CN218106831U - 一种阶梯颗粒分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阶梯颗粒分离器，属于颗粒物与流体分离设备技术领域，包括沉淀槽、扰流部件和污水管；沉淀槽的一侧上部设置进水口，沉淀槽的另一侧上部设置溢流口，沉淀槽的底部设置排污口；扰流部件安装在沉淀槽中，扰流部件位于沉淀槽的进水口和溢流口之间；污水管包括导管本体和负压部，负压部的管径小于导管本体的管径；若干沉淀槽依次连接构成阶梯设置的沉淀主体，流体阶梯流动通过沉淀主体，污水管设置在沉淀主体的下方，污水管设有与沉淀槽一一对应的负压部，负压部与相对应的沉淀槽的排污口通过排污管连通。本分离器结构简单、性能高效、环境适用性高，且能耗和运维成本低。

Description

一种阶梯颗粒分离器

技术领域

本实用新型属于颗粒物与流体分离设备技术领域，尤其涉及一种阶梯颗粒分离器。

背景技术

现有技术中，固液分离方法一般包括过滤、沉降、筛分、干燥以及离心沉降等。其中，沉降分离法是系指利用固体物、颗粒物与流体介质的密度悬殊密度差，实现固体物、颗粒物靠自身重量作用自然下沉与流体介质分离的一种方法。因沉降分离处理工艺所要求的设施或者装置设备结构简单、运维成本低，且沉降分离方法能处理高速率水流，沉降后的溢流流体具有较高的澄清度，故沉降分离法是目前大多领域中运用最为广泛的固液分离方法，如运用于选矿厂或者水处理厂中，选矿厂或者水处理厂中常设置沉淀池、澄清池、浓缩池等沉降用设施。

大型沉淀池是被广泛使用的沉降设施。以对富含泥沙的黄水处理为例，黄水引入沉降池中，沉淀池中的黄水经过数天自然沉淀，可得到粗滤沉淀后的净水，自沉淀池中引出的净水可用于农田灌溉或者进一步加工成为饮用水。

目前，大型沉淀池随被广泛使用，但是这种主流的沉降设施存在诸多弊端：1、随着引水时间的延长，沉淀所需的时间延长，沉降效率低；2、占地面积大，不仅无法根据使用需求设置或者转移，且配套于灌溉系统中的沉淀池会占用很大的土地面积，降低灌溉土地利用率；3、运维成本高，沉淀池中沉淀产生的泥沙需要定期清理，大型沉淀池人工清理所需要的支出是相当可观的。如果对沉淀池进行定期清理，那么沉淀池的效率会大大降低，水资源再利用率也会随之降低。

对流体内残留浮游杂质处理是流体净化处理的主要工作。在生态养殖系统的废物处理净化、农业用水的泥沙悬浮物的净化等领域，流体内悬浮物的去除有着广泛的应用场景。近年来，生态循环水养殖中，悬浮在水体中的鱼粪、残留的饵料，对水体水质有一定的影响，进而影响鱼类的生存和生长，在水处理工艺中应及时去除。沉淀池设施虽然能有效去除水体中的固体颗粒物(鱼粪、饲料等)，但会存在二次污染，不能有效去除水中无机分子(氮、磷等)和有机微生物(多为细菌)。

综上所述，有必要设计一种消除现有大型沉淀池所存在缺陷的流体颗粒分离设备。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种解决目前作为沉降设备的大型沉淀池效率低、占地面积大、设施适应性差、运维成本高等问题的阶梯颗粒分离器。

本实用新型是这样实现的，一种阶梯颗粒分离器，其特征在于，包括沉淀槽、扰流部件和污水管；所述沉淀槽的一侧上部设置进水口，所述沉淀槽的另一侧上部设置溢流口，所述沉淀槽的底部设置排污口；所述扰流部件安装在所述沉淀槽中，所述扰流部件位于所述沉淀槽的进水口和溢流口之间；所述污水管包括导管本体和负压部，所述负压部的管径小于所述导管本体的管径；若干所述沉淀槽依次连接构成阶梯设置的沉淀主体，流体阶梯流动通过所述沉淀主体，所述污水管设置在所述沉淀主体的下方，污水管设有与沉淀槽一一对应的所述负压部，所述负压部与相对应的所述沉淀槽的排污口通过排污管连通。

在上述技术方案中，优选的，所述沉淀槽包括进水端板、出水端板和对称设于所述进水端板和出水端板之间的侧壁板，所述进水口位于所述进水端板的上部，所述溢流口位于所述出水端板的上部，所述进水口的水平位置高于所述溢流口的水平位置。

在上述技术方案中，优选的，所述侧壁板的上部设有挡水翼板，所述挡水翼板的上边缘高于所述进水端板和出水端板的上边缘；两所述挡水翼板的侧边缘与所述进水端板的上边缘构成所述进水口，两所述挡水翼板的另一侧边缘与所述出水端板的上边缘构成所述溢流口。

在上述技术方案中，优选的，所述侧壁板倾斜设置，两所述侧壁板在所述沉淀槽内形成位于沉淀槽两侧坡面。

在上述技术方案中，优选的，所述扰流部件由若干竖向设置的扰流柱排列构成。

在上述技术方案中，优选的，所述导管本体为等径的圆管，所述负压部串联在所述导管本体上，所述负压部包括负压管和锥管，所述负压管是直径小于所述导管本体的圆管，所述负压管的两端通过所述锥管与所述导管本体连接。

在上述技术方案中，优选的，所述沉淀槽的下部设置两所述排污口，两所述排污口位于所述扰流部件的两侧。

在上述技术方案中，优选的，位于沉淀主体的流体进入端部的沉淀槽的进水端板上设有流体引入孔。

在上述技术方案中，优选的，所述流体引入孔为竖向长孔，若干竖向长孔在所述进水端板上形成进水格栅。

本实用新型的优点和效果是：

1、本实用新型提出一种阶梯式的颗粒分离器，本分离器的主体由阶梯式连接的若干沉淀槽构成，可根据使用需求进行布置组合或者移动，沉淀槽的数量可进行拆减或者增加。本分离器适用于农田灌溉、污水颗粒物沉淀、循环水养殖领域，结构简单、性能高效、且环境友好。

2、本实用新型中，分离器的主体沉淀结构中配套排污用的文丘里管结构，通过文丘里管中产生的负压进行排污，分离器的能耗低。相比大型沉淀池，运维成本大大降低。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型中沉淀槽的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为目前作为沉降设备的大型沉淀池效率低、占地面积大、设施适应性差、运维成本高等问题，本实用新型特提供一种阶梯颗粒分离器，本分离器结构简单、性能高效、环境适用性高，且能耗和运维成本低。为了进一步说明本实用新型的结构，结合附图详细说明书如下：

请参阅图1和图2，一种阶梯颗粒分离器，包括沉淀槽1、扰流部件2和污水管3。

沉淀槽的一侧上部设置进水口1-1，沉淀槽的另一侧上部设置溢流口1-2，沉淀槽的底部设置排污口1-3。本实施例中，具体的，沉淀槽包括进水端板1-4、出水端板1-5和对称设于进水端板和出水端板之间的侧壁板1-6，进水口位于进水端板的上部，溢流口位于出水端板的上部，进水口的水平位置高于溢流口的水平位置。流体自沉淀槽的进水口进入槽内，经过沉淀的流体自溢流孔流出。进一步的，侧壁板的上部设有挡水翼板1-7，挡水翼板的上边缘高于进水端板和出水端板的上边缘。两挡水翼板的侧边缘与进水端板的上边缘构成进水口，两挡水翼板的另一侧边缘与出水端板的上边缘构成溢流口。两侧壁板倾斜设置，两侧壁板在沉淀槽内形成位于沉淀槽两侧坡面。两侧壁板的下边缘之间设置一长条形的底板，沉淀槽的断面为倒梯形。坡面的角度为60°，有利于沉淀物堆积，沉淀物由两边的坡面沉淀到排污口附近，再通过排污口处的负压排出，从而达到低能耗、高效、环境友好的目的。

扰流部件安装在沉淀槽中，扰流部件位于沉淀槽的进水口和溢流口之间。本实施例中，具体的，扰流部件由若干竖向设置的扰流柱排列构成。在沉淀槽中的流体经过竖向成排设置的扰流柱的扰流作用，水中流体形态发生改变，打破原有的流态，使得柱体后方流速降低，降速后的流体会在扰流柱后方形成沉淀区。

上述若干沉淀槽依次连接构成阶梯设置的沉淀主体，流体阶梯流动通过沉淀主体。具体的，沉淀槽依次前后首尾连接，前一沉淀槽的溢流口高度等于或者大于下一沉淀槽的进水口高度，令流体自沉淀主体的一端依次流经沉淀槽，且在每个沉淀槽中的流体高度依次降低，形成阶梯式的流动。流体每流经一个沉淀槽则经过一级沉降过滤。组成沉淀主体的沉淀槽数量可根据具体使用要求而组合安装，还可以根据使用要求或者场地要求而改变以及移动。本实施例中，沉淀主体为五级阶梯沉淀。

污水管是用于沉淀主体排污的部件。污水管包括导管本体3-1和负压部，负压部的管径小于导管本体的管径。具体的，导管本体为等径的圆管，负压部串联在导管本体上，负压部包括负压管3-2和锥管3-3，负压管是直径小于导管本体的圆管，负压管的两端通过锥管与导管本体连接。本实施例中，污水管为一体形成式的管体。污水管设置在沉淀主体的下方，污水管设有与沉淀槽一一对应的负压部，负压部与相对应的沉淀槽的排污口通过排污管连通。排污管为竖向设置的圆管。

在污水管的一端通入水流，水流在经过负压部的负压管时流速变高，在文丘里效应作用下，在此处产生负压，负压令排污口处的沉淀物被吸入污水管并自污水管的端部出口排出。

本实施例中，沉淀槽的下部设置两排污口，两排污口位于扰流部件的两侧，污水管上设有分别与两排污口连接的负压部。

进一步的，位于沉淀主体的流体进入端部的沉淀槽的进水端板上设有流体引入孔1-8。流体引入孔为竖向长孔，若干竖向长孔在进水端板上形成进水格栅。未经净化的流体(泥沙混合液体或鱼粪与水的混合液体)自进水格栅引入最前端、也是最高位的沉淀槽，进水格栅用于改变引入的流体的流态，使之稳定。

本分离器应用于水产养殖领域，我们可以在污水里面添加微藻，通过固化微生物技术将微生物固定在有效载体上面，即在每个沉淀槽的坡面可以固化部分硝化细菌或者小球藻来去除水中氮、磷含量。或是在污水里面运用到臭氧净化技术(但其成本较高，不符合低成本的发明理念)。这些将用于分解无机物，主要是解决水体中含有的氮磷物质，减少水体的二次污染。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阶梯颗粒分离器，其特征在于，包括：

沉淀槽，所述沉淀槽的一侧上部设置进水口，所述沉淀槽的另一侧上部设置溢流口，所述沉淀槽的底部设置排污口；

扰流部件，所述扰流部件安装在所述沉淀槽中，所述扰流部件位于所述沉淀槽的进水口和溢流口之间；

污水管，所述污水管包括导管本体和负压部，所述负压部的管径小于所述导管本体的管径；

若干所述沉淀槽依次连接构成阶梯设置的沉淀主体，流体阶梯流动通过所述沉淀主体，所述污水管设置在所述沉淀主体的下方，污水管设有与沉淀槽一一对应的所述负压部，所述负压部与相对应的所述沉淀槽的排污口通过排污管连通。

2.根据权利要求1所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，所述沉淀槽包括进水端板、出水端板和对称设于所述进水端板和出水端板之间的侧壁板，所述进水口位于所述进水端板的上部，所述溢流口位于所述出水端板的上部，所述进水口的水平位置高于所述溢流口的水平位置。

3.根据权利要求2所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，所述侧壁板的上部设有挡水翼板，所述挡水翼板的上边缘高于所述进水端板和出水端板的上边缘；两所述挡水翼板的侧边缘与所述进水端板的上边缘构成所述进水口，两所述挡水翼板的另一侧边缘与所述出水端板的上边缘构成所述溢流口。

4.根据权利要求3所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，所述侧壁板倾斜设置，两所述侧壁板在所述沉淀槽内形成位于沉淀槽两侧坡面。

5.根据权利要求4所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，所述扰流部件由若干竖向设置的扰流柱排列构成。

6.根据权利要求5所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，所述导管本体为等径的圆管，所述负压部串联在所述导管本体上，所述负压部包括负压管和锥管，所述负压管是直径小于所述导管本体的圆管，所述负压管的两端通过所述锥管与所述导管本体连接。

7.根据权利要求6所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，所述沉淀槽的下部设置两所述排污口，两所述排污口位于所述扰流部件的两侧。

8.根据权利要求7所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，位于沉淀主体的流体进入端部的沉淀槽的进水端板上设有流体引入孔。

9.根据权利要求8所述的阶梯颗粒分离器，其特征在于，所述流体引入孔为竖向长孔，若干竖向长孔在所述进水端板上形成进水格栅。

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