TW201313289A - 自流體分離固體雜質的方法及裝置 - Google Patents

自流體分離固體雜質的方法及裝置 Download PDF

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Abstract

所揭示之方法及裝置係自含有固體雜質之流體分離固體雜質。該方法及裝置容許包含一含有固體雜質之流體之入流導入多數通道，及容許最初存在於入流中的固體雜質的至少一部分沉降在形成通道的多數板的面向上表面上或者滑下該等面向上表面，而允許已耗盡固體雜質的至少一部分之流體向上流向該等多數板之頂部邊緣。入流係以抑制自入流分離的固體雜質之中斷或干擾的方式導入該等多數通道。

Description

自流體分離固體雜質的方法及裝置 參考相關專利申請案
本申請案主張美國臨時申請案第61/522,617號於2011年8月11日提出申請之優先權日的權益，其整體係併入本文以作為參考。
發明領域
本發明係關於一種利用重力板沉降器自含有固體雜質的流體分離固體雜質的方法及裝置，該重力板沉降器會抑制由進入的入流所造成而自入流分離之固體雜質之中斷或干擾。
發明背景
重力板沉降器係已知可用於水處理設施中用來自流體的入流流動分離固體雜質。典型地，多數平行板係串聯連接在一沉降槽中。流體的入流流動係分配橫過該等板之寬度並接著在層流條件下向上流動。該等固體雜質沉降在該等板上，而已耗盡固體雜質之流體係呈放流從該等板於頂部出去。
重力板沉降器的一個範例為加普(Galper)的美國專利第5,049,278號。此專利係揭露一模組式板沉降器，其包含用來接收液體入流流動的數個入口埠、一用來沉降及收集自液體入流流動分離的固體之沉降槽、用來排放淨化的液體的放流流動之數個出口堰、一用來自該沉降槽接收 液體入流流動的設有完全底部開口之平行四邊形外殼、以及在該外殼內的多數傾斜平行的重力板沉降板。該液體入流流動朝向一完全開口通過該等沉降板，使得該等固體沉降於該等板上並在重力作用下向下滑入該槽中。因此，液體流係經固體淨化並朝向出口堰而流動穿過該頂部開口及放流槽。
本發明係欲提供一種新穎且改良的利用一沉降板自含有固體雜質的流體分離固體雜質的方法及裝置，其中入流係經防止與已自入流流線分離的固體雜質混合或攪拌。此項混合或攪拌的防止可具有改良重力板沉降器的整體效率之效果。
發明概要
依據本發明之一實施例，一種自含有固體雜質的流體分離固體雜質的方法，其包含：將包含一含有固體雜質的流體之入流導入多數通道，該等通道係由多數板所形成，各板具有一底部邊緣、一頂部邊緣及連接該等底部及頂部邊緣的至少一側邊緣，該等多數板係經堆疊成實質上彼此平行並呈一由銳角界定之斜度，該銳角係自接合至一包含該等多數板之板的側邊緣之一垂直邊緣測量，並容許最初存在於該入流中的該等固體雜質的至少一部分沉降在該等多數板的面向上表面上或者滑下該等面向上表面，而允許已耗盡自該入流分離的固體雜質的至少一部分之流體向上流向該等多數板之頂部邊緣，該已耗盡流體可以放流 排放於該頂部邊緣處。入流係以抑制自該入流分離的固體雜質之中斷或干擾的方式導入該等多數通道。
依據本發明之另一實施例，一種自含有固體雜質的流體分離固體雜質的裝置，其包含：一容器；一用於將包含一含有固體雜質的流體之入流流入該容器的入口段；多數設置在該容器內的板，各板具有一底部邊緣、一頂部邊緣及連接該等底部及頂部邊緣的至少一側邊緣，該等多數板係經堆疊成實質上彼此平行並呈一由銳角界定之斜度，該銳角係自接合至一包含該等多數板之板的側邊緣之一垂直邊緣測量；多數形成在該等多數板之相鄰板之間之通道，該等多數通道係經組配成允許流體向上流動以及允許固體雜質沉降在該等多數板上或沿著該等多數板向下滑；及一位在該等多數板之頂部邊緣的出口段，其係經組配成用來將放流排放出該容器。導向該等多數通道的開口係經組配成導入入流於該等固體雜質上方，其中該等固體雜質係藉由沉降在該等多數板上或滑下該等多數板而自流體分離。
必須要了解前述的一般性說明以及隨後的詳細說明兩者皆僅為示範及解釋用，且並不限制於所主張之發明。
圖式簡單說明
本發明的特徵、面向及優點由顯示於下面簡略說明之圖式中的說明、附加申請專利範圍以及隨附之示範性實施例會變得很明顯。
圖1係顯示依據本發明之一實施例的一種自含有固體雜質的流體分離固體雜質的裝置。
圖2係一顯示利用圖1之裝置的流體處理系統的示意圖。
圖3係顯示可用於依據本發明之一實施例的圖1之裝置中的一個板。
圖4係顯示圖1中沿著剖面線A-A的多數板的部分橫剖面，其中顯示由該等多數板形成的通道係依據本發明之一實施例。
圖5係顯示圖1中所示之裝置沿著剖面線B-B的部分橫剖面。
圖6係顯示依據本發明之一實施例的用於圖1之裝置中的一側壁。
圖7係顯示依據本發明之另一實施例的用於圖1之裝置中的一側壁。
圖8係顯示圖7之側壁固持多數板。
圖9係顯示多數通道之示意圖，其中該等通道的開口係位於固體雜質的相同位準。
圖10係顯示多數通道之示意圖，其中該等通道的開口係位於依據本發明之一實施例的固體雜質上方的位準。
圖11係顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。
圖12係顯示依據本發明之另一實施例由該等多 數板形成的通道。
圖13係顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。
圖14係顯示用於支持由圖11至13中所示之方法所形成之多數板的支持結構。
圖15係顯示依據本發明之另一實施例的一種自含有固體雜質的流體分離固體雜質的裝置。
圖16A係顯示依據本發明之一實施例的一堆疊的板之側視圖。
圖16B係顯示圖16A的板堆疊之側視圖。
圖16C係顯示圖16A的板堆疊之頂視圖。
圖16D係顯示圖16A的板堆疊之等角視圖。
圖16E係顯示圖16B的托架其中一者之詳細視圖。
較佳實施例之詳細說明
本發明的各種實施例將會參照隨附之圖式來解釋。
圖1係顯示一自含有固體雜質的流體分離固體雜質的裝置10，且圖2係一顯示利用裝置10的流體處理系統100的示意圖。一般而言，裝置10可包含一容器12；一用於將包含一含有固體雜質的流體之入流16流入容器12的入口段14；多數設置在容器12內的板18，及一經組配成用來將放流排放出該容器的出口段15。多數板18係用來形成多數 通道26，其中含有固體雜質的流體係經由通道26中的開口28饋送進入該等通道。流體與固體雜質的混合物隨著流體(具有較低的比重)沿著該等板向上流動(流動係藉由容器中水位準造成的壓力來驅動)而遭受分離作用，而固體雜質(具有較高的比重)的至少一部份會由於重力而沉降在板18上及/或由於他們藉由重力的重量而滑下板18。固體雜質可為任何不欲有的材料，諸如沙、塵、廢物或其他固體或半固體汙染物。流體可為任何適合的流體，諸如水、廢水或一具有低於固體雜質的比重的烴。系統100及裝置10之細節將於現在解釋。
容器12可為用於容納含有固體雜質的流體及用於罩覆設置於容器12內的元件之任何適合的容納結構。例如，容器12可為混凝土盆、金屬槽、器皿或其他用來容納液體的結構。容器12可自立地或可利用一支持結構11來保持容器12於一適合之位置中，以便於將含有固體雜質之流體保留於其中。該容器可為任何適合的材料，諸如混凝土、鋼、不鏽鋼或任何其他適合的材料。容器12係與入口段14及出口段15呈流體連通。
如圖2所見，入口段14可與一流體輸送系統102以流體連通而連接。流體輸送系統102可包含一流體源104(諸如一貯存器)，其容納含有固體雜質的流體。一泵送系統106可用來將流體自流體源104推送至入口段14。泵送系統106可含有用以啟動及維持介於流體源104與裝置10之間的流體流動之所有必需設備，諸如一具有馬達109之泵 108、一控制閥110、及/或適合的管路/配管112。
泵送系統106亦可包括一控制器107。控制器107係用來控制馬達109(其轉而控制泵108)及/或控制閥110以便獲得最佳操作條件。控制器107亦可監測系統100的各種操作參數，諸如藉由利用一水位準感測器114來監測容器12中的水位準，利用一流量計118來監測流出容器12的流體流動，利用位於裝置10之出口處的一或多個化學感測器120來監測放流的化學組成，任何其他適合的感測器，或任何其等之組合。可擇地，流入容器12的流體可利用一流量計來監測。控制器107亦可包括一顯示器、一面板及/或一警報器，其中該顯示器係經組配成用以顯示各種所欲之操作參數，該等操作參數係藉由各種感測器來測量或利用該等感測器所測量之結果來計算，該面板係可使使用者操作系統100，該警報器係用於通知使用者受監測之參數是否在容許的操作範圍外。控制器107可由一包含一中央處理單元(CPU)、一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)及一輸入/輸出介面(I/O介面)的微電腦所構成。此外或附加地，該控制器可由多數微電腦所構成。控制器107可包含必需的硬體及/或軟體來執行此處所揭露的其功能。例如，軟體可儲存在一有形的記憶體裝置上，諸如可由控制器107存取的DVD或CD-ROM。
入口段14可包含一管道62及一饋送通道13。管道62可為配管、管路、軟管、導管或具有用於連接流體輸送系統102至饋送通道13的相關配件的任何其他適合之裝置。
饋送通道13係將管道62連接至由多數板18所形成的多數通道26之開口28。饋送通道13可為配管、管路、軟管、導管或具有設置於容器12內的相關配件的任何其他適合之裝置。依據圖1及圖5之實施例，饋送通道13係一沿著多數板18側邊運行之饋送盒，並且係由具有開口28的側壁36所形成，藉此該饋送盒中的流體係經由這些開口28而導入通道26。因此，饋送通道13係經組配成使得多數通道26與管道62呈流體連通以供含有固體雜質之流體(即為放流)進入多數通道26。圖1之實施例具有多數的板堆疊。若多於一個板堆疊設置在該容器中，則該饋送通道可經組配成以便於與所有的板堆疊及他們相關的通道26經由他們個別的開口28而呈流體連通。
圖1之裝置10顯示容器12內的多數板18，而圖3顯示一可用於圖1之裝置中的板。圖4顯示圖1中沿著剖面線A-A的多數板的一部分橫剖面，其中係顯示有由該等多數板形成的通道。設置在容器12中之各板18可具有一底部邊緣20、一頂部邊緣22及連接該等底部及頂部邊緣的至少一側邊緣24。依據本發明之一實施例，各板18可具有兩個側邊緣24連接該等底部及頂部邊緣，如圖3所見者。
該等板可由任何適合的材料製成，諸如玻璃纖維、纖維強化塑膠(FRP)、聚氯乙烯(PVC)、不鏽鋼合金、碳鋼、玻璃或任何其他適合的材料。該等板可為任何適合的厚度，諸如在3/16”至1/4”之範圍中，較佳為9/32”至1/8”的厚度。
如圖1及圖4所見者，多數板18(圖1所示之實線及圖4之陰影部分)係平行或實質上彼此平行堆疊於容器12中，並呈一由銳角α所界定之斜度，該銳角係自接合至一包含該等多數板之板的邊緣之一垂直邊緣或虛擬垂直平面25測量。依據本發明的各種實施例，該等板可為實質上平行並具有3°或更小的偏差，較佳為1°或更小。銳角α可為任何適合的角度，諸如例如介於25°至75°，較佳介於25°至65°，最佳為55°之角度。
在顯示於圖1中之本發明實施例中，其具有兩組彼此平行運行的堆疊板18。可預期板及板堆疊的數目可依據成本及設計考量而改變，諸如尺寸、容量、保養等等。例如，板堆疊的數目可為一個、兩個、三個、四個、五個、十個、二十個、大於二十個或其間的任何整數。同樣地，每堆疊的板的數目可在兩個、三個、四個、五個、十個、二十個、一百個、多於一百個或其間的任何整數的範圍中。
如圖4所見者，多數通道26係形成在相鄰板18之間，並可具有開口28、底部出口30及頂部出口32。在圖1中，多數通道26係經組配成用來允許通過開口28進入的流體朝向頂部出口32(如白色箭頭2所指者)向上流動，並允許固體雜質沉降在多數板18上或沿著多數板18朝向底部出口30(如黑色箭頭4所指者)向下滑動。實際上，該等通道係設計成用來自流體(較低比重的元件)分離固體雜質(較高比重的元件)，使得隨著該流體向上流動至位於板18的頂部邊緣處之頂部出口32而耗盡固體雜質的至少一部份。並且，隨 著固體雜質沿著該等板向下移動，粒子的濃度也會增加。
通道26可形成介於相鄰板18之間及介於兩個側壁34與36之間於板18的堆疊之任一側上。依據一範例，側壁34可為容器12的一側壁，如圖1及圖5所顯示者。此外，側壁34可為容器12的一分離壁。側壁36可為一單一平面壁或一串聯之平面構件，且該串聯之平面構件具有數個孔隙形成為開口28(其中平面壁或平面構件可形成部分的饋送通道13，如先前所述者)。板18係利用任何適合的機構被定位在側壁34與36之間。例如溝槽40可形成於該側壁中(例如圖6所見者)，使得各板18可坐落在溝槽40之側壁42上(例如圖4所見與呈現陰影的板18)。相對應之溝槽亦可形成在側壁34中。
此外，托架可附接至側壁34及36藉此將板18固持在他們的位置中。例如，圖7顯示本發明之一實施例，其中托架44係安裝於側壁36上，而圖8顯示板18(陰影部分)係被托架44所固持。對應之托架係安裝於側壁34上。其他用於維持板18於他們的斜向方位之機構亦可作使用，諸如該等板之間的間隔件或附接於該等板及容器之間的不同種類的緊固件、托架及支持結構。
開口28係配置為側壁36上的孔隙，使其當板18之堆疊配置在他們的實質平行配置中，導向多數通道26的開口28係經組配成導入含有固體雜質之流體(如入流)於該等固體雜質上方，其中該等固體雜質係已自流體分離，並沉降在該等多數板18上或滑下該等多數板18。依據本發明 如圖4所見之一實施例，開口28係定位在多數板18的面向下表面38上或剛好位在其下方，且面向下表面係面向於面向上表面39相反之方向。例如，開口28可定位在間隙52之一上部分上，且其跨過相鄰板18之間之距離。在圖4及8中所示之實施例中，例如，開口28可放置在相鄰板18之間的頂部一半的空間內。依據其他實施例，開口28可放置在頂部三分之一、頂部四分之一，或相鄰板之間的較小空間內。另外，該等開口可具有直至大約30-35%的板18整體長度之一長度，例如直至大約20%。
開口28的放置係有益的，因為呈入流而含有雜質的流體係以一種會抑制(較佳為預防)已自入流分離的固體雜質之中斷或干擾的方式而導入多數通道26中。比較係顯示於圖9與圖10之間。圖9顯示開口28A係位在固體雜質46的相同位準，該等固體雜質係已經自流體分離並已沉降在該等多數板18上或滑下該等多數板18。圖10顯示依據本發明之一實施例，開口28係位在固體雜質46上方的位準。圖9顯示入流與固體雜質的混合係發生於當開口28A位在固體雜質46的相同位準時。如此的混合會降低用來分離流體與固體雜質的通道有效的板利用區域至20%或更多，因為本應發生在開口28(其具有直至20%板長度之長度)附近的板區域中之沉積作用係劇烈降低或不存在的。此降低對於裝置10的尺寸具有深刻的衝擊。
此外，顯示於圖9中的入流與固體雜質的混合亦會造成開口28A上方的區域47較無效果，因為粒子係被向上 推進這個區域中。換言之，圖9的配置中典型地受干擾的粒子除了在開口28A周圍的那些粒子還有在其上方的粒子。藉由將開口28放置於固體雜質46上方的位準，如圖10所示者，區域47中的粒子並不會受由進入的入流所造成的紊流干擾，因此可增加通道的板利用區域。
圖10顯示當開口28位於固體雜質46上方的位準時，入流與固體雜質的混合係受到抑制。缺乏混合的理由在於進入的入流(含有固體雜質的流體)施加較少的力量於已沉降在多數板18上或滑下多數板18的固體雜質46。依據本發明之一實施例，進入的入流可在固體雜質46上施加不顯著的力量。顯著的力量可為對於已沉降在多數板18上或滑下多數板18大於75%的固體雜質也不會由進入的入流造成移動，較佳地對於大於90%的固體雜質也不會造成移動，最佳地對於大於95%的固體雜質也不會造成移動。
因為進入的入流係引導在已沉降在多數板18上或滑下多數板18的固體雜質上方，已自流體分離的固體雜質的混合及再捲入(re-entrainment)係大幅降低。因此，沉積作用可發生在開口28(其具有直至20%或更多板長度之長度)附近的板區域中，因而，有效的板利用區域係增加直至20%或更多，其表示通道的有效的板利用區域可趨近直至100%。如此效率的增加可導致相對於目前設計大約25%容量的增加及/或直至25%之成本的降低。
除了圖4及圖8所示之開口28，該等開口可依據本發明其他實施例而採用其他形式。例如，雖然圖4至8及圖 10所示之開口28係狹長橢圓形，該等開口可具有任何適合的形狀，諸如矩形、半狹長橢圓形、多數圓形孔隙或其他類似的形狀。另外，開口28沿著板的長度之放置可在任何適合的位置。例如，開口的中點可在沿著板的長度的實質上中點處，在板的長度自底部邊緣算起的三分之一處，或在板的長度自底部邊緣算起的四分之一處。圖16A至16D顯示可用於裝置10中的板18堆疊的一範例，其中通道之開口28係放置在板18的底部之附近。圖16A顯示堆疊的側邊，其開口28之位置為清晰可見。圖16B、16C及16D分別顯示圖16A的板堆疊之側視圖、頂視圖及等角視圖。板18係透過托架53的使用而連接在一起。圖16E顯示圖16D的托架53其中一者之詳細視圖。
此外，開口之尺寸可為任何適合的尺寸諸如，例如具有板長度的35%、板長度的20%、板長度的10%、板長度的5%或其間的任何百分比整數之開口長度。
該等通道及開口亦可以其他方法形成。例如，圖11顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。多數分離的間隔件48，而非一個大的側壁36，係被用來幫助形成多數通道26。間隔件48A至48C係散佈在多數板18之間並附接至多數板18於該等板之側邊緣與頂部邊緣。通向通道26之開口28接著可設置在位在該等板的一側上之分離的間隔件48A上而呈現切口50A的形式，其中當板18堆疊時，切口50A會形成該等開口。該等板的底部邊緣係開啟而沒有間隔件。依據另一實施例，如圖12所見，間隔件48C 係完全被移除以便以類似於板的底部邊緣之方式而於板的頂部邊緣開啟。在此實施例中，將會由間隔件48A而非側壁36部分地形成饋送通道13。板18亦可放置在一安置在容器12中的支持結構80上或其內，藉此板18可如圖14所見藉由銳角α界定之一斜度而堆疊。
圖12顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。在此實施例中，散佈在多數板18之間於他們的側邊的間隔件48A及48B係與他們的相鄰板中一者為一體而呈一塊件。在板的頂部及底部並沒有間隔件。在此實施例及圖11之實施例中，在該等板一側上的間隔件48A具有切口50A，其中當板18堆疊時，切口50A會形成該等開口；饋送通道13將會藉由間隔件48A而部分地形成；且板18亦可放置在一安置在容器12中的支持結構80上或其內，藉此板18可如圖14所見藉由銳角α界定之一斜度而堆疊。
圖13顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。在此實施例中，位於板的頂部之間隔件48C可與他們的相鄰板中一者為一體而呈一塊件。散佈在多數板18之間於他們的側邊的間隔件48A及48B係分離的塊件。在此實施例及圖11之實施例中，在該等板一側上的間隔件48A具有切口50A，其中當板18堆疊時，切口50A會形成該等開口；饋送通道13將會藉由間隔件48A而部分地形成；且板18亦可放置在一安置在容器12中的支持結構80上或其內，藉此板18可如圖14所見藉由銳角α界定之一斜度而堆疊。
除了供含有固體雜質的流體進入之開口26，通道26在板18的底部邊緣20處具有一底部出口30且在板18的頂部邊緣22處具有一頂部出口32。
底部出口30係用來作為滑下多數板18的固體雜質之出口。在圖1、4、8及11至13之實施例中，底部出口30僅為一形成在相鄰板之間於他們的底部邊緣20之間的空間。在替代的實施例中，底部出口30可包括具有一或更多切口的間隔件(呈類似於位在板的頂部處之間隔件48C的方式)，其中該(等)切口可為任何適合之尺寸或形狀。
底部出口30係與一經組配成用以接收分離的固體雜質之雜質收集段54呈流體連通。雜質收集段54可包含一汙泥收集區段56及一汙泥出口通道58，如圖1所見者。汙泥收集區段56可為一料斗、一漏斗及收集結構、一通道及收集結構、或其他類似的結構。汙泥收集區段56的進入口可小於板18的寬度，藉此使得板18支持在汙泥收集區段56之上方。如圖2所見，汙泥出口通道58可與一或更多處理裝置60呈流體連通。例如，汙泥可於一或更多處理裝置60中藉由適合的衛生措施(如消毒)來脫水及/或處置。其他的處理程序可包括下列中的一或更多個：離心機、汙泥乾燥床、板與框架壓濾機、皮帶壓濾機、或任何其他適合的程序。
通道26的頂部出口32係導向位於多數板18的頂部邊緣之出口段15，其經組配成用來將放流(亦即，已耗盡至少一部分固體雜質之流體)排出容器12。在圖1、4及8之實施例中，頂部出口32僅為一形成在相鄰板之間於他們的 頂部邊緣22之間的空間。在圖11至13之實施例中，頂部出口32可包括一或更多在頂部間隔件48C上的切口83，其中該(等)切口可為任何適合之尺寸或形狀。依據其他實施例，間隔件48C可從圖11至13所示之實施例中完全消除掉。
出口段15可包含具有一分配板66、一溢流堰68及一出口通道70之放流收集段64。圖1、4及5顯示放流收集段64可為放置在多數板上方位置處之容器69。該容器具有自分配板66向上突出的數個側壁65。分配板66包括數個孔隙67，其中已耗盡至少一部分雜質之流體流穿過頂部出口32、穿過孔隙67並進入容器69。該容器收集來自通道26之放流直到放流之位準達到溢流堰68的高度。若多於一個板堆疊係使用於裝置10中，則可為每一堆疊有一容器69、多數堆疊有一容器、或所有堆疊有一個容器。放流接著會流過溢流堰68進入出口通道70。出口通道70收集放流並將其導至一出口72。出口72為可擇地與一或更多處理系統呈流體連通，以便在流通或收集前使用或釋放進入環境以進一步耗盡其他或類似雜質之流體。
出口段的其他實施例亦經思慮過，諸如使用潛沒或非潛沒孔口、堰、V形槽堰及相似者。例如，放流收集段64可為一完全不具有分配板之容器69，但卻在容器69的底部單純地開啟。在此實施例中，已耗盡至少一部分雜質之流體流穿過頂部出口32並進入容器69，使得來自通道26之放流係經收集直到放流之位準達到溢流堰68的高度。
將要說明者為使用裝置10來將固體雜質自含有 固體雜質的流體分離之方法。該方法由將包含含有固體雜質之流體的入流自流體輸送系統102經由入口段14、饋送通道13及側壁36(或間隔件48A，係仰賴實施例而定)之開口28而導入多數通道26開始。該入流係以會抑制自該入流分離的固體雜質46之中斷或干擾的方式而導入多數通道26。例如，入流可被導入分離的固體雜質46足夠上方之多數通道26中，例如，藉由將入流引導於多數板18之面向下表面38或剛好位在其下方。導入於此位置之入流可以一流率或速度流動，其會最小化對分離的固體雜質46施加的中斷或干擾力量。
其次，最初存在於入流中的至少一部分固體雜質係經容許沉降在多數板18的面向上表面39上或滑下面向上表面39。固體雜質46係由於地心引力而沉降在多數板18上或由於重力而滑下多數板18。滑下多數板18的分離的固體雜質46可被收集到雜質收集段54之汙泥收集區段56中，並經引導通過汙泥出口通道58。分離的固體雜質係可擇地進一步於一或更多處理裝置60中藉由脫水及/或適合的衛生措施(如消毒)來處理。
雖然部分的固體雜質沉降在多數板18的面向上表面39上或滑下該面向上表面，已耗盡已自入流分離之部分固體雜質46之流體係被允許向上流向多數板18之頂部邊緣22，且於該頂部邊緣22處，該已耗盡之流體可經由分配板66中的孔隙67呈放流排放到放流收集段64之容器69中。容器69係由通道26收集放流直到放流之位準達到溢流堰68 之高度。接著，放流會流過溢流堰68而進入出口通道70。放流係被引導至出口72，且於該出口72處，放流係可擇地進一步以一或更多處理系統74在流通或收集前使用或釋放進入環境中。
本發明的其他實施例亦經思慮過。圖15顯示依據本發明之另一實施例的一裝置。圖15之實施例係與圖1之實施例實質上類似，除了處理裝置148係與入口段14連接。處理裝置148可包含一殼體150，其含有一用於含有固體雜質之流體的入口152、一驟混槽(flash mix tank)154、一第二入口156、一絮凝槽158及一與裝置10的入口段14呈流體連通之出口160。於該處理裝置中，具有固體雜質之流體係經由入口152而導入殼體150。入口152可與一流體輸送系統102呈流體連通，如圖2所示者。
凝結劑或絮凝劑係經由第二入口156而導入殼體152。含有固體雜質之流體以及該等凝結劑或絮凝劑係在驟混槽154中混合。該等凝結劑或絮凝劑(例如，諸如鋁或鐵鹽)可與驟混及絮凝槽158中的固體雜質產生反應，使其可形成大的固體雜質粒子。這些大的固體雜質粒子將會促進固體雜質沉降在該等多數板之面向上表面上或促進固體雜質在該等板之面向上表面上滑下。
為了將凝結劑或絮凝劑與含有固體雜質之流體當放地混合，從驟混槽154至絮凝槽158可為一蛇形路徑，且絮凝槽150可包括一或更多混合裝置162。適合的裝置可包括一或更多個往復於絮凝槽150之穿孔面板、可旋轉槳、 葉輪類型混合器及/或其他類型之混合器。絮凝槽150中的混合裝置162之旋轉可由安裝於殼體150上且受控制器107控制的一或更多馬達164來引起。在混合並接著於絮凝槽中處理之後，含有固體粒子之流體接著會通過殼體150之出口160而離去並進入裝置10之入口段14中。
依據本發明其他實施例，其他處理裝置可於系統100中之裝置10之前或之後使用，除了處理裝置148，也可為其之一替代品。
除了圖式中所描繪及上述說明中所描述之實施例，本發明的其他實施例亦經思慮過。例如，本發明之一實施例的任何單一特徵可用在本發明之任何其他實施例中。例如，用於處理含有雜質之液體的裝置及方法可包含兩個或更多個下列特徵的任意組合：a.將包含有含有固體雜質之流體的一入流導入多數通道，該等通道係由多數板形成，各板具有一底部邊緣、一頂部邊緣及連接該等底部及頂部邊緣的至少一側邊緣，b.該等多數板係經堆疊成實質上彼此平行並呈一由銳角界定之斜度，該銳角係自接合至一包含該等多數板之板的側邊緣之一垂直邊緣測量，c.容許最初存在於該入流中的該等固體雜質的至少一部分沉降在該等多數板的面向上表面上或者滑下該等面向上表面，同時允許已耗盡自該入流分離的固體雜質的至少一部分之流體向上流向該等多數板之 頂部邊緣，該已耗盡流體可以放流排放於該頂部邊緣處，d.該入流係以抑制自該入流分離的固體雜質之中斷或干擾的方式導入該等多數通道，e.該入流係被導入於該等分離的固體雜質足夠上方之多數通道中，f.該入流係被導入於多數板的面向下表面上或剛好位在其下方，g.該入流係以一會最小化對分離的固體雜質施加的中斷或干擾力量的流率或速度導入，h.該等固體雜質係藉由重力而沉降於或滑下該等多數板，i.收集該等分離的固體雜質，j.一容器，k.一用於將包含一含有固體雜質的流體之入流流入該容器的入口段，l.多數設置在該容器內的板，各板具有一底部邊緣、一頂部邊緣及連接該等底部及頂部邊緣的至少一側邊緣，m.該等多數板係經堆疊成實質上彼此平行並呈一由銳角界定之斜度，該銳角係自接合至一包含該等多數板之板的側邊緣之一垂直邊緣測量，n.多數形成在該等多數板之相鄰板之間之通道，o.該等多數通道係經組配成允許流體向上流動以及允 許固體雜質沉降在該等多數板上或沿著該等多數板向下滑，p.一位在該等多數板之頂部邊緣的出口段，其係經組配成用來將放流排放出該容器，q.導向該等多數通道的開口係經組配成導入入流於該等固體雜質上方，其中該等固體雜質係藉由沉降在該等多數板上或滑下該等多數板而自流體分離，r.該等開口係定位在該等多數板的面向下表面上或剛好位在其下方，s.該等開口係定位在間隙之一上部分上，且其跨過多數板之相鄰板之間之距離，t.一雜質收集段，其係組配成用來接收該等已分離之固體雜質，u.該雜質收集段包含一汙泥收集區段及一汙泥出口通道，及v.該出口段包含具有一分配板、一溢流堰及一出口通道之放流收集段。
由本發明之揭示內容，一孰諳該技藝者應能瞭解在發明之範疇及精神內可能具有其他的實施例及修改。據此，自本發明之範疇及精神內的本揭示內容，所有可由一孰諳該技藝者達到之修改都應包括為本發明之進一步實施例。本發明之範疇係如下列申請專利範圍中所闡述者而定義。
2‧‧‧流體流向
4‧‧‧固體雜質之沉降或滑動
10‧‧‧裝置
11‧‧‧支持結構
12‧‧‧容器
13‧‧‧饋送通道
14‧‧‧入口段
15‧‧‧出口段
16‧‧‧入流
18‧‧‧板
20‧‧‧底部邊緣
22‧‧‧頂部邊緣
24‧‧‧側邊緣
25‧‧‧虛擬垂直平面
26‧‧‧通道
28‧‧‧開口
28A‧‧‧開口
30‧‧‧底部出口
32‧‧‧頂部出口
34‧‧‧側壁
36‧‧‧側壁
38‧‧‧面向下表面
39‧‧‧面向上表面
40‧‧‧溝槽
42‧‧‧側壁
44‧‧‧托架
46‧‧‧固體雜質
47‧‧‧區域
48A,48B,48C‧‧‧間隔件
50A‧‧‧切口
52‧‧‧間隙
53‧‧‧托架
54‧‧‧雜質收集段
56‧‧‧汙泥收集區段
58‧‧‧汙泥出口通道
60‧‧‧處理裝置
62‧‧‧管道
64‧‧‧放流收集段
65‧‧‧側壁
66‧‧‧分配板
67‧‧‧孔隙
68‧‧‧溢流堰
69‧‧‧容器
70‧‧‧出口通道
72‧‧‧出口
74‧‧‧處理系統
80‧‧‧支持結構
83‧‧‧切口
100‧‧‧流體處理系統
102‧‧‧流體輸送系統
104‧‧‧流體源
106‧‧‧泵送系統
107‧‧‧控制器
108‧‧‧泵
109‧‧‧馬達
110‧‧‧控制閥
112‧‧‧管路/配管
114‧‧‧水位準感測器
118‧‧‧流量計
120‧‧‧化學感測器
148‧‧‧處理裝置
150‧‧‧殼體
152‧‧‧入口
154‧‧‧驟混槽
156‧‧‧第二入口
158‧‧‧絮凝槽
160‧‧‧出口
162‧‧‧混合裝置
164‧‧‧馬達
圖1係顯示依據本發明之一實施例的一種自含有固體雜質的流體分離固體雜質的裝置。
圖2係一顯示利用圖1之裝置的流體處理系統的示意圖。
圖3係顯示可用於依據本發明之一實施例的圖1之裝置中的一個板。
圖4係顯示圖1中沿著剖面線A-A的多數板的部分橫剖面，其中由該等多數板形成的通道係依據本發明之一實施例而顯示。
圖5係顯示沿著剖面線B-B顯示於圖1中之裝置的部分橫剖面。
圖6係顯示依據本發明之一實施例的用於圖1之裝置中的一側壁。
圖7係顯示依據本發明之另一實施例的用於圖1之裝置中的一側壁。
圖8係顯示圖7之側壁固持多數板。
圖9係顯示多數通道之示意圖，其中該等通道的開口係位於固體雜質的相同位準。
圖10係顯示多數通道之示意圖，其中該等通道的開口係位於依據本發明之一實施例的固體雜質上方的位準。
圖11係顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。
圖12係顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。
圖13係顯示依據本發明之另一實施例由該等多數板形成的通道。
圖14係顯示用於支持由顯示於圖11至13中之方法所形成之多數板的支持結構。
圖15係顯示依據本發明之另一實施例的一種自含有固體雜質的流體分離固體雜質的裝置。
圖16A係顯示依據本發明之一實施例的一堆疊的板之側視圖。
圖16B係顯示圖16A的板堆疊之側視圖。
圖16C係顯示圖16A的板堆疊之頂視圖。
圖16D係顯示圖16A的板堆疊之等角視圖。
圖16E係顯示圖16B的托架其中一者之詳細視圖。
2‧‧‧流體流向
4‧‧‧固體雜質之沉降或滑動
10‧‧‧裝置
11‧‧‧支持結構
12‧‧‧容器
13‧‧‧饋送通道
14‧‧‧入口段
15‧‧‧出口段
16‧‧‧入流
18‧‧‧板
28‧‧‧開口
30‧‧‧底部出口
32‧‧‧頂部出口
34‧‧‧側壁
36‧‧‧側壁
54‧‧‧雜質收集段
56‧‧‧汙泥收集區段
58‧‧‧汙泥出口通道
62‧‧‧管道
64‧‧‧放流收集段
65‧‧‧側壁
66‧‧‧分配板
67‧‧‧孔隙
68‧‧‧溢流堰
69‧‧‧容器
70‧‧‧出口通道

Claims (12)

  1. 一種自含有固體雜質之流體分離固體雜質的方法，其包含：將包含一含有固體雜質之流體之入流導入多數通道，該等通道係由多數板所形成，各板具有一底部邊緣、一頂部邊緣及連接該等底部及頂部邊緣的至少一側邊緣，該等多數板係經堆疊成實質上彼此平行並呈一由銳角界定之斜度，該銳角係自接合至一包含該等多數板之板的側邊緣之一垂直邊緣測量，及容許最初存在於該入流中的該等固體雜質的至少一部分沉降在該等多數板的面向上表面上或者滑下該等面向上表面，而允許已耗盡自該入流分離的固體雜質的至少一部分之流體向上流向該等多數板之頂部邊緣，該已耗盡流體可以放流排放於該等頂部邊緣處，其中入流係以抑制自該入流分離的固體雜質之中斷或干擾的方式導入該等多數通道。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該入流係被導入於該等分離的固體雜質足夠上方之多數通道中。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該入流係被導入於該等多數板的面向下表面上或剛好位在其下方。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該入流係以一會最小化對該等分離的固體雜質施加的中斷或干擾力量的速度導入。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等固體雜質係藉 由重力而沉降於或滑下該等多數板。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含收集該等分離的固體雜質。
  7. 一種自含有固體雜質之流體分離固體雜質的裝置，其包含：一容器；一用於將包含一含有固體雜質之流體之入流流入該容器的入口段；多數設置在該容器內的板，各板具有一底部邊緣、一頂部邊緣及連接該等底部及頂部邊緣的至少一側邊緣，該等多數板係經堆疊成實質上彼此平行並呈一由銳角界定之斜度，該銳角係自接合至一包含該等多數板之板的側邊緣之一垂直邊緣測量；多數形成在該等多數板之相鄰板之間之通道，該等多數通道係經組配成允許流體向上流動以及允許固體雜質沉降在該等多數板上或沿著該等多數板向下滑；及一位在該等多數板之頂部邊緣的出口段，其係經組配成用來將放流排放出該容器，其中導向該等多數通道的開口係經組配成導入入流於該等固體雜質上方，且該等固體雜質係藉由沉降於或滑下該等多數板而自該流體分離。
  8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該等開口係定位在該等多數板的面向下表面上或剛好位在其下方。
  9. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該等開口係定位在 間隙之一上部分上，且其跨過該等多數板之相鄰板之間之距離。
  10. 如申請專利範圍第7項之裝置，更包含一雜質收集段，其係經組配成用來接收該等分離的固體雜質。
  11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中該雜質收集段包含一汙泥收集區段及一汙泥出口通道。
  12. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該出口段包含具有一分配板、一溢流堰及一出口通道之放流收集段。
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