一種細管沉降單元、懸浮顆粒的分離系統及其分離方法技術方案

本發明專利技術公開了一種細管沉降單元、懸浮顆粒的分離系統及其分離方法，包括多根細沉降管固定為一整體的管束，每根細沉降管一端開口，作為入液口，另一端連接集液倉，集液倉上連接有出液管，濁水自入液口流入經細沉降管從出液管流出。該懸浮顆粒的分離系統和方法，在含有固體顆粒的開路水或管路水（閉路水）中，以一定傾斜角度，插入細管沉降單元，且細管沉降單元的下端入口在水面以下，使濁水從細管沉降單元的底部流入，通過細管沉降單元對濁水中懸浮顆粒進行分離，處理后的清水或含微米級顆粒的出水從細管沉降單元的上部流出。本發明專利技術可以將濁水中的顆粒分離分級處理，有高效的去除水中懸浮顆粒的效果，并可以應用在多個領域中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種微米級懸浮顆粒的分離裝置及方法，特別是涉及細管沉降單元處理濁水及微米級懸浮顆粒的分離。
技術介紹
在國內外對于斜板(管)已得到很普遍的應用，傳統的上向流斜板(管)的處理 濁水方式也已廣泛應用；該方式的主要特點就是利用淺沉理論來去除濁水中的懸浮顆粒， 斜板(管)的流出端是開放的，不封閉的，因此斜板(管)的處理水大部分仍然流出到沉淀 池中。此外，在現今的斜板(管)的利用中，斜板(管)長一般為1000mm，斜板(管)間的 距離一般為25 35mm，如此在要保證處理流量的情況下，則較難以去除沉降速度或者粒徑 較小的懸浮顆粒，而且對于實際去除顆粒物質的粒徑大小沒有明確范圍。 專利200610098763. X中已述及到一種關于封閉的懸濁液分離裝置，旨在通過該 裝置能大幅度地提高懸濁液分離處理能力，并且達到安裝、更換、維修簡單等效果。但是其 中對于斜板間距沒有作規定限制，具體去除或分離顆粒的粒徑大小不清楚。為了能很好地 利用斜板(管)沉降作用的性能，確定去除的顆粒粒徑范圍，以及高效的固體顆粒分離得到 充分發揮，有必要尋求一種較好的分離方法，不僅有高效的去除水中懸浮顆粒的效果，亦可 對固體顆粒進行分離分級。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術的目的之一在于提供一種懸浮顆粒的分離單 元。 本專利技術的第二目的在于提供一種可以根據具體要分離或者提取的顆粒粒徑范圍， 進行定量地除去不需要的粒徑范圍內的顆粒，或者得到所需粒徑范圍的顆粒，即實現顆粒 物質的定量分離分級的懸浮顆粒的分離系統。 本專利技術的第三目的在于提供一種成倍提高水處理領域中的濁水中細小粒徑懸浮 物的去除能力的懸浮顆粒分離方法。 為實現上述目的，本專利技術的細管沉降單元，包括多根細沉降管固定為一整體的管 束，每根細沉降管一端開口 ，作為入液口 ，另一端連接集液倉，集液倉上連接有出液管，濁水 自入液口流入經細沉降管從出液管流出。 進一步，所述多根細沉降管之間通過捆扎固定或者將所述多根細沉降管緊密填充 在兩端開口的套管中固定。 進一步，所述管束的一端蓋裝密封蓋密封，密封蓋上設置有與所述出液管相連的 出水孔，所述密封蓋為錐形蓋或者平面蓋。 進一步，所述套管中填充單一管徑的細沉降管或者填充不同管徑的細沉降管，由 不同管徑填充構成的管束能夠串聯使用，其串聯方式為不同管徑的細沉降管串聯填充在一 個套管中，形成直線型或曲線型管束或者串聯填充在不同套管中，呈直線型或帶傾角的折線型管束。 進一步，所述細沉降管填充在所述套管中的方式為所述套管吸入口處填充大管徑 的細沉降管，所述套管流出口處填充小管徑的細沉降管。 進一步，所述套管和細沉降管的斷面形狀為圓形或者多邊形，細沉降的斷面高度 小于等于25mm，管長小于等于2m。 進一步，所述細沉降管的斷面形狀為正六邊形，多個正六邊形細沉降管構成斷面 形狀為蜂窩狀的細管沉降單元。 本專利技術的懸浮顆粒分離系統，包括上述的至少一細管沉降單元、濁水蓄水槽和抽水裝置，細管沉降單元以一傾角浸入在濁水蓄水槽中并固定，抽水裝置用于將濁水蓄水槽中的水，自細管沉降單元的進水口經細管沉降單元，從細管沉降單元的出水管排出。 進一步，所述濁水蓄水槽為平流沉淀池，所述細管沉降單元通過支撐架支撐，并與支撐架上的轉軸相連，所述細管沉降單元浸入所述濁水蓄水槽的一端設置浮箱，浮箱可以自由調節浮力的大小，通過調節浮箱產生的浮力，進而改變細管沉降單元的傾斜角度，并使得細管沉降單元只有下端入口部浸沒在所述濁水蓄水槽的水面以下。 進一步，所述濁水蓄水槽為斜板沉淀池，該沉淀池中設置有多塊水平排列或者豎直排列的斜板，所述細管沉降單元固定在斜板上，該細管沉降單元的下端入口浸沒在所述濁水蓄水槽水面以下或者細管沉降單元整體均浸沒在所述濁水蓄水槽水面以下。 進一步，所述細管沉降單元的出液管還連接一分支管，用于自上而下向所述細管沉降單元通入水流，沖洗所述細管沉降單元內沉積的固體顆粒。 進一步，所述抽水裝置為在虹吸作用下，進水從所述細管沉降單元的底部流入，清 水或只含微米級顆粒的處理水從出水管流出；或者為所述細管沉降單元出液口處設置的抽 水泵；或者為在所述濁水蓄水槽中設置的壓力管，該壓力管與所述細管沉降單元的下端入 口處密封相連，濁水在壓力管路輸送的過程中，通過壓力管內自身的水壓，清水或只含微米 級顆粒的處理水從所述細管沉降單元的出水管噴出。 進一步，所述濁水蓄水槽中設置有攪拌裝置，用于將固體顆粒物質均勻分布于濁 水中。 本專利技術的懸浮顆粒分離方法，具體為在含有固體顆粒的開路水或管路水(閉路 水)中，以一定傾斜角度，插入上述細管沉降單元，且細管沉降單元的下端入口在水面以 下，使濁水從細管沉降單元的底部流入，通過細管沉降單元對濁水中懸浮顆粒進行分離，處 理后的清水或只含微米級顆粒的出水從細管沉降單元的上部流出。 進一步，本專利技術的懸浮顆粒分離方法中根據需要的固體顆粒分離分級，采用設置 多個細管沉降單元，每個細管沉降單元形成一段顆粒分級系統，分級系統中的細管沉降單 元的上部出水管接入到下段分級系統中的濁水蓄水槽，如此首尾相連，在第一段的顆粒分 級系統中的濁水蓄水槽中接入濁水。 進一步，每段顆粒分級系統的細管沉降單元的上部出水口設置有流量控制閥，選 擇關閉或開啟相應流量控制閥，實現單段或多段的分級處理。 進一步，在顆粒分級處理過程中需要控制每段分級系統中的濁水蓄水槽中的水面 保持恒定不變。 進一步，每段分級系統中的細管沉降單元上部出口處的細沉降管斷面高度均不相4同，呈遞減趨勢，可以根據實際需要選擇細沉降管的長度，以此在保證分離效果的情況下來 調節水流流量。 進一步，在水處理領域中，為了增加水路內的懸濁顆粒的沉降速度，在濁水進入細 管沉降單元吸入口的前端增設絮凝裝置；或者在細管沉降單元的入口處添加絮凝劑，隨水 流凝集不斷進行，小顆粒變成大顆粒沉降下來被出去；或者在經細管沉降單元處理后的水 路(水槽)中增設絮凝裝置。 本專利技術的微米級懸浮顆粒分離方法可以應用到的領域包括有 (1)根據相同密度物質中顆粒沉降速度或粒徑不同，進行顆粒分級分類。例如碎 石現場的粗骨料、細骨料、沙石、微小粉末等的分類；又如在晶體成長、析出、造粒等操作 中，用于提取出沒成長的顆粒，返回至原反應槽中。 (2)根據不同密度物質的沉降速度不同，進行物質的分類。例如從含各種顆粒物 質的混合物中回收有價物質，通過預先篩分得到粒徑在某一范圍內的固體顆粒物質，然后 再根據沉降速度不同進行精細分類。 (3)工程施工中產生的廢水處理。例如在隧道挖掘等建筑工地現場產生的泥水， 在其排放至接納場地之前，去除其中的懸浮物，以滿足排放要求；又如在海洋填埋等工程 中，由于部分顆粒沉降速度慢，容易產生海洋污染，故可利用該方法優先去除微小顆粒。 (4)用于市政水處理中。例如在沉淀池中插入多數根細管處理裝置；甚至可以代 替沉淀池，通過安裝小水槽，在其中插入多數根細管處理裝置；也可用在給水廠的源水取水 過程中，在源水送至給水廠的過程中去除源水中的懸浮固體顆粒。 (5)其他的領域。例如在以富含較多顆粒的濁水發電的情況下，可以預先去除濁 水中的較大顆粒物質，以減少因顆粒沉積所產生的故障和水力機械損耗。附圖說明 圖1是本專利技術具體實施例1的虹吸式分離本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種細管沉降單元，其特征在于，包括多根細沉降管固定為一整體的管束，每根細沉降管一端開口，作為入液口，另一端連接集液倉，集液倉上連接有出液管，濁水自入液口流入經細沉降管從出液管流出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪群慧，曹達啟，藤崎一裕，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：11[]