CN208345806U - 一种处理水体中悬浮颗粒物的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理水体中悬浮颗粒物的装置，包括一体成型的筒体部和锥体部，在筒体部的顶端盖合有压力盖，在压力盖上插接有上流管，在锥体部的底端设有下流口，在筒体部的侧壁上设有入流管，入流管垂直于筒体部的外壁。本实用新型结构简单，便于制造，总悬浮颗粒物的去除效率高。

Description

一种处理水体中悬浮颗粒物的装置

技术领域：

本实用新型涉及一种处理水体中悬浮颗粒物的装置。

背景技术：

水力旋流分离器是利用离心分级的原理，对污水中的颗粒物进行去除。目前对于水力旋流分离器的研究有很多，在选矿选矿、洗煤、石油、天然气、石化、三废处理、食品及饮料、造纸工业、水泥工业等许多领域得到广泛应用。比如：Uberlanida大学研制了过滤式旋流分离器，在普通水力旋流分离器的基础上增加了过滤装置，可以承受更快的流速，分离更小的粒径。ASH水力旋流分离器，该技术增加了中心泡沫柱和泡沫底座，可以改变环隙面积和分离的有效高度（上述两种参数影响底流流量、溢流流量和停留时间），强化分离效率。环保行业对于水力旋流器的设计比较少。近几年的设计有：王磊磊等设计了一款双进口水力旋流分离器（专利申请号：201610372339.3），该分离器采用双进口螺旋进流，改善了单进口处理能力低的状况。吕永鹏等设计集成式雨水旋流处理装置（专利申请号：201410065343.6），其由提篮格栅，旋流分离器以及混凝土过滤板构成，增加提篮格栅和混凝土过滤板使装置对于悬浮颗粒物的处理效果更好。上述的这些设计，考虑了增加一些外部过滤条件，但是会增加运行成本，并且对于悬浮颗粒物的去除率能否达到标准仍然是一个值得考虑的问题。

发明内容：

本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种处理水体中悬浮颗粒物的装置。

本实用新型所采用的技术方案有：一种处理水体中悬浮颗粒物的装置，包括一体成型的筒体部和锥体部，在筒体部的顶端盖合有压力盖，在压力盖上插接有上流管，在锥体部的底端设有下流口，在筒体部的侧壁上设有入流管，入流管垂直于筒体部的外壁。

进一步地，所述锥体部的锥度为9°-12°。

进一步地，所述筒体部的直径为D，上流管上的上流口的管径为0.3D，下流口的管径0.15-0.37D。

进一步地，所述筒体部的高度为D，锥体部高度为2D。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型结构简单，便于制造，总悬浮颗粒物的去除效率高。

附图说明：

图 1 为本实用新型结构图。

图 2 为去除率与压力以及Du/Di之间的关系。

图 3 为压力与流出体积分数的关系。

图 4 为体积分数与Di/Du的关系。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型一种处理水体中悬浮颗粒物的装置，包括一体成型的筒体部3和锥体部4，在筒体部3的顶端盖合有压力盖2，在压力盖2上插接有上流管5，上流管5上设有上流口6。在锥体部4的底端设有下流口7，在筒体部3的侧壁上设有入流管1，入流管1垂直于筒体部3的外壁。

锥体部4的锥度为9°-12°，保证一定的停留时间，筒体部3的直径为D，上流口6的管径设计为0.3D，下流口7的管径0.15-0.37D，下流口7管径与入流管1管径比例为0.4，筒体部3高度设计为D，锥体部4高度为2D，水流各组成部分的大小关系如下表所示：

项目

D

D<sub>u</sub>

D<sub>o</sub>

D<sub>u/</sub>D<sub>i</sub>

H<sub>1</sub>

H<sub>2</sub>

组成部分

直径

下出口

上出口

下流口/入流管

筒体高度

锥体高度

大小

D

(0.15-0.37)D

0.3D

0.4

D

2D

水力分离器在径流污染控制中的应用：经过雨水收集系统蓄积的雨水，通过压力泵给予15PSI的压力，进入水力分离装置中，通过90°垂直于筒体的内径为25mm的入流管1进入筒体部3内部，由于内外压差对切向水流产生拉扯力，在内径为33mm的筒体部3内产生旋流，通过角度为9°高度为66mm的锥体部4延长停留时间根据离心作用重力大的颗粒物随水体沉降进入内径为10mm的下流口7，比较小的颗粒物随水从直径为10mm的上流口6排出，实现固-液分离的作用。其中，上流口6流出93.5%的雨水，下流口7流出6.5%的雨水，对于总悬浮颗粒物的去除效率可以达到94.9%。

对装置进行了中试实验，分别对不同压力情况下设计不同下流口7直径的装置进行实验以及下流口7直径一定时改变压力对于装置运行效果的影响。具体结果见表一，表二。

表一：不同下流口7直径下装置运行效果

表二：不同压力下装置运行效果

据表一，在压力相同的情况下，去除率和下流口直径成反比关系（口径为0除外），由此可以确定在设计水力旋流处理器时在压力与上流口直径一定时下流口直径应尽量的小。据表二，在下流口直径相同的情况下，去除率与压力不成比例关系，当外界压力为15PSI时，对颗粒物的去除效率最佳，但是总体来说，压力对于总悬浮颗粒物的去除效果影响不大，也没有明显的规律。

根据实验，在压力可控的情况下，上下流口直径的大小对悬浮颗粒物的去除效果影响最大，从图3，图4中也可以看出，上下流口出流比对出口直径改变的变化比较明显。

最后根据实验，对比不同的模型，确定实际的设计比例，通过对多次模拟实验分析得知，随着管径比例的增加去除效率呈下降的趋势，随着压力的增加在初期去除效率呈上升趋势，如图2所示，到某一压力后对去除效果影响不大，径流颗粒物去除效率与管径比以及压力的关系见图2。当压力在15PSI时，分离效率可在94%以上，之后随着压力增加去除效率并没有明显的增加，此时管径比在0.4，设计时可以考虑使装置处在15PSI压力的情况下工作，以达到最优的去除效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种处理水体中悬浮颗粒物的装置，其特征在于：包括一体成型的筒体部（3）和锥体部（4），在筒体部（3）的顶端盖合有压力盖（2），在压力盖（2）上插接有上流管（5），在锥体部（4）的底端设有下流口（7），在筒体部（3）的侧壁上设有入流管（1），入流管（1）垂直于筒体部（3）的外壁；

所述筒体部（3）的直径为D，上流管（5）上的上流口（6）的管径为0.3D，下流口（7）的管径0.15-0.37D。

2.如权利要求1所述的处理水体中悬浮颗粒物的装置，其特征在于：所述锥体部（4）的锥度为9°-12°。

3.如权利要求2所述的处理水体中悬浮颗粒物的装置，其特征在于：所述筒体部（3）的高度为D，锥体部（4）高度为2D。