方式

本发明在此所探讨的方向为一种用于悬浊液分离的分离流路模块、分离单元与分离船。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发明的施行并未限定于该领域的技艺者所熟习的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述的外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以的后的专利范围为准。

参考日本特开2005-169380号公报，其详细说明将重迭了许多层分离流路的分离流路模块以垂直方向或水平方向立体地陈列于悬浊液分离槽中的悬浊液分离装置。

图13为日本特开2005-169380号公报中揭示的悬浊液分离装置的整体结构图。如图13所示，悬浊液分离装置35从水流的上游侧起，具备有胶羽形成槽36、流入槽37、悬浊液分离槽38、流出槽39，及排液沟40。

胶羽形成槽36是一个用来在流入的悬浊液体中放入凝集剂等，并用混凝槽(慢速搅拌装置)(无图标)搅拌的水槽。通过由这个水槽使悬浊液体中的悬浊物质凝集起来，形成胶羽。

流入槽37承接从胶羽形成槽36流入的悬浊液体，在此水槽中进行大粒径的胶羽的沉淀与去除，同时可以缓冲悬浊液体的流动。

在悬浊液分离槽38中将从流入槽37流入的悬浊液体中残余的胶羽沉淀并去除，并在此水槽中产生澄清的水。

流出槽39是用来暂时存放从悬浊液分离槽38流入的澄清水的水槽。且储存于流出槽39的澄清水会经由排液沟40被送至下一个处理工程(无图标)。

在胶羽形成槽36与流出槽37之间设置有前段整流壁41。在流入槽37与悬浊液分离槽38之间设置有后段整流壁42。此外，在悬浊液分离槽38与流出槽39之间设置有流出侧整流壁43。这些整流壁是做为悬浊液的整流的用，防止因密度差异而产生的水流(水流会由高密度处流向低密度处)。

在悬浊液分离槽38的内部配置了数个倾斜流路组44。倾斜流路组是将倾斜管45以垂直方向重迭出许多层的一个集合体。倾斜管45是下端为开口状态的管状物体，以约60°的角度倾斜地配置。

倾斜管45的上端与吸引管46相接。吸引管46是由每个倾斜流路组44都设置有一支的干管，以及从前述干管分岐出来，且与各倾斜管45相连的枝管所构成。所有的吸引管46会通过流量调结活门47及浊度计48，再一起连接到吸引主管49上。此外，吸引主管49的下游侧设置有吸引唧筒50，且吸引主管的下游端对流出槽39是开放的。

从倾斜管45下端流入的悬浊液中的胶羽在流经倾斜管45时会沉淀于倾斜管45的底面上，并从倾斜管45的下方排出，同时倾斜管45的上端会产生澄清的水。产生出来的澄清水会通过吸引管46被送到流出槽39。如此一来，倾斜流路组44就达到了分离流路集合体，也就是分离流路模块的功能。

悬浊液分离装置35上设置有控制盘51，以各个浊度计48所检测出的浊度为基准，控制各个流量调节活门47的开度及吸引唧筒50的马力。

在吸引管46的流量调节活门47的下部(上游侧)设置有接驳装置52。通过由将此接驳装置52分离或结合，可以自由地从悬浊液分离槽38上将倾斜流路组44装上及取下。

图14是将倾斜管45的例子表现出来的斜视图。倾斜管45可使用如图14(a)所示的扁平直方体形状的箱状，亦可使用如图14(b)所示的细长管状。若使用细长管状的倾斜管45时，应如图14所示般地将数个倾斜管45以水平方向排列使用。倾斜管45需对水平面以一定角度θ倾斜地设置于悬浊液分离槽38内。此倾斜角度θ必须是一个大于胶羽在沉淀堆积时的安息角的角度。这是因为要将沉积于倾斜管45内的胶羽从倾斜管45的下端排出。通常会将角度θ设定为较为宽裕的60°以上。

图15是将倾斜流路组44的例子表现出来的斜视图。图15(b)为图15(a)的倾斜流路组44的侧面图，图15(d)为图15(c)的倾斜流路组44的侧面图。像这样将各倾斜管45间以没有间隙的方式制成一体化的倾斜流路组44。这样做的话就不会再有空间上的浪费，亦可将装置做得更为小型化。

本发明的分离流路模块的第1项结构是使用与悬浊液分离槽不同的形式构成，在模块本体的内部具有使悬浊液沉淀分离或浮上分离的数个倾斜板流路，同时前述各倾斜流路的一端连接到能将产生于该倾斜流路内的澄清液吸引及排出的吸引管，此分离流路模块具备有浮力调节器，可调节由分离槽流路模块所产生的浮力。

基于此种结构，在悬浊液体中因浮力调节器而产生的浮力就能够与分离流路模块的重量相互抵消。因此加诸于将分离流路模块悬挂固定在悬浊液分离槽内规定的位置的支撑物体上的负荷就会减轻。也因此就可以将前述的支撑物体做成简易、小型且质量轻的结构了。例如，让分离流路模块浮游于悬浊液分离槽的液面上或液体中，仅以绳索(wirerope)等拴住即可。

另外，一旦能够将支撑物体做成简易、小型的结构，就能缩短前述支撑物体相互之间之间隔。也因此能轻易地将模块本体以高密度的方式配置于悬浊液分离槽内。而要提高悬浊液的分离处理效率也会变得很容易。此外，即使因前述支撑物体的破损导致分离流路模块碰到悬浊液分离槽的底部，对设置于悬浊液分离槽底部的装置造成的冲击也会很小，损伤前述装置等的危险也会变小。再者，利用浮力调节器将浮力调节至适当的大小，就能使分离流路模块在悬浊液分离槽内浮游。通过由这个做法，即使前述的支撑物体破损了，也能够防止分离流路模块掉落至悬浊液分离槽的底面上。

因此，倾斜流路若是用于将悬浊液体做沉淀分离时，就是做成将倾斜的下方开口当做取液口，而在倾斜的上方连接上吸引管的构造。若是用于将悬浊液体做浮上分离时，就是做成将倾斜的上方开口当做取液口，而在倾斜的下方连接上吸引管的构造。倾斜流路的形状一般是做成下端或上端为开口的倾斜管状。

于本发明中所指的悬浊液体不论液体的种类及悬浊物质的种类为何，只要是和在静水状态下沉淀或浮游的悬浊物质一样的浮游或分散的液体皆是。例如，浊水、油水混合液等皆属的。另外，浮力调节器不论其材质及形式为何，只要是能将水排除而产生浮力的物体即可。例如发泡树脂块的类的实心固体也可以，槽或浮囊的类的中空容器也可以。

于本发明中，模块本体其内部具有容纳前述各倾斜流路的外壳(casing)，以及前述外壳侧面做成开口的各倾斜流路的取液口，可将在前述外壳内部所形成的中空部分当做前述的浮力调节器的用。

本发明的分离流路模块的第2项结构具有以下特征，即在前述第1项结构中，前述的浮力调节器是设置于前述倾斜流路的上方。基于此种结构，因为浮力调节器是配置于前述倾斜流路的上方，在设置于悬浊液分离槽底部的状态下，分离流路模块的浮力中心会比重力中心的位置来得高，因此分离流路模块就能维持平稳状态而不致于倾覆。

本发明的分离流路模块的第3项结构具有以下特征，即前述的浮力调节器包括由吸入、排出以及容纳空气的空气囊、中空软管(hose)、或中空管(pipe)所构成的空气容器，以及对前述的空气容器进行吸排气的吸排气功能。

基于此种结构，通过由对空气容器进行吸排气就可以改变空气容器的容积，而使分离流路模块浮上或沉下。因此，分离流路模块的设置及撤除就会很容易。此外，由于空气容器的质量很轻，故能使分离流路模块的重心位置下降，进而让分离流路模块维持在更安定平稳的状态。

本发明的分离流路模块的第4项结构具有以下特征，即在第1及第2项结构中，前述的浮力调节器为具备可将前述的悬浊液分离槽内的悬浊液体注入或排出的压载舱(ballast tank)，以及可对前述的压载舱进行将前述的悬浊液分离槽内的悬浊液体注入或排出的注入排出机制。基于此种结构，通过由对压载舱进行液体的注入或排出，就能控制分离流路模块的浮上或沉下。

本发明的分离流路模块的第5项结构具有以下特征，即在前述的第4项结构中，前述的注排液机制具备有位于前述的压载舱(ballast tank)下方的注水排水口、位于前述的压载舱的上方对前述的压载舱进行吸排气的用的吸排气口，以及用于开启或关闭前述的给气排气口的吸排气活门。基于此种结构，若将吸排气活门打开，使吸排气管开放于空气中的话，悬浊液体就会通过注排液口流到压载舱(ballast tank)中；若将吸排气活门关闭的话，就会停止流入。此外，将吸排气管连接至高压空气源并将吸排气活门打开，将高压空气导入压载舱内的话，就能使压载舱内的悬浊液体通过注排液口被排到外部。上述的高压空气的来源可以使用高压空气桶，或是可搬运式的空气压缩机(air compressor)。

本发明的分离流路模块的第6项结构具有以下特征，即在前述的第1乃至于第5项的任何一项结构中，在前述的模块本体的至少2个不同的地方具有可以独立增减其浮力大小的浮力平衡调节器。基于此种结构，通过由增减数个浮力平衡调节器的浮力大小，就可以自由地调整分离流路模块的状态。另外，浮力平衡调节器只要是可增减浮力的浮体，使用什么材质或形式都可以。例如，可以使用由注入及排出液体自由构成的压载舱(ballast tank)、由可改变容积的物体所构成的容器，或是由吸气及排气自由构成的空气囊等。

本发明的分离流路模块的第7项结构具有以下特征，即在前述的第6项结构中，前述的一对浮力平衡调节器是配置于前述的模块本体的左右两方。基于此种结构，由于将前述的一对浮力平衡调节器配置于左右两方，就可以自由地调整分离流路模块的左右倾斜角度。

本发明的分离流路模块的第8项结构具有以下特征，即在前述的第6项结构中，前述的各浮力平衡调节器是配置于前述的模块本体在前述的倾斜流路的开口侧，以及前述的倾斜流路连接至吸引管的一侧。基于此种结构，由于前述的一对浮力平衡调节器是配置于前述模块本体的前述倾斜流路的开口侧，以及前述的倾斜流路连接至吸引管的一侧，故能将分离流路模块前后摇晃，以促使堆积于分离流路中的胶羽排出。

本发明的分离流路模块的第9项结构具有以下特征，即在前述的第1乃至于第8项结构中，具有可测量前述模块本体的设置深度的标尺。基于此种结构，通过由测量突出于液面的标尺的高度，即可得知分离流路模块设置位置的深度。此外，只要将标尺前后或是左右并排，就能得知分离流路模块的倾斜情形。

本发明的悬浊液分离单元的结构具有以下特征，即此结构具备有浮游于前述的悬浊液分离槽液面的排水导管，此排水导管可以是封闭的结构(例如：一体成形的管状物或具有可拆式盖体的管状物)或是上方开放的结构(类似沟渠结构)，安装于前述的排水导管上，具有由在模块本体的内部将悬浊液体进行沉淀分离或浮上分离的数个倾斜流路所构成的分离流路模块；一端连接至前述各倾斜流路的一端，另一端则连接至前述的排液沟内，用于将产生于该倾斜流路内的澄清液吸引排出至前述的排液沟内的吸引管；以及将流入前述的排液沟内的澄清液进行排液的排液管。

基于此种结构，悬浊液分离装置单元即可通过由因浮体容器而产生的浮力浮游于悬浊液分离槽内，因此就不需要在悬浊物分离槽内设置用来支撑悬浊液分离装置单元的重量的构造物了。也因此能够很容易地设置于既存的悬浊液分离槽内。

本发明所揭示的悬浊液分离船具有以下特征，其具有位于船体吃水线下在船侧做成开口的取液口；配置于船内，将从前述取液口流入的悬浊液体进行沉淀分离并产生澄清液的倾斜流路；以及储存由前述倾斜流路产生的澄清液的储存槽。

基于此种结构，在需要澄清水的地区(例如，上水道设备功能停摆的受灾区)，让悬浊液分离船以自动航行或拖航的方式进行航行，就可以将自河川的水产生的澄清水当做净水的原料来供应。

如上所述，基于本项发明，由于分离流路模块或悬浊液分离单元是利用浮力来支撑的，因此在将这些设置装设于悬浊液分离槽中时，不需要使用大规模的支撑物体来支撑这些设置。因此，在装设用于提高既存悬浊液分离槽的处理能力的悬浊液分离装置时，就有能使其设置工事变得容易的效果。此外，悬浊液分离船可以配备分离流路模块来进行浮航，故而会有能够很容易地在受灾地设置紧急净水场(plant)的效果。

以下将参照图式就实施本发明的最佳形态加以说明：

实施范例1

图1为与本发明的实施范例1有关的分离流路装置的斜视图，图2为图1的分离流路装置的正面图(a)以及侧面图(b)。如图1及图2所示，分离流路装置1包含一外壳2、多数个倾斜板3、一用以容置澄清液的储存区4、一吸引管5与一浮力调节器6。上述的外壳2具有一顶板、一底板、两前后侧板与两相互平行的左右侧板，前侧板与左右侧板是相互垂直，且前侧板下端具有一开口区以便于悬浊液流入。其次，上述的多数个倾斜板3依前低后高方式平行架设于左右侧板之间，倾斜板3的前端是连接前侧板的开口区，通过此导入悬浊液并进行沉淀分离以产生澄清液于倾斜板3的后端。上述的储存区4是形成于多数个倾斜板3的后端、左右侧板与后侧板之间。再者，吸引管5的一端连通至储存区4以导出澄清液。

浮力调节器6是位于顶板、前侧板、左右侧板与最接近顶板的倾斜板之间，其中，浮力调节器6是用以调整分离流路装置的浮力，以使得分离流路装置的浮力与分离流路装置的重力之间达到一特定关系。在浮力调节器6的下方有注排水管7，而在浮力调节器6的上面则有吸排气管8。另外，在吸排气管8的中途装有吸排气活门9。此外在外壳2的上面以左右并列的方式装设了2根深度测量标尺10。

注排水管7是连接浮力调节器6内部与外部之间的管子，通过注排水管7，水可以自由地出入。只要水可以在浮力调节器6的内部与外部之间自由出入，不论注排水管7的长度、直径、及数量为何皆可。此外，也可以在浮力调节器6的下部切开注排水用的开口，以取代注排水管7。

吸排气管8是连接浮力调节器6的内部与大气环境之间的管子，其长度应为在将分离流路装置1装设于规定的深度时，其末端还能够突出于水面的长度。另外，吸排气活门9是位于吸排气管8的中途或末端，用来开启或关闭吸排气管8的活门。吸排气管8可以是用金属等材料所制成的硬管，也可以是用合成树脂等材料所制成的柔软的(flexible)管子。

深度测量标尺是测量深度用的有长长的刻度显示的长柱子，其长度应为在将分离流路装置1装设于规定的深度时，其末端还能够突出于水面的长度。通过由读取深度测量标尺10在水面的刻度，就能得知分离流路装置1的设置深度。此外，通过由求得设置于左右两侧的深度测量标尺10的刻度差，即可得知分离流路装置1在左右方向上的倾斜角度。

本实施范例虽是将2根深度测量标尺10配置于左右两侧，但若将深度测量标尺10配置于前后两侧的话，就能够得知分离流路装置1在前后方向上的倾斜度了。此外，若将3根乃至于4根深度测量标尺配置于左右以及前后的话，就能够得知分离流路装置1在左右以及前后方向上的倾斜度了。

此处将说明将分离流路装置1设置于悬浊液分离槽的步骤。

<1>用起重机(crane)等将分离流路装置1吊至悬浊液分离槽的水面上。此时，浮力调节器6的内部是空的(只有空气在里面而尚未有水进入的状态)，吸排气活门9是关闭着的。

<2>使分离流路装置1在悬浊液分离槽中浮着，开启吸排气活门9，水就会通过注排水管7流入浮力调节器6的内部。一旦水流入浮力调节器的内部，分离流路装置1就会失去浮力而开始下沉。

<3>若分离流路装置1开始下沉了，就将吸排气活门9关闭。此时，分离流路装置1的重量只比浮力大一点点，因此若下降到了期望的深度，就用绳索等吊着，维持于该深度。由于加在前述绳索上等的张力会等于分离流路装置1的重量与浮力之间的差，因此是非常小的。也因此前述的绳索等使用小直径的纤维索等就十分足够了。另外，虽然一般而言分离流路装置1的重量与浮力之间的差是愈小愈好，但若分离流路装置1的重量与浮力之间的差等于0的话，就会很容易因为外部环境的扰乱而使分离流路装置1变得不安定，故希望能够调整到重量比浮力大一点(需大于1公斤，约数公斤重左右)。

要将分离流路装置1自悬浊液分离槽撤除时，就将高压空气源连接至注排水管7，然后开启吸排气活门9将空气压入浮力调节器6内，只要将浮力调节器6内的水排出，就能很容易地使分离流路装置1浮上来。虽说高压空气源使用固定在悬浊液分离槽周围的高压空气供给装置或是可搬运式的空气压缩机就可以了，但悬浊液分离槽的水深最多不过2、3公尺而已，并不需要用到如此的高压，因此也可以使用手押式的空气唧筒(pomp)或脚踏式的风箱等将空气压入浮力调节器6中。

图3为表示分离流路装置的变形范例的侧面图。如图3所示，分离流路装置11的特征是具备有空气囊12，其功能是取代分离流路装置1中的浮力调节器6。空气囊12是橡胶制的袋状物体，通过由增减其内部的空气量即可改变其容积。此外，空气囊12上连接有吸排气管8和吸排气活门9，只要将吸排气管8与图中并没有显示的高压空气源相接，并开启吸排气活门9，就可以将高压空气压入。若将吸排气管8自前述的高压空气源上移除，并将吸排气活门9开启，就可以将高压空气排出。

此外，空气囊12是被放置于分离流路装置1上部的格子状骨架13中的，且骨架13的上部又用盖板14覆盖住。将骨架13做成格子状是为了减轻其重量，在上方设置盖板14是为了防止空气囊12的表面被太阳曝晒，抑制空气囊12的表面因阳光曝晒而导致劣化的情形及微生物的附着及成长。

图4是将分离流路装置1设置于悬浊液分离槽15底部的状态的表示图。由于分离流路装置1的重量仅比浮力大一点点，因此加在将它吊起来用的绳索16上的张力也只有一点点，也因此就可以如图4(a)所示地将数个分离流路装置1吊挂在跨架于悬浊液分离槽15上的质量很轻的横杠17(如钢管或型钢)上。或者可以如图4(b)所示地将数个分离流路装置1吊挂在横跨于悬浊液分离槽15两侧的绳索18上。如此一来，就可以利用极为简便且质量轻的支撑物体，或者是利用吊挂的方式来设置分离流路装置1。绳索16及绳索18要选择能够耐受由悬浊液体造成的腐蚀且具有足够强度的索具。从纤维索、钢索，或以其它材料制成的绳索当中选择使用即可。

实施范例2

图5为本发明实施范例2的分离流路装置的正面图(a)以及侧面图(b)。如图5所示，此分离流路装置19的特征为在外壳2下部的两侧具备了辅助浮力调节器20。此分离流路装置19的其它结构与前述的分离流路装置1相同，故将其说明省略。

辅助浮力调节器20与浮力调节器6相同，都是通过由增减其内部水和空气的量来调整浮力大小的压载舱(ballast tank)，左右两侧的辅助浮力调节器20分别具有个别独立的可进行注排水的注排液机制。因此通过由增减左右两侧的辅助浮力调节器20的浮力大小，就能够调整分离流路装置19的左右倾斜角度。

此外，将辅助浮力调节器20配置于外壳2的前方及后方，再将分离流路装置19前后摇动，就可以促使屯积在倾斜板3上的胶羽掉落。

图6及图7为本发明实施范例2的两种其它倾斜板3的结构示意图。如图6(a)所示，倾斜板3的前端具有至少一活门32以排放沉积污泥，此活门32是通过由该倾斜板上的污泥累积，达成重力开启。参考图6(b)，为了使累积的污泥于排放时能够渐进式落下，倾斜板3彼此间错落间隔，此设计是随着该倾斜板3与该顶板的距离减少，该倾斜板3与该前侧板的距离增加。此外，如图7(a)所示，倾斜板3的前端具有多数个长孔34，且长孔34的方向与上述的左右侧板平行。此设计的主要目的是配合分离流路装置1具有左右两侧的辅助浮力调节器20时，可以左右倾斜分离流路装置1使累积于倾斜板3上的污泥由长孔34落下，图7(b)的设置原理与图6(b)相似，因此不再赘述。

实施范例3

图8为本实施范例3的悬浊液分离单元的平面图。如图8所示，悬浊液分离单元21就是将数个分离流路模块23配置在排水导管22的两侧所构成的单元。此悬浊液分离单元21是悬浮在悬浊液分离槽中的，并用适当的方法拴住。

排水导管22有两个功能，它是储存产生于分离流路模块23的澄清液的储存容器，同时也是产生浮力以支撑整个悬浊液分离单元21的重量的浮体。

图9为排水导管22的纵切面图。在排水导管22的前后两端具有暂时储存澄清水用的排水装置24。从分离流路模块23流入排水导管22的澄清水会停留在排水装置24中，再用图中并未显示的排水方法将水抽出，送至下一个处理程序。另外在排水导管22的下部有个不透水结构的空间25，即使排水导管22已经装满了澄清水，也能够确保住具有使分离流路模块23不会沉没的浮力。

图10为分离流路模块23的横切面图。如图10(a)所示，分离流路模块23的顶板是依前低后高方式倾斜设置，以避免污泥(sludge)沉积于模块的顶面，由于污泥会自行自倾斜面滑除，通过此减低模块的负荷。此外，如图10(b)所示，顶板也可以增加斜度至与倾斜板相互平行，通过此进一步减少污泥沉积的机率。

图11为悬浊液分离单元21的横切面图。要将从分离流路模块23产生的澄清液输送至排水导管22时，可以使用如图11(a)所示的虹吸管26的方法，也可以使用如图11(b)所示的将吸引管27贯穿至排水导管22的侧壁的方法。或者是使用唧筒也可以。28是用来调节澄清水的送出量的活门。另外，连接排水导管22与分离流路模块23之间的方法可以使用熔接或以铆钉装设等固定式的结合方法，但若使用以螺丝·螺帽(bolt·nut)等能够自由装卸的接合方法的话，在分离流路模块23有一部分损伤时，就能够很容易地进行修理或替换。

实施范例4

图12是本发明实施范例4的悬浊液分离船的横切面图。悬浊液分离船29是将构成悬浊液分离单元21的排水导管22及分离流路模块23在构造上制成一体化的船，在船的左右两侧配备有分离流路模块30，同时船体中心部分有储存槽31，用以储存由分离流路模块30产生的澄清水。此外，32是将澄清水从分离流路模块30送出至槽31内的虹吸管，33是用来调节澄清水的送出量的活门。34是不透水结构的空间，即使槽31已经装满了水，也能确保具有使悬浊液分离船29不会沉没的浮力。槽31并没有规定要是6面封闭的物体。将槽31的上方开放也可以。

悬浊液分离船29是为达成以下目的而制成的船，即在上水道功能停摆的受灾地区的河川中航行，从河川的水产生出澄清的水，以图中未显示的杀菌方法提供饮用水等。可以选择使用以下两种方法的其中一种，一是将船拴在河岸边，连续取出槽31内的澄清水的方法，另一则是先在适合于取水的地方产生出澄清的水并将槽31装满，然后再移动至需要给水的地方将澄清的水卸下。

用于将澄清水从槽31中卸下的抽水唧筒可以装置在悬浊液分离船29上，也可以设置在陆地上。此外，在悬浊液分离船29上装置杀菌用具，做成具净水场功能的船这样的结构也可以。

如此一来，悬浊液分离船29不论是自走船还是非自走船都可以。也就是说，它可以是配备了推进器等可以自动航行的船舶，也可以是要以拖船等拖航的大型平底船(barge)。

综合以上所述，本发明揭示了一种用于悬浊液分离的分离流路模块，其包含多数个倾斜板流路、至少一吸引管与一浮力调节器。上述的多数个倾斜板流路是由多数个相互平行的倾斜板所构成，其中，该倾斜板流路具有下端开口或上端开口，当该倾斜板流路具有下端开口，悬浊液由下端开口流入，并进行沉淀分离以产生澄清液于该倾斜板流路的上端；当该倾斜板流路具有上端开口，悬浊液由上端开口流入，并进行浮上分离以产生澄清液于该倾斜板流路的下端。上述的吸引管的一端连通至该倾斜流路的上端或下端以吸引澄清液。其次，上述的浮力调节器是用以调整该分离流路模块的浮力大小，以使得该分离流路模块的浮力与该分离流路模块的重力之间达到一特定关系。另一方面，本发明亦揭示了用于悬浊液分离的分离单元与分离船的结构。

显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其附加的权利要求项的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述申请专利范围内。

Claims (22)

1.一用于悬浊液分离的分离流路模块，其特征在于：该用于悬浊液分离的分离流路模块包含：

多数个相互平行的倾斜板所构成的多数个倾斜板流路，其中，该倾斜板流路具有下端开口或上端开口，当该倾斜板流路具有下端开口，悬浊液由下端开口流入，并进行沉淀分离以产生澄清液于该倾斜板流路的上端；当该倾斜板流路具有上端开口，悬浊液由上端开口流入，并进行浮上分离以产生澄清液于该倾斜板流路的下端；

至少一吸引管，该吸引管的一端连通至该倾斜流路的上端或下端以吸引澄清液；与

一浮力调节器，该浮力调节器是用以调整该分离流路模块的浮力，以使得该分离流路模块的浮力与该分离流路模块的重力之间达到一特定关系。

2.如权利要求1所述用于悬浊液分离的分离流路模块，其特征在于：所述的浮力调节器设置于多数个该倾斜板流路的上方。

3.如权利要求1所述用于悬浊液分离的分离流路模块，其特征在于：所述的分离流路模块的重力大于该分离流路模块的浮力，且两者的差值大于1公斤。

4.一用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于，所述该用于悬浊液分离的分离流路装置包含：

一外壳，该外壳具有一顶板、一底板、两前后侧板与两相互平行的左右侧板，该前侧板与该左右侧板是相互垂直，且该前侧板下端具有一开口区以便于悬浊液流入；

多数个倾斜板，多数个该倾斜板依前低后高方式平行架设于该左右侧板之间，多数个该倾斜板的前端是连接该前侧板的该开口区，通过此导入悬浊液并进行沉淀分离以产生澄清液于多数个该倾斜板的后端；

一用以容置澄清液的储存区，该储存区是形成于多数个该倾斜板的后端、该左右侧板与该后侧板之间；

一吸引管，该吸引管的一端连通至该储存区以导出澄清液；与

一浮力调节器，该浮力调节器是位于该顶板、该前侧板、该左右侧板与最接近该顶板的该倾斜板之间，其中，该浮力调节器是用以调整该分离流路装置的浮力，以使得该分离流路装置的浮力与该分离流路装置的重力之间达到一特定关系。

5.如权利要求4所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：随着该倾斜板与该顶板的距离减少，该倾斜板与该前侧板的距离增加。

6.如权利要求5所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的倾斜板的前端具有多数个长孔，且该长孔的方向与该左右侧板平行。

7.如权利要求5所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的倾斜板的前端具有至少一活门以排放沉积污泥。

8.如权利要求4所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的浮力调节器是为一具有弹性的气体容器，该具有弹性的气体容器包含：

一空气囊；

一连通该空气囊的吸排气管；与

一位于该吸排气管上的吸排气活门。

9.如权利要求4所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的浮力调节器包含一可进行注排液的压载舱。

10.如权利要求9所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的浮力调节器更包含一位于该压载舱下方的注排水口、一连通该压载舱上方的吸排气管与一位于该吸排气管上的吸排气活门。

11.如权利要求4所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：更包含多数个浮力平衡调节器，且每个该浮力平衡调节器是独立增减其浮力大小。

12.如权利要求11所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的多数个浮力平衡调节器是为两个浮力平衡调节器，且两个该浮力平衡调节器是分别设置于该左右侧板的外侧。

13.如权利要求11所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的多数个浮力平衡调节器是为两个浮力平衡调节器，且两个该浮力平衡调节器是分别设置于该前后侧板的外侧。

14.如权利要求4所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的顶板是依前低后高方式倾斜设置。

15.如权利要求4所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：所述的顶板与该倾斜板相互平行。

16.如权利要求4所述用于悬浊液分离的分离流路装置，其特征在于：更包含至少一位于该顶板上方的标尺，该标尺是用以测量该分离流路装置的设置深度。

17.一用于悬浊液分离的分离单元，该用于悬浊液分离的分离单元浮行于悬浊液的液面，其特征在于：该用于悬浊液分离的分离单元包含：

一具有至少一不透水结构的空间的排水导管；

多数个固定于该排水导管两侧的分离流路模块，每个该分离流路模块包含：

多数个相互平行的倾斜板所构成的多数个倾斜板流路，其中，该倾斜板流路具有下端开口或上端开口，当该倾斜板流路具有下端开口，则悬浊液由下端开口流入，并进行沉淀分离以产生澄清液于该倾斜板流路的上端；当该倾斜板流路具有上端开口，则悬浊液由上端开口流入，并进行浮上分离以产生澄清液于该倾斜板流路的下端；

至少一吸引管，该吸引管的一端连接至该倾斜流路的上端或下端以吸引澄清液，并输送澄清液至该排水导管；与

一浮力调节器，该浮力调节器是用以调整该分离流路模块的浮力，以使得该分离流路模块的浮力与该分离流路模块的重力之间达到一特定关系。

18.如权利要求17所述用于悬浊液分离的分离单元，其特征在于：所述的浮力调节器设置于多数个该倾斜板流路的上方。

19.如权利要求17所述用于悬浊液分离的分离单元，其特征在于：所述的分离流路模块的重力大于该分离流路模块的浮力，且两者的差值大于1公斤。

20.一用于悬浊液分离的分离船，该用于悬浊液分离的分离船可航行于悬浊液的液面，并将悬浊液进行沉淀分离以产生澄清液，其特征在于：该用于悬浊液分离的分离船包含：

位于船体吃水线下船侧的多数个取液口；

至少一储存槽；

位于该储存槽下方的至少一不透水结构的空间；

多数个固定于该储存槽两侧的分离流路模块，每个该分离流路模块包含：

多数个相互平行的倾斜板所构成的多数个倾斜板流路，其中，该倾斜板流路具有下端开口以便于自该取液口导入悬浊液，并进行沉淀分离以产生澄清液于该倾斜板流路的上端；

至少一吸引管，该吸引管的一端连通至该倾斜流路的上端以吸引澄清液，并输送澄清液至该储存槽；与

一浮力调节器，该浮力调节器是用以调整该分离流路模块的浮力，以使得该分离流路模块的浮力与该分离流路模块的重力之间达到一特定关系。

21.如权利要求20所述用于悬浊液分离的分离船，其特征在于：所述的浮力调节器设置于多数个该倾斜板流路的上方。

22.如权利要求21所述用于悬浊液分离的分离船，其特征在于：所述的分离流路模块的重力大于该分离流路模块的浮力，且两者的差值大于1公斤。

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