CN208912333U - 一种多级多段水力旋流分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土壤和污泥淋洗设备技术领域，具体涉及多级多段水力旋流分离装置，包括：至少两个串联连接的一级水力旋流分离器，至少两个一级水力旋流分离器的第二出口分别连接至一个二级水力旋流分离器，二级水力旋流分离器的第一出口分别连接至相应一级水力旋流分离器的第一出口，二级水力旋流分离器的第二出口均连接至一液固分离器，待处理泥浆由一个一级水力旋流分离器的进口进入，分离出的顶流泥浆和底流泥浆分别经过剩余的一级水力旋流分离器和至少两个二级水力旋流分离器的分离后，排出分离后的泥浆、洁净颗粒和余水。本实用新型提供了一种对不同入料土壤粒径的分选效果好，污染土壤和底泥的减量化效果明显的多级多段水力旋流分离装置。

Description

一种多级多段水力旋流分离装置

技术领域

本实用新型涉及土壤和污泥淋洗设备技术领域，具体涉及一种多级多段水力旋流分离装置。

背景技术

城镇化和工业化过程中产生了大量的污染物质，这些物质的不合理处理导致了大气、土壤和水体的污染，对生态环境和人类健康构成了威胁。污染土壤修复方法与技术研究起步于20世纪70年代，经过数十年发展，逐渐形成了物理、化学和生物修复及互相组合的修复方法及技术体系。而土壤淋洗修复技术具有可快速将污染物从土壤中移除，短期内完成高浓度污染土壤治理的特点，且治理费用相对较低，现已成为污染土壤治理技术中的研究热点和发展方向之一。

根据处理方式不同，土壤淋洗可分为原位淋洗和异位淋洗。原位淋洗修复主要是根据污染物纵向分布情况，利用淋洗液自身重力或外力，使其流过污染土壤，并利用人工沟渠或抽提井收集，并对淋洗废液进行处理的过程。而异位淋洗主要通过对污染土壤的开挖和运输，投入到专用的淋洗装置中进行淋洗作业，处理后的土壤回填或按要求进行后续处理，并对淋洗废液进行处理的过程，该技术可用于重金属污染土壤及多环芳烃、有机氯农药等持久性有机物污染土壤的治理。

异位淋洗装置通过对污染土壤的筛分，可将进料中的不含污染物的特定粒径范围土壤或杂物从污染土壤中筛分出来，实现污染土壤的减量化。但淋洗设备在实际操作中受污染土壤粒径组成影响大，在细小土壤颗粒占比大时，使用一级水力旋流设备减量化效果差，且分离出的较大粒径土壤中掺杂含污染物的细微颗粒较多；且受分离效果影响，溢流口中的较大粒径颗粒占比也较多。

在这样的前提下，人们使用多级多段水力旋流分离系统代替单一水力旋流设备进行分离，可以提高减量化效果，例如中国专利文献CN 106269210A公开了一种含钼铜精矿的多级旋流重力分离预处理方法，包括：将含钼铜精矿浆输入规格ф150、锥角为8°的长锥体水力旋流器中进行1次分级，分级压力为0.17～0.22MPa，分级浓度<30％，得到沉砂；将上述处理后的溢流矿浆转入浓密机进行重力分离，分离后底流输入规格ф100、锥角8°的长锥体水力旋流器中进行2次分级，分级压力为0.1 8～0.24MPa，分级浓度<25％，得到沉砂。将2次旋流分级的沉砂合并，合并后矿浆浓度控制在28-32％，再进入铜钼浮选分离作业，得到含钼品位≥45％的钼精矿。但是，该方法实际上只对一次旋流分级的溢流液进行了二次旋流分级，受一次旋流分级的分离效率影响，在一次沉砂中仍含有较高的复杂、微细粒矿物，仍会对铜钼分离带来不利影响，减量化效果差。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的多级旋流分离不彻底，减量化效果差的缺陷，从而提供一种对不同入料土壤粒径的分选效果好，污染土壤和底泥的减量化效果明显的多级多段水力旋流分离装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多级多段水力旋流分离装置，包括：

至少两个串联连接的一级水力旋流分离器，所述一级水力旋流分离器均具有一个进口和两个出口，至少两个所述一级水力旋流分离器的第二出口分别连接至一个二级水力旋流分离器，所述二级水力旋流分离器的第一出口分别连接至相应一级水力旋流分离器的第一出口，所述二级水力旋流分离器的第二出口均连接至一液固分离器，待处理泥浆由一个所述一级水力旋流分离器的进口进入，分离出的顶流泥浆和底流泥浆分别经过剩余的所述一级水力旋流分离器和至少两个所述二级水力旋流分离器的分离后，排出分离后的泥浆、洁净颗粒和余水。

所述的多级多段水力旋流分离装置，至少两个所述一级水力旋流分离器分别为第一一级水力旋流分离器和第二一级水力旋流分离器，至少两个所述二级水力旋流分离器分别为第一二级水力旋流分离器和第二二级水力旋流分离器；

所述第一一级水力旋流分离器和所述第一二级水力旋流分离器的分离粒径均为50-125μm，所述第二一级水力旋流分离器和所述第二二级水力旋流分离器的分离粒径均为12.5-75μm。

所述的多级多段水力旋流分离装置，所述第一一级水力旋流分离器和所述第一二级水力旋流分离器的分离粒径均为75μm，所述第二一级水力旋流分离器和所述第二二级水力旋流分离器的分离粒径均为37.5μm。

所述的多级多段水力旋流分离装置，所述液固分离器为脱水筛，所述脱水筛的筛分粒径为150-300μm。

所述的多级多段水力旋流分离装置，所述脱水筛为直线振动筛。

所述的多级多段水力旋流分离装置，所述一级水力旋流分离器和所述二级水力旋流分离器的进口前均设有缓冲池。

所述的多级多段水力旋流分离装置，所述缓冲池中设置有搅拌器、流量监测器和压力监测器。

所述的多级多段水力旋流分离装置，所述液固分离器的余水出口通过管道连接至所述第一一级水力旋流分离器的缓冲池。

所述的多级多段水力旋流分离装置，所述缓冲池中还设置有用于加入稀释所述缓冲池中的泥浆的水流注入口。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的多级多段水力旋流分离装置，待处理泥浆由一个一级水力旋流分离器的进口进入，分离出的顶流泥浆和底流泥浆分别经过剩余的一级水力旋流分离器和至少两个二级水力旋流分离器的分离后，排出分离后的泥浆、洁净颗粒和余水。由此使得分离出的底流泥浆经过至少三次水力旋流分离后再排出，得到了洁净的颗粒，增强了对不同土壤粒径的分选效果，提高了污染土壤和底泥的减量化效果。

2.本实用新型提供的多级多段水力旋流分离装置，第一一级水力旋流分离器和第一二级水力旋流分离器的分离粒径均为50-125μm，第二一级水力旋流分离器和第二二级水力旋流分离器的分离粒径均为12.5-75μm。通过更换各段各级水力旋流分离器，选择所需要的参数，可以针对不同入料土壤粒径比的污染土壤和底泥进行有效的减量化。

3.本实用新型提供的多级多段水力旋流分离装置，一级水力旋流分离器和二级水力旋流分离器的进口前均设有缓冲池；缓冲池中设置有搅拌器、流量监测器和压力监测器。缓冲池对入水水质进行调节，使水质各条件达到适合的水平，减少了水力旋流分离器的负荷，提高了分离效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的多级多段水力旋流分离装置的示意图；

图2为缓冲池的示意图。

附图标记说明：

1-第一一级水力旋流分离器；2-第二一级水力旋流分离器；3-第一二级水力旋流分离器；4-第二二级水力旋流分离器；5-液固分离器；6-缓冲池；7-管道；8-洁净颗粒；9-余水；61-搅拌器；62-流量监测器；63-压力监测器；64-液位计；65-泥浆泵；66-泥浆入口；67-泥浆出口；68-水流注入口；A-泥浆进口；B-泥浆出口；C-稀释水进口；D-稀释水进口；E-稀释水进口；F-稀释水进口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和2所示的多级多段水力旋流分离装置的一种具体实施方式，可用于污染土壤和底泥的淋洗，包括两个串联连接的一级水力旋流分离器，所述一级水力旋流分离器均具有一个进口和两个出口，两个所述一级水力旋流分离器的第二出口分别连接至一个二级水力旋流分离器，所述二级水力旋流分离器的第一出口分别连接至相应一级水力旋流分离器的第一出口，所述二级水力旋流分离器的第二出口均连接至一液固分离器5。待处理泥浆由设置在左侧的所述一级水力旋流分离器的进口进入，分离出的一次顶流泥浆经过右侧的一级水力旋流分离器分离出二次顶流泥浆直接排出；分离出的一次底流泥浆先经过左侧的所述二级水力旋流分离器，分离出的二次底流泥浆进入液固分离器后，分别排出洁净颗粒8和余水9，分离出的三次顶流泥浆进入右侧的一级水力旋流分离器分离出四次顶流泥浆直接排出，分离出的三次底流泥浆进入右侧的二级水力旋流分离器分离后，五次顶流泥浆直接排出，分离出的四次底流泥浆进入液固分离器5后，分别排出洁净颗粒8和余水9。

至少两个所述一级水力旋流分离器分别为第一一级水力旋流分离器1和第二一级水力旋流分离器2，至少两个所述二级水力旋流分离器分别为第一二级水力旋流分离器3和第二二级水力旋流分离器4。所述第一一级水力旋流分离器1和所述第一二级水力旋流分离器3的分离粒径均为50-125μm，所述第二一级水力旋流分离器2和所述第二二级水力旋流分离器4的分离粒径均为12.5-75μm。所述液固分离器5为脱水筛，所述脱水筛的筛分粒径为150-300μm。作为优选，所述第一一级水力旋流分离器1和所述第一二级水力旋流分离器3的分离粒径均为75μm，所述第二一级水力旋流分离器2和所述第二二级水力旋流分离器4的分离粒径均为37.5μm。所述脱水筛为直线振动筛。

所述一级水力旋流分离器和所述二级水力旋流分离器的进口前均设有缓冲池6。所述缓冲池6中设置有搅拌器61、流量监测器62、压力监测器63、液位计64和泥浆泵65。所述缓冲池6中还设置有泥浆入口66、泥浆出口67和用于加入稀释所述缓冲池6中的泥浆的水流注入口68。泥浆通过泥浆入口66进入缓冲池6，通过注入稀释水对其进行稀释，并使用搅拌器61将其拌匀，通过液位计64监测稀释水的注入量，缓冲后的泥浆使用泥浆泵65进入水力旋流分离器，泥浆的流速和压力通过流量监测器62和压力监测器63监测。在本实施例中，流量监测器62为电磁流量计，压力监测器63为压力计。进入每一级水力旋流分离器的缓冲池6的泥浆，分别通过稀释水进口C、D、E、F注入稀释水对其进行稀释。

所述液固分离器5的余水出口通过管道7连接至所述第一一级水力旋流分离器1的缓冲池6，以实现循环利用，并降低泥浆的浓度和黏度，提高分离效率。

在处理污染土壤和底泥淋洗时，污染泥浆首先通过泥浆进口A进入第一一级水力旋流分离器1的缓冲池6，然后通过泥浆泵65注入第一一级水力旋流分离器1，经过分离后，其底部的第二出口产出粗细混合粒径土，以粗粒径为主，进入第一二级水力旋流分离器3的缓冲池6，以减少大颗粒所夹杂的细颗粒；其上部的第一出口产出细颗粒粒径土，其中掺杂一定量的粒径在37.5-75μm之间的中颗粒，进入第二一级水力旋流分离器2的缓冲池6。第一二级水力旋流分离器3的第二开口出料进入脱水筛，第一出口出料进入第二一级水力旋流分离器2的缓冲池6。第二一级水力旋流分离器2第二出口出料进入第二二级水力旋流分离器4的缓冲池6，第一出口出料为装置整体的出料端。第二二级水力旋流分离器4的第二出口出料进入脱水筛，第一出口出料为装置整体的出料端，即泥浆出口B。脱水筛产生的余水回收至第一一级水力旋流分离器1的缓冲池6继续使用，脱水筛产出的土壤颗粒为清洁土，从而起到减量化。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，包括：

至少两个串联连接的一级水力旋流分离器，所述一级水力旋流分离器均具有一个进口和两个出口，至少两个所述一级水力旋流分离器的第二出口分别连接至一个二级水力旋流分离器，所述二级水力旋流分离器的第一出口分别连接至相应一级水力旋流分离器的第一出口，所述二级水力旋流分离器的第二出口均连接至一液固分离器(5)，待处理泥浆由一个所述一级水力旋流分离器的进口进入，分离出的顶流泥浆和底流泥浆分别经过剩余的所述一级水力旋流分离器和至少两个所述二级水力旋流分离器的分离后，排出分离后的泥浆、洁净颗粒(8)和余水(9)。

2.根据权利要求1所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，至少两个所述一级水力旋流分离器分别为第一一级水力旋流分离器(1)和第二一级水力旋流分离器(2)，至少两个所述二级水力旋流分离器分别为第一二级水力旋流分离器(3)和第二二级水力旋流分离器(4)；

所述第一一级水力旋流分离器(1)和所述第一二级水力旋流分离器(3)的分离粒径均为50-125μm，所述第二一级水力旋流分离器(2)和所述第二二级水力旋流分离器(4)的分离粒径均为12.5-75μm。

3.根据权利要求2所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，所述第一一级水力旋流分离器(1)和所述第一二级水力旋流分离器(3)的分离粒径均为75μm，所述第二一级水力旋流分离器(2)和所述第二二级水力旋流分离器(4)的分离粒径均为37.5μm。

4.根据权利要求1所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，所述液固分离器(5)为脱水筛，所述脱水筛的筛分粒径为150-300μm。

5.根据权利要求4所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，所述脱水筛为直线振动筛。

6.根据权利要求2所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，所述一级水力旋流分离器和所述二级水力旋流分离器的进口前均设有缓冲池(6)。

7.根据权利要求6所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，所述缓冲池(6)中设置有搅拌器(61)、流量监测器(62)和压力监测器(63)。

8.根据权利要求6所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，所述液固分离器(5)的余水出口通过管道(7)连接至所述第一一级水力旋流分离器(1)的缓冲池(6)。

9.根据权利要求6所述的多级多段水力旋流分离装置，其特征在于，所述缓冲池(6)中还设置有用于加入稀释所述缓冲池(6)中的泥浆的水流注入口(68)。