專利名稱：凝結(jié)和分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凝結(jié)和分離裝置。在該凝結(jié)和分離裝置中，需要處理的含有例如膠質(zhì)或微粒的懸浮物的起始水(例如原水、流入水)與凝結(jié)劑混合，懸浮物凝結(jié)以形成絮狀物(凝結(jié)淤泥)，然后絮狀物從起始水中經(jīng)固液分離。這樣，能夠持續(xù)獲得干凈的水。
背景技術(shù)：
這種類型的普通的凝結(jié)和分離裝置配有一個(gè)凝結(jié)反應(yīng)箱。需要處理的含有懸浮物等的起始水通過原水導(dǎo)入管流入凝結(jié)反應(yīng)箱。凝結(jié)劑從凝結(jié)劑供應(yīng)設(shè)備添加到流入凝結(jié)反應(yīng)箱內(nèi)的需要處理的水中。例如砂子這樣的不溶添加劑從添加劑供應(yīng)設(shè)備供應(yīng)到流入凝結(jié)反應(yīng)箱內(nèi)需要處理的水中。此外，凝結(jié)和分離裝置配有混合物排出設(shè)備、固液分離箱、泵、回流管和添加劑回收裝置?；旌衔锱懦鲈O(shè)備將混合物排出凝結(jié)反應(yīng)箱。固液分離箱使來自凝結(jié)反應(yīng)箱的水進(jìn)行固液分離。泵作為分離物排出設(shè)備而配置，用來將分離物排出固液分離箱。添加劑回收裝置對(duì)通過回流管從泵中回流的分離物中所含的添加劑進(jìn)行分離并回收這些添加劑。添加劑回收裝置將回收的添加劑進(jìn)一步送回到凝結(jié)反應(yīng)箱，并將分離的淤泥排放到該系統(tǒng)的外面(例如，見專利文件1)。
專利文件1第2003-326110號(hào)日本專利未審查出版物(第2頁，右欄第14-26行，圖1)普通凝結(jié)和分離裝置，在凝結(jié)劑添加到凝結(jié)反應(yīng)箱中以形成絮狀物后，通過利用固液分離箱中的重力，將絮狀物從需要處理的水中分離出來。因此，存在著這樣一個(gè)問題，即整個(gè)設(shè)備場地必須較大，因?yàn)楣桃悍蛛x箱是附加的必要設(shè)備，并且因?yàn)楣桃悍蛛x箱的大小至少要與凝結(jié)反應(yīng)箱的大小相同。此外，因?yàn)樾鯛钗锿ㄟ^利用重力從需要處理的水中分離出來，所以處理不能以越過絮狀物的沉淀速度進(jìn)行。因此，處理效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的。本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種凝結(jié)和分離裝置，該凝結(jié)和分離裝置能夠縮小設(shè)備場地規(guī)模以及更迅速和穩(wěn)定地進(jìn)行固液分離。換言之，該凝結(jié)和分離裝置能夠縮小設(shè)備場地規(guī)模，縮短處理時(shí)間和穩(wěn)定地進(jìn)行處理。
根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的特征在于，它包括凝結(jié)和分離箱，流動(dòng)發(fā)生器和淤泥輸送管。與凝結(jié)劑混合的原水流入凝結(jié)和分離箱。流動(dòng)發(fā)生器在凝結(jié)和分離箱中產(chǎn)生環(huán)流和渦流。淤泥輸送管輸送凝結(jié)淤泥。
優(yōu)選地，在凝結(jié)和分離箱內(nèi)設(shè)置引流管。高比重材料引入到凝結(jié)和分離箱內(nèi)。在淤泥輸送管上配有分離器，用來分離高比重材料，以便使高比重材料循環(huán)流入凝結(jié)和分離箱。在引流管上方配有多孔構(gòu)件。配置原水導(dǎo)入管，用來把與凝結(jié)劑混合的原水送入引流管。流動(dòng)發(fā)生器配置成具有軸流式攪拌葉片的攪拌器。為了使淤泥變稠而配備淤泥收集盒。為了使凝結(jié)劑與原水混合而配備管線混合器。在凝結(jié)和分離箱內(nèi)配置水質(zhì)測量儀。此外，配置集水池將處理過的水引入。
本發(fā)明用凝結(jié)劑來形成絮狀物，并用流動(dòng)發(fā)生器來產(chǎn)生渦流。因此，本發(fā)明允許絮狀物在凝結(jié)和分離箱內(nèi)持續(xù)分離。換言之，因凝結(jié)和分離可在瞬間進(jìn)行，形成絮狀物和固液分離可在同一個(gè)凝結(jié)和分離箱內(nèi)進(jìn)行。此外，因?yàn)楣桃悍蛛x可以有效地和穩(wěn)定地進(jìn)行，所以需要大設(shè)備場地等的普通固液分離箱是不必要的。整個(gè)裝置可以最小化。制造成本降低。
如果配置引流管，則有可能使停留時(shí)間為大約2-3分鐘，并保持80％或更高的SS除去率。如果不斷測量凝結(jié)和分離箱內(nèi)絮狀物的狀況或被處理的水的狀況，則有可能始終保持穩(wěn)定界面和合適的絮狀物的量。此外，有可能連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行處理。
如果與凝結(jié)劑混合的被處理的水流入凝結(jié)和分離箱，并由流動(dòng)發(fā)生器進(jìn)行攪拌，則有可能在凝結(jié)和分離箱內(nèi)產(chǎn)生渦流。此外，如果引流管布置成在水流發(fā)生裝置周圍，并且如果再布置水平導(dǎo)板和豎直導(dǎo)板，則有可能順利地形成渦流。此外，如果布置多孔構(gòu)件，則有可能更穩(wěn)定地產(chǎn)生水平流(例如向心流)和渦流(例如下降流)，以控制向上方向上的流速。因此，有可能使處理效率穩(wěn)定。
如果不僅添加用于普通凝結(jié)和沉淀處理的凝結(jié)劑，而且注入高比重材料，并且進(jìn)一步添加助凝劑，則有可能形成比以往大的絮狀物。在這種情況下，因?yàn)樾鯛钗锏膲K增大，所以有可能提高處理速度，縮短停留時(shí)間，并且有效地和穩(wěn)定地進(jìn)行處理。并且如果在凝結(jié)反應(yīng)中起作用的高比重材料被排出淤泥收集盒，輸送到分離器，與淤泥分離，并連續(xù)供應(yīng)給被處理的水，則有可能再利用高比重材料。維護(hù)和控制成本可以降低。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第二個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第三個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第四個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第五個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第六個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第七個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第八個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第九個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十一個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十二個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十三個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。
圖14是表示布置多個(gè)凝結(jié)和分離裝置的一種方式的平面圖。
圖15是表示布置多個(gè)凝結(jié)和分離裝置的一種方式的平面圖。
圖16是表示布置多個(gè)凝結(jié)和分離裝置的一種方式的平面圖。
圖17是表示布置多個(gè)凝結(jié)和分離裝置的一種方式的平面圖。
圖18是表示布置導(dǎo)板的一種方式的平面圖。
圖19是表示用于集水池的水槽的透視圖。
圖20是表示用于集水池的水槽的透視圖。
圖21是表示用于集水池的水槽的透視圖。
圖22是表示用于集水池的水槽的部分橫斷面視圖。
圖23是表示用于集水池的水槽的部分橫斷面視圖。
圖24是表示使用過慮材料的集水池的部分橫斷面視圖。
圖25是表示使用過慮材料的集水池的部分橫斷面視圖。
具體實(shí)施例方式
第一個(gè)實(shí)施例圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第一個(gè)實(shí)施例的流程圖。該凝結(jié)和分離裝置配有一個(gè)凝結(jié)和分離箱1，用于凝結(jié)原水中的懸浮物等，以便進(jìn)行固液分離。原水從混合箱2通過原水導(dǎo)入管3，添加高比重材料的設(shè)備4和原水導(dǎo)入管5流入凝結(jié)和分離箱1?；旌舷?有一個(gè)原水流入口2a和一個(gè)凝結(jié)劑注入口2b。原水流入原水流入口2a。凝結(jié)劑注入口2b是為凝結(jié)劑6的注入配置的?；旌舷?將原水中的紊流保持某一停留時(shí)間?；旌舷?使原水中的懸浮物與凝結(jié)劑6發(fā)生反應(yīng)，以便形成絮狀物。在添加高比重材料的設(shè)備4中安裝濾網(wǎng)7，用于從原水中清除雜質(zhì)。分離器8安裝在添加高比重材料的設(shè)備4的上方。高比重材料9從分離器8添加到添加高比重材料的設(shè)備4中。原水導(dǎo)入管5配置在添加高比重材料的設(shè)備4的下游。助凝劑10從助凝劑注入口10a注入原水導(dǎo)入管5。添加助凝劑10使高比重材料9與絮狀物之間有效地進(jìn)行接觸，以便形成重絮狀物，導(dǎo)致良好的固液分離。
在混合箱2中，最好配置一個(gè)形成紊流的攪拌器，該攪拌器在圖中未顯示出來。原水導(dǎo)入管5的原水導(dǎo)入口5a的位置予以設(shè)定，以便能夠容易地懸浮在凝結(jié)和分離箱1中的紊流上。如果濾網(wǎng)7在凝結(jié)和分離箱1的上游，濾網(wǎng)7的位置不受限制。然而，為了防止分離器8的關(guān)閉，濾網(wǎng)7最好設(shè)置在添加高比重材料9的上游。即使它安裝在混合箱2的前面，也不會(huì)發(fā)生任何問題。不用說，如果原水不含雜質(zhì)，則濾網(wǎng)7不需要安裝。添加助凝劑10和高比重材料9的位置予以設(shè)定，以致高比重材料9和助凝劑10將立即起反應(yīng)，促使絮狀物的形成。雖然添加高比重材料9的位置可以在凝結(jié)和分離箱1的上游一側(cè)，但高比重材料9最好在凝結(jié)和分離箱1與混合箱2之間添加。添加助凝劑10的位置可以在混合液體流入凝結(jié)和分離箱1之前。添加助凝劑10的位置也可以是在凝結(jié)和分離箱1中的原水導(dǎo)入口5a附近在混合液體剛剛導(dǎo)入后助凝劑10充分混合的地方。
在凝結(jié)和分離箱1的中央，配置流動(dòng)發(fā)生器11，用來攪拌流動(dòng)混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)，即需要處理的水，以便產(chǎn)生水流。在凝結(jié)和分離箱1的上部，配有集水池12，用來收集通過進(jìn)行固液分離獲得的處理過的水。處理過的水從集水池12通過處理過的水出口12a導(dǎo)入系統(tǒng)的外面。在凝結(jié)和分離箱1的下部，配有淤泥排放口13，用來排放從需要處理的水中分離出來的淤泥。在凝結(jié)和分離箱1的下面外側(cè)，配有淤泥收集盒14，用來收集從淤泥排放口13排出的淤泥。淤泥收集盒14中的淤泥通過淤泥輸送管15輸送到分離器8。打開和關(guān)閉閥16以及輸送泵17從淤泥收集盒14的側(cè)面依次布置在淤泥輸送管15上。凝結(jié)和分離箱1A配有水質(zhì)測量儀18，用來測量淤泥界面K上的水質(zhì)。水質(zhì)測量儀18與打開和關(guān)閉閥16連接，以便根據(jù)水質(zhì)測量儀18發(fā)出的信號(hào)使打開和關(guān)閉閥16動(dòng)作。
凝結(jié)和分離箱1最好配置成圓柱形。然而，凝結(jié)和分離箱1可以配置成立方形(矩形平行六面體)，以便有效利用建筑空間和成本。凝結(jié)和分離箱1可以是多邊形而不是平面形。在這種情況下，最好它具有均勻和對(duì)稱多邊形的形狀。如果比較同一容積的高與矮的容器，即使在同一容積后者也不適合產(chǎn)生渦流。因此，凝結(jié)和分離箱1的高度最好大于側(cè)向上的長度(直徑或?qū)挾?。換言之，如果凝結(jié)和分離箱1的形狀是圓柱形，則高度與直徑之比設(shè)定為1或更大。如果它具有矩形六面體形狀，則高度與側(cè)向上的長度之比設(shè)定為1或更大。然而，即使凝結(jié)和分離箱1在側(cè)向上是長的，在凝結(jié)和分離箱1中布置一個(gè)間隔物也會(huì)產(chǎn)生平滑的渦流。在同樣情況下，如果凝結(jié)和分離箱1的上部的直徑大于其下部的直徑，則有可能使渦流在凝結(jié)和分離箱1的上部的上升速度慢于在下部的上升速度。因此，能夠有效地產(chǎn)生淤泥界面K。
具有大量離子電荷的鐵系和鋁系無機(jī)凝結(jié)劑用于凝結(jié)劑6。聚氯化鋁、硫酸鋁、氯化鐵、硫酸鐵等可以用作這類無機(jī)凝結(jié)劑。然而，如果能充分形成絮狀物，則凝結(jié)劑6的種類不受限制。
分離器8將高比重材料9從淤泥輸送管15流出的凝結(jié)淤泥中分離出來。分離器8重新使用高比重材料9。在第一個(gè)實(shí)施例中，分離器8設(shè)置成水力旋流器。分離器8把通過分離獲得的高比重材料9提供給添加高比重材料的設(shè)備4。分離器8將留存在其中的淤泥排放到該系統(tǒng)的外面。有可能用其它類型的裝置作為分離器，如果它們能將淤泥從高比重材料9中分離出來?？梢杂梅诸愊淙コ皆诟弑戎夭牧?上的淤泥，以便例如通過攪拌、混合或下沉來除去。不用說，如果高比重材料9不加以重新利用，則高比重材料9可以與淤泥一起排放到該系統(tǒng)的外面。
將高比重材料9添加到混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)中的一個(gè)目的是，提高絮狀物的表觀比重?？梢杂帽戎貫?或更高的材料，例如細(xì)砂，作為高比重材料9。細(xì)砂的比重為2.6，均勻系數(shù)為1.7，有效尺寸大約為100μm?？梢允褂门c細(xì)砂比重相接近的比重為2-8的無機(jī)或有機(jī)材料?；蛘?，可以使用與細(xì)砂混合的材料。使凝結(jié)和分離裝置工作所用的高比重材料9的理想比重范圍是2.0-3.0。作為這類高比重材料9，有石榴石、超級(jí)灰(由東京市制造)、氧化鋯、無煙煤等。此外，可以用例如陰離子型或非離子型的高分子凝結(jié)劑，作為助凝劑10。
流動(dòng)發(fā)生器11配置成一種用于形成具有攪拌剪力而不破壞絮狀物的紊流區(qū)設(shè)備。流動(dòng)發(fā)生器11配置成一種用于使微小絮狀物與高比重材料9等接觸以形成大絮狀物的設(shè)備。流動(dòng)發(fā)生器11配置成帶軸流式攪拌葉片11a的攪拌器。流動(dòng)發(fā)生器11配有驅(qū)動(dòng)軸11b和電動(dòng)機(jī)11c。驅(qū)動(dòng)軸11b從攪拌葉片11a豎直向上延伸。電動(dòng)機(jī)11c推動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸11b旋轉(zhuǎn)。根據(jù)設(shè)備的情況，驅(qū)動(dòng)軸11b可側(cè)向延伸。軸流式流動(dòng)發(fā)生器11能在小靜壓下產(chǎn)生大排出量。不僅可以用帶軸流式攪拌葉片11 a的攪拌器，而且可以用泵、扇、噴射器等，作為流動(dòng)發(fā)生器11。雖然流動(dòng)發(fā)生器11最好是轉(zhuǎn)速可變型，但它也可以是非轉(zhuǎn)速可變型，這取決于凝結(jié)和分離裝置的驅(qū)動(dòng)條件。此外，可以用滿意地產(chǎn)生渦流的其它設(shè)備作為水流發(fā)生裝置11，例如像循環(huán)器這樣的噴射發(fā)生裝置。
在第一個(gè)實(shí)施例中，集水池12導(dǎo)入從凝結(jié)箱1溢出的處理過的水，以便除去被處理的水中的絮狀物。處理過的水通過處理過的水出口12a輸送到該系統(tǒng)的外面。集水池12可以配有一個(gè)過濾裝置。該過濾裝置可以呈轉(zhuǎn)盤形。可以使用帶過濾構(gòu)件的過濾裝置，或帶分離膜或?yàn)V布的薄膜過濾裝置。此外，它可以是適用于被處理的水的特性的水槽，例如沉沒型水槽。這種集水池或水槽將在下文再次做說明。
配置淤泥收集盒14的一個(gè)目的是，將凝結(jié)淤泥從凝結(jié)和分離箱1中排出，以便一旦凝結(jié)和分離箱1中的淤泥濃度提高，防止淤泥界面K上升。淤泥收集盒14由一個(gè)從凝結(jié)和分離箱1的底部的外表面向上傾斜和延伸的傾斜壁14a構(gòu)成。淤泥收集盒14接收從凝結(jié)和分離箱1與傾斜壁14a之間的淤泥排放口13排出的凝結(jié)淤泥。在第一個(gè)實(shí)施例中，淤泥收集盒14配置在凝結(jié)和分離箱1的下部外側(cè)。然而，位置不限于外側(cè)，只要它不干擾渦流以及如果它適合淤泥凝結(jié)。在淤泥收集盒14中，凝結(jié)淤泥變稠，以便降低重復(fù)使用高比重材料9的循環(huán)率，并減少將排放到該系統(tǒng)外面的淤泥量。淤泥收集盒14中的凝結(jié)淤泥由輸送泵17排出。
淤泥輸送管15通過打開和關(guān)閉閥16以及輸送泵17將凝結(jié)淤泥排出淤泥收集盒14。因此，淤泥輸送管15控制凝結(jié)和分離箱1中的固體密度。淤泥輸送管15將排出的凝結(jié)淤泥提供給分離器8。淤泥輸送管15用來將高比重材料9從凝結(jié)淤泥中分離出來，并使分離出來的高比重材料9進(jìn)行循環(huán)。換言之，高比重材料9以某種濃度添加到原水中，以便使高比重材料9促進(jìn)凝結(jié)反應(yīng)。根據(jù)被輸送泵17排出的凝結(jié)淤泥量，控制該濃度。當(dāng)然，如果高比重材料9不被重復(fù)利用，高比重材料9可以與凝結(jié)淤泥一起排放到該系統(tǒng)外面，而不用安裝分離器8。
水質(zhì)測量儀18連續(xù)測量凝結(jié)和分離箱1中的絮狀物的狀況。換言之，水質(zhì)測量儀18監(jiān)視凝結(jié)和分離箱1中絮狀物的過度積聚。水質(zhì)測量儀18可以配置成界面計(jì)、濃度計(jì)或濁度計(jì)等。通常，淤泥界面K隨著凝結(jié)和分離箱1中絮狀物的濃度上升而升高。水質(zhì)測量儀18通常測量凝結(jié)和分離箱1中的淤泥界面K。如果絮狀物過度積聚，水質(zhì)測量儀18自動(dòng)打開打開和關(guān)閉閥16，以便將過多的絮狀物作為凝結(jié)淤泥排出。因此，水質(zhì)測量儀18使凝結(jié)和分離箱1中的絮狀物量平衡，并控制淤泥界面K，以便使絮狀物不向處理過的水一側(cè)流出。為了連續(xù)觀察凝結(jié)和分離箱1中絮狀物的狀況，不僅可以使用測量凝結(jié)和分離箱1中絮狀物狀況的方法，而且可以使用測量被處理的水的濁度和透明度的方法，或者使用將兩者相結(jié)合的方法。
優(yōu)選地，控制凝結(jié)和分離箱1中的水面與淤泥界面K之間的距離，使其始終保持1.0mm或以上，以便凝結(jié)和分離裝置能令人滿意地工作。合理的是，將淤泥濃度調(diào)整到大約7-14％。換言之，優(yōu)選地，將凝結(jié)淤泥的排出量與流入原水的比例設(shè)定到大約3-10％。也優(yōu)選地，將凝結(jié)和分離箱1中的濃度設(shè)定到大約0.5-3％。為此，一定量的凝結(jié)淤泥在相關(guān)時(shí)間周期內(nèi)被打開和關(guān)閉閥16以及輸送泵17排出凝結(jié)箱1。此外，一定數(shù)量的凝結(jié)淤泥通過淤泥輸送管15輸送到分離器8。然后，高比重材料9在分離器8內(nèi)從凝結(jié)淤泥中分離出來。剩余淤泥被排放到該系統(tǒng)的外面。因此，可以防止絮狀物向處理過的水一側(cè)流出。可以防止處理過的水變壞。
接著，將予以說明第一個(gè)實(shí)施例中的凝結(jié)和分離裝置的操作。當(dāng)凝結(jié)劑6從凝結(jié)劑注入口2b與流入到混合箱2的原水混合時(shí)，原水中的懸浮物與凝結(jié)劑6發(fā)生反應(yīng)，以致絮凝。這樣絮凝的混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)通過原水導(dǎo)入管3流入添加高比重材料的設(shè)備4。在這一過程中，濾網(wǎng)7除去原水中的雜質(zhì)，并防止分離器8關(guān)閉。在添加高比重材料的設(shè)備4中，高比重材料9從分離器8混合進(jìn)混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)。然后，包含高比重材料9的混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)流入原水導(dǎo)入管5，在這一過程中，助凝劑10從助凝劑注入口10a混合進(jìn)混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)。
因此，包含材料9和助凝劑10的混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)從原水導(dǎo)入口5a流入凝結(jié)和分離箱1，以便形成需要處理的水。在凝結(jié)和分離箱1中，流動(dòng)發(fā)生器11進(jìn)行工作，在需要處理的水中產(chǎn)生循環(huán)流或渦流。渦流總量成為事先在凝結(jié)和分離箱1中需要處理的水和從原水導(dǎo)入口5a新添加的原水之和。渦流在凝結(jié)和分離箱1的中央成為下降流。然后，渦流在凝結(jié)和分離箱1的底部成為水平流(徑向流)。在此之后，渦流成為上升流。渦流在淤泥界面K附近進(jìn)一步成為水平流(向心流)。這樣一種渦流使懸浮物與高比重材料9和助凝劑10發(fā)生反應(yīng)，從而有效地產(chǎn)生絮狀物。絮狀物與高比重材料9相結(jié)合，以顯示表觀高比重。換言之，它在凝結(jié)和分離箱1中循環(huán)時(shí)的沉淀速度比需要處理的水的上升速度快，以形成淤泥界面。然后，下部的凝結(jié)淤泥通過淤泥排放口13流出到淤泥收集盒14中。上部的處理過的水溢出到集水池12中。因此，絮狀物的形成和固液分離在凝結(jié)和分離箱1中同時(shí)進(jìn)行。
在這一過程中，淤泥收集盒14中的凝結(jié)淤泥通過淤泥輸送管15流入分離器8，而水質(zhì)測量儀18測量凝結(jié)和分離箱1中淤泥界面K上的水質(zhì)，向打開和關(guān)閉閥16發(fā)出信號(hào)。換言之，為了保持高比重材料9與需要在凝結(jié)和分離箱1中處理的水的濃度比例，水質(zhì)測量儀18改變打開和關(guān)閉閥16的開度，以便將凝結(jié)和分離箱1中過多的絮狀物作為凝結(jié)淤泥排出，從而平衡凝結(jié)和分離箱1中的絮狀物量。分離器8將高比重材料9從凝結(jié)淤泥中分離出來。分離器8將高比重材料9送回添加高比重材料的儀器4。
第一個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置利用凝結(jié)劑6形成絮狀物，并利用流動(dòng)發(fā)生器11產(chǎn)生的渦流。因此，凝結(jié)和分離裝置能夠在一個(gè)凝結(jié)和分離箱1內(nèi)連續(xù)進(jìn)行絮狀物的分離過程。因此，除了普通的凝結(jié)反應(yīng)箱之外，不需要固液分離箱。可以減少必要的空間。在這一配置中，因?yàn)榕溆杏糜趯⒛Y(jié)劑6混合進(jìn)原水的混合箱2，所以可以有效和迅速地使凝結(jié)劑6與原水混合，從而使原水穩(wěn)妥地絮凝。此外，因?yàn)闉V網(wǎng)7配置在添加高比重材料9的上游，所以有可能防止分離器8堵塞和穩(wěn)定地提高凝結(jié)和分離箱1中的凝結(jié)效率。因?yàn)榉蛛x器8配置成水力漩流器，所以有可能抑制設(shè)備成本的提高。因?yàn)楦弑戎夭牧?添加到混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)中，所以有可能形成大絮狀物和提高處理速度。
第二個(gè)實(shí)施例圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第二個(gè)實(shí)施例的流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖1中所示的實(shí)施例相同的部分。在根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，在凝結(jié)和分離箱1的中央配置引流管21?？拷倌嘟缑嫣幩讲贾枚嗫讟?gòu)件22。此外，在多孔構(gòu)件22的下面，在凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)表面設(shè)置導(dǎo)板23。凝結(jié)和分離箱1的箱形是矩形。
在第二個(gè)實(shí)施例中，流動(dòng)發(fā)生器11的豎直位置在引流管21的中央。攪拌葉片11a的水平位置在引流管21的底部。高比重材料9必須在其在引流管21中被攪拌之前提供。因此，原水導(dǎo)入管5的原水導(dǎo)入口5a最好設(shè)置在引流管21的里面或直接在引流管21的上方，以便包含高比重材料9和助凝劑10的混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)容易地在引流管21中運(yùn)動(dòng)的渦流中懸浮。然而，如果原水容易地在渦流上懸浮，則原水導(dǎo)入管5的原水導(dǎo)入口5a的位置可以在引流管21中，在引流管21的下側(cè)區(qū)域，或在引流管21的上側(cè)區(qū)域。除此之外，原水導(dǎo)入管5的原水導(dǎo)入口5a可以從流動(dòng)發(fā)生器11的驅(qū)動(dòng)軸11b穿過多孔構(gòu)件22的割出部分導(dǎo)入。
引流管21的形狀為圓柱形，在豎直方向開口，因?yàn)槿菀字圃旌统杀镜汀Ｔ敿?xì)地說，引流管21由錐形圓管構(gòu)成，在該錐形圓管上，引流管21下部的開口直徑大于其上部的開口直徑。換言之，它由具有錐狀外形的圓管構(gòu)成，以致容易將渦流從下降流改變?yōu)樗搅?徑向流)。如果引流管21內(nèi)側(cè)的水平截面與引流管21外側(cè)的水平截面相同，則有可能形成穩(wěn)定的渦流且令人滿意地促進(jìn)固液分離。如果引流管21具有的結(jié)構(gòu)能夠?qū)u流從下降流容易地改變?yōu)樗搅?徑向流)，即其結(jié)構(gòu)能夠幫助液體的流動(dòng)產(chǎn)生渦流，引流管21的形狀不受限制。它可以是一個(gè)中心井管或套管等，一個(gè)近似于圓形的多邊形，或者一個(gè)向著其下部變寬和變厚的錐狀外形。
凝結(jié)和分離箱1的底面與引流管21的底面之間的距離最好為流動(dòng)發(fā)生器11的攪拌葉片11a的直徑的大約75％。流動(dòng)發(fā)生器11的攪拌葉片11a的豎向位置最好不從引流管21中伸出，雖然如上所述它位于引流管21的下部。然而，如果流動(dòng)發(fā)生器11的攪拌葉片11a產(chǎn)生有效的渦流，它的豎直位置不受限制。
多孔構(gòu)件22例如具有許多孔的板可以取代第一個(gè)實(shí)施例中的水質(zhì)測量儀18。安裝多孔構(gòu)件22用于穩(wěn)定地形成淤泥界面，防止絮狀物向上流出，克服無序的被處理的水以便產(chǎn)生直線的流動(dòng)，從而能夠獲得優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)定的處理過的水。換言之，多孔構(gòu)件22在豎向上分隔凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)部，容易在多孔構(gòu)件22上方產(chǎn)生平直的流動(dòng)，并且容易在其下方產(chǎn)生絮狀物形成區(qū)(淤泥區(qū))?？梢杂脹_孔金屬、網(wǎng)狀物、直線流動(dòng)的板、傾斜板、狹長切口、蜂窩形構(gòu)件等，作為這類多孔構(gòu)件22。
如果所述板、網(wǎng)狀物或沖孔金屬用作多孔構(gòu)件22，則可以不連續(xù)地配置一個(gè)以上的多孔構(gòu)件22。雖然多孔構(gòu)件22配置成一個(gè)平面，但可以使用其它形狀例如凸面或凹面。此外，可以改變多孔構(gòu)件22的開度，與原水的特性相一致。如果多孔構(gòu)件22的開度是例如50％，則集水池12的水槽的設(shè)備場地最好是多孔構(gòu)件22的設(shè)備場地的1/2或以下。換言之，通過多孔構(gòu)件22的被處理的水的流速可以與上升到除了水槽或下方之外的水面的被處理的水的流速相同。
導(dǎo)板23通過折流作用把在凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)表面與引流管21的外表面之間上升的上升流順利改變成水平流(向心流)。導(dǎo)板23是從凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)表面水平突出的環(huán)形平板。在第二個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，可以只通過流動(dòng)發(fā)生器11產(chǎn)生渦流。然而，為了有效地產(chǎn)生可靠和穩(wěn)定的渦流，可以配置引流管21和導(dǎo)板23。尤其是如果凝結(jié)和分離箱1具有帶有角部的形狀，例如四邊形，則導(dǎo)板23最好配置成水平導(dǎo)板23。如果凝結(jié)和分離箱1呈圓形，則最好配置用于穩(wěn)定地產(chǎn)生渦流和防止渦流共同旋轉(zhuǎn)(co-rotation)的導(dǎo)板23。此外，最好在水平方向和豎直方向上配置導(dǎo)板23。這類導(dǎo)板23可以是曲面板，而不是平面板。
接著，將予以說明第二個(gè)實(shí)施例中的凝結(jié)和分離裝置的操作。從原水導(dǎo)入口5a流入引流管21的原水，即需要處理的與凝結(jié)劑6、高比重材料9和助凝劑10混合的原水，立即由流動(dòng)發(fā)生器11進(jìn)行攪拌。然后，引流管21中的流動(dòng)發(fā)生器11攪拌需要處理的水，以便形成紊流狀態(tài)。因此，形成高比重絮狀物。然后，需要處理的水流在引流管21的下部成為下降流，在其下端變成水平流(徑向流)，在凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)表面與引流管21的外表面之間變成豎直上升流。在引流管21的上端與多孔構(gòu)件22之間，上升流被引流管21中產(chǎn)生的下降流變成水平流(向心流)。絮狀物在這一渦流中懸浮，并再次輸送到引流管21中。在這一過程中，導(dǎo)板23幫助渦流從上升流容易地改變成水平流(向心流)。這樣，淤泥界面形成。處理過的水通過多孔構(gòu)件23，并溢到集水池12中。
因此，假定通過多孔構(gòu)件22的被處理的水的流速是V。在凝結(jié)和分離箱1中以流速V上升的需要處理的水的下面，如果產(chǎn)生流速大于流速V的水平流或下降流，甚至沉淀速度低于流速V的絮狀物懸浮在水平流或下降流上。因?yàn)樾鯛钗锏牧魉俑?，所以它難以懸浮在上升流上。換言之，因?yàn)樾鯛钗锝邮諄碜詼u流的大的力量，所以它離開上升流。因此，即使絮狀物以低于上升流速V的沉淀速度移動(dòng)，它仍可以進(jìn)行固液分離。有可能在小型的凝結(jié)和分離箱1中分離絮狀物。
為了利用渦流進(jìn)行有效的固液分離，優(yōu)選地形成小而重的絮狀物，即具有大質(zhì)量和流阻小的重絮狀物。在第二個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)楦弑戎夭牧?和助凝劑10添加進(jìn)混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)，所以固液分離的效率提高。因?yàn)樾鯛钗镏?，所以在凝結(jié)和分離箱1的下部的絮狀物濃度變高。絮狀物之間的碰撞次數(shù)和原粒子與凝結(jié)部分中的絮狀物之間的碰撞次數(shù)增加。凝結(jié)效果增強(qiáng)。有可能使裝置最小化。
因此，第二個(gè)實(shí)例的凝結(jié)和分離裝置可以促進(jìn)固液分離過程，而不利用重力使絮狀物沉淀。這可以通過提高由流動(dòng)發(fā)生器11的攪拌引起的渦流的流速來實(shí)現(xiàn)，即相對(duì)于使需要處理的水上升的流速提高在凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)表面與引流管21的上端之間產(chǎn)生的水平流(向心流)。此外，包含高比重材料9和助凝劑10的需要處理的水只是在流入凝結(jié)和分離箱1之后才被攪拌。然后，可以均勻分布助凝劑10。添加高比重材料9使在需要處理的水中的膠質(zhì)或懸浮物，形成為圍繞著高比重材料9的大絮狀物。因此，可以更有效地進(jìn)行固液分離。此外，可以在2-3分鐘內(nèi)達(dá)到除去率為80％或更高的除去效果。在這種情況下，必須以相對(duì)流入水(原水，不含凝結(jié)劑6的需要處理的水)一定的濃度在絮狀物內(nèi)包括高比重材料9。因此，與流入水量之比的添加濃度最好設(shè)定到3000-5000mg/L。然而，可以改變添加濃度，這取決于水質(zhì)或特征，例如水的粘度。
第三個(gè)實(shí)施例圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第三個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中所示的實(shí)施例相同的部分。在第二個(gè)實(shí)施例中使用水力漩流器作為分離器8，與第一個(gè)實(shí)施例相同。然而，第三個(gè)實(shí)施例中的分離器31通過重力作用將高比重材料9從淤泥輸送管15排出的淤泥中分離出來，并將高比重材料9送回添加高比重材料的設(shè)備4。分離器31配有箱32，用于接收淤泥輸送管15排出的淤泥。在箱32中，淤泥輸送管15流出的淤泥中的較重重量的高比重材料9通過重力作用沉淀。較輕重量的高比重材料9從箱32的上部溢出。在箱32中沉淀的高比重材料9供應(yīng)給添加高比重材料的設(shè)備4。從箱32溢出的淤泥輸送到該系統(tǒng)的外面。在第三個(gè)實(shí)施例的分離器31中，高比重材料9的沉淀速度大約為70m/h，而淤泥的沉淀速度大約為3-4m/h。與淤泥的沉淀速度相比，高比重材料9的沉淀速度特別大。因此，可以在大約5分鐘的短時(shí)間內(nèi)，通過重力作用分離高比重材料9。甚至在第三個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，也可以得到與第二個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。
第四個(gè)實(shí)施例圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第四個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中所示的實(shí)施例相同的部分。在第四個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)板23的內(nèi)端布置得高于其外端。因此，在根據(jù)第四實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，可以得到與第二個(gè)實(shí)施例相同的效果。此外，可以將引流管21的外表面與凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)表面之間的上升流順利地改變成水平流(向心流)。
第五個(gè)實(shí)施例圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第五個(gè)實(shí)施例的流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中所示的實(shí)施例相同的部分。在第五個(gè)實(shí)施例中，高比重材料9在助凝劑注入口10a的下游一側(cè)注入原水導(dǎo)入管5。因此，第二個(gè)實(shí)施例中的添加高比重材料的設(shè)備4設(shè)置成只有濾網(wǎng)7的原水接收箱4A。甚至在第五個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，也可以得到與第二個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。添加助凝劑10的位置可以在混合液體流入凝結(jié)和分離箱1之前。然而，在剛剛將混合液體導(dǎo)入之后，混合液體可以在凝結(jié)和分離箱1中的原水導(dǎo)入口5a附近，與助凝劑10混合。
第六個(gè)實(shí)施例圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第六個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中所示的實(shí)施例相同的部分。在第六個(gè)實(shí)施例中，高比重材料9直接倒入凝結(jié)和分離箱1。在這種情況下，提供來自分離器8的高比重材料的開口8a設(shè)置在原水導(dǎo)入管5a附近，以致高比重材料9將穩(wěn)妥地懸浮在引流管21中的渦流上。為此，添加高比重材料的設(shè)備4設(shè)置成只有濾網(wǎng)7的原水接收箱4A。甚至在第六個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，也可以得到與第二個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。
第七個(gè)實(shí)施例圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第七個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中所示的實(shí)施例相同的部分。在第七個(gè)實(shí)施例中，原水導(dǎo)入管5的中間部分5b在流動(dòng)方向上往下傾斜。此外，高比重材料9和助凝劑10提供到原水導(dǎo)入管5的中間部分5b的最下端。因此，第二個(gè)實(shí)施例的添加高比重材料的設(shè)備4設(shè)置成只有濾網(wǎng)7的原水接收箱4A。第七個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置可以得到與第二個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果，并可以通過原水導(dǎo)入管5的傾斜中間部分5b加快原水流動(dòng)，從而加快引流管21中渦流的流速。
第八個(gè)實(shí)施例圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第八個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中所示的實(shí)施例相同的部分。在第八個(gè)實(shí)施例中，原水導(dǎo)入管5的原水導(dǎo)入口5a從凝結(jié)和分離箱1側(cè)向插入引流管21。詳細(xì)地說，原水導(dǎo)入管5穿過凝結(jié)和分離箱的一個(gè)側(cè)壁和引流管21的一個(gè)側(cè)壁，以致包含高比重材料9和助凝劑10的混合液體(與原水和凝結(jié)劑6混合的液體)將穩(wěn)妥地懸浮在引流管21中的渦流上。在第八個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離箱中，可以得到與第二個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。除此之外，它可以防止側(cè)向?qū)氲脑搪范鞒?，卻不充分形成絮狀物。
第九個(gè)實(shí)施例圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第九個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖1中所示的實(shí)施例相同的部分。在第九個(gè)實(shí)施例中，只有引流管21增加到第一個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置上。在這種情況下，原水導(dǎo)入管5的原水導(dǎo)入口5a的位置和流動(dòng)發(fā)生器11的位置與第二個(gè)實(shí)施例的這兩個(gè)位置相同。在第九個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，可以得到與第一個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。除此之外，可以通過引流管21令人滿意地形成渦流。
第十個(gè)實(shí)施例圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖1中所示的實(shí)施例相同的部分。在第十個(gè)實(shí)施例中，只有引流管21增加到第一個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置上，而第一個(gè)實(shí)施例的水質(zhì)測量儀18被省略。此外，配置了管41、箱42和管43。管41用來排出淤泥，以控制淤泥界面K的高度。箱42用來通過重力作用分離從管41中流出的淤泥。管43用來將在箱42中獲得的浮在表面上的水送回凝結(jié)和分離箱1。因此，管41的內(nèi)端被布置成排出淤泥界面K上的淤泥，并將在箱42中沉淀的淤泥排放到該系統(tǒng)的外面。甚至在第十個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，也可以得到與第一個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。除此之外，可以通過引流管21令人滿意地形成渦流。
第十一個(gè)實(shí)施例圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十一個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖1中所示的實(shí)施例相同的部分。在第十一個(gè)實(shí)施例中，只有引流管21增加到第一個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置上。此外，帶過濾裝置的集水池12A設(shè)置在凝結(jié)和分離箱1中，代替第一個(gè)實(shí)施例的集水池12。甚至在第十一個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，也可以得到與第一個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。除此之外，可以通過引流管21令人滿意地形成渦流。此外，可以通過集水池12A除去劣質(zhì)的處理過的水。
第十二個(gè)實(shí)施例圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十二個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖1中所示的實(shí)施例相同的部分。在第十二個(gè)實(shí)施例中，只有引流管21增加到第一個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置上。帶過濾裝置的集水池12A設(shè)置在凝結(jié)和分離箱1的外面，代替第一個(gè)實(shí)施例的集水池12。甚至在第十二個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，也可以得到與第一個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。除此之外，可以通過引流管21充分地形成渦流。
第十三個(gè)實(shí)施例圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的凝結(jié)和分離裝置的第十三個(gè)實(shí)施例的主要流程圖。重復(fù)說明將予以省略。相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中所示的實(shí)施例相同的部分。在第十三個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置了管線混合器51，代替第二個(gè)實(shí)施例的混合箱2。管線混合器51由管和螺釘構(gòu)成。例如在管內(nèi)徑上，該管與原水流入口2a或原水導(dǎo)入管相同。該螺釘布置在該管內(nèi)。只須將凝結(jié)劑6注入原水，便可形成絮狀物，甚至管線混合器51只配備管而不配備螺釘。然而，為了令人滿意地形成絮狀物，最好使用結(jié)構(gòu)簡單的靜態(tài)混合器，在其里面產(chǎn)生渦流，以便為了促進(jìn)混合攪拌。作為這樣一個(gè)實(shí)例，可以配置由NIHONINKA有限公司制造的Model2800型WESTFALL-INKA靜態(tài)注入混合器。甚至在第十三個(gè)實(shí)施例的凝結(jié)和分離裝置中，也可以得到與第二個(gè)實(shí)施例的效果相同的效果。
因此，已經(jīng)說明，在第三個(gè)至第十三個(gè)實(shí)施例中，引流管21主要配置在圓形的凝結(jié)和分離箱1中。然而，如圖14所示，可以連續(xù)地配置多個(gè)矩形的凝結(jié)和分離箱1A，并在每一個(gè)凝結(jié)和分離器1A中再配置引流管21。因此，一種裝置可以應(yīng)付獨(dú)立反應(yīng)或流入改變的情況。此外，如圖15所示，可以將四個(gè)矩形凝結(jié)和分離箱1A布置成矩形結(jié)構(gòu)。也可以在每一個(gè)凝結(jié)和分離箱1A中布置引流管21。此外，如圖16所示，可以線性地布置多個(gè)八角形凝結(jié)和分離箱1B。如圖17所示，可以用蜂窩狀方法布置多個(gè)六角形凝結(jié)和分離箱1B。此外，可以在一個(gè)凝結(jié)和分離箱1B中布置多個(gè)引流管，以便它們將不會(huì)互相干擾，雖然這種配置未表示。在這種情況下，它們需要與流動(dòng)發(fā)生器等的特性加以平衡。
在第二個(gè)至第八個(gè)和第十三個(gè)實(shí)施例中，已經(jīng)說明，導(dǎo)板23水平地或大致水平地設(shè)置。然而，導(dǎo)板23的形狀或方向不限于上面所述，只要導(dǎo)板23能夠有效地產(chǎn)生渦流。尤其是，如果凝結(jié)和分離箱1具有圓柱形狀或與圓柱形狀特別相似的形狀，則優(yōu)選地豎直配置多個(gè)導(dǎo)板23A，以便防止渦流共同旋轉(zhuǎn)，如圖18所示。換言之，優(yōu)選地，在圓形凝結(jié)和分離箱1的內(nèi)表面上以有規(guī)則的間隔水平配置多個(gè)，例如四個(gè)，導(dǎo)板23A。在這種情況下，導(dǎo)板23A通過擋板作用將流動(dòng)發(fā)生器11的攪拌作用所產(chǎn)生的水平渦流改變成豎向流，以便使需要處理的水流在向上的方向上變直。可以將這類豎直導(dǎo)板23A以及水平導(dǎo)板23配置給一個(gè)凝結(jié)和分離箱1。在這種情況下，可以通過豎直導(dǎo)板23A幫助上升流變直，并可以通過水平導(dǎo)板23幫助水平流(向心流)變直。然而，如果凝結(jié)和分離箱1是多邊形，因?yàn)閮?nèi)表面限制共同旋轉(zhuǎn)，所以有時(shí)不必配置豎直導(dǎo)板23A。
如果沉沒型水槽用于第一個(gè)至第十三個(gè)實(shí)施例中的集水池12，則可以使用在三角形管61a的上部具有縱向延伸的開口61b的水槽61，如圖19所示。此外，可以使用在圓形管62a的上部具有縱向延伸的開口62b的水槽62，如圖20所示。此外，可以使用在圓形管63a的上部具有縱向線性布置的許多小孔63b的水槽63，如圖21所示。此外，可以采取這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，以致多個(gè)三角形水槽64結(jié)合起來，如圖22所示?；蛘撸梢允褂脦A斜面65a的水槽65，如圖23所示，雖然它不是沉沒型。
如果原水濃度等特性的變化特別大，并且如果根據(jù)測量淤泥界面K以及凝結(jié)和分離箱1中的濃度處理變得不穩(wěn)定，則可以使用集水池12b。在集水池12b中，過濾材料66c或圖中未顯示的矯直板等安裝在具有豎直面66a的盒66b上，如圖24所示。或者，可以使用集水池12C。在集水池12C中，過濾材料67c安裝在具有傾斜面67a的盒67b上，如圖25所示。此外，通過配置過濾材料66c、67c，也可以在集水池12上提供過濾功能，如圖24、25所示。在這種情況下，可以將比重為1.0或以下的球形過濾材料用于過濾材料66c、67c。然而，即使過濾材料具有1.0或更大的比重，通過在過濾材料的下部布置濾網(wǎng)等，這種過濾材料仍然同樣可以使用。優(yōu)選地，通過利用空氣提升作用等，連續(xù)進(jìn)行循環(huán)沖洗，將截住的淤泥作為洗滌污水排放到該系統(tǒng)的外面。另一方面，如果原水的特性變化不大，可以使用具有與集水池12相同布置的豎直或傾斜平板的矯直板，取代過濾材料66c、67c。通常，用水槽61-65從水或水面收集上清水是合適的，如圖19-23所示?；蛘撸褂脠D中未顯示的導(dǎo)管是合適的。它們可以根據(jù)原水的特性等加以使用。
實(shí)例第一個(gè)實(shí)例實(shí)施圖1所示的凝結(jié)和分離裝置的第一個(gè)實(shí)施例。作為一項(xiàng)實(shí)施條件，將污水處理廠內(nèi)的第一個(gè)沉淀池的流入水用作原水。將PAC以10mg/L的添加率添加到原水中(被Al2O3l轉(zhuǎn)換)，以形成凝結(jié)劑(無機(jī)凝結(jié)劑)6。砂子以3000mg/L的濃度添加到原水中，以形成高比重材料9。高分子凝結(jié)劑以1mg/L的濃度添加到原水中，以形成助凝劑10。在這一條件下，取得了有關(guān)流入水量、在裝置中的停留時(shí)間、原水SS、處理過的水SS、SS除去率、淤泥濃度和排出淤泥量之間的關(guān)系的結(jié)果，如表1所示。從表1看到，在裝置中停留10分鐘時(shí)間內(nèi)，SS除去率變?yōu)?0％或更高。因此，可以獲得優(yōu)質(zhì)處理過的水。在以80％或更高的SS除去率除去時(shí)，在裝置中的停留時(shí)間變短。這是因?yàn)樗|(zhì)測量儀18平衡淤泥表面，同時(shí)添加高比重材料9有效地促進(jìn)凝結(jié)，以形成重絮狀物，從而在短時(shí)間內(nèi)渦流形成淤泥界面K。
表1圖1的裝置的結(jié)果

第二個(gè)實(shí)施例實(shí)施圖2所示的凝結(jié)和分離裝置的第二個(gè)實(shí)施例。實(shí)施條件與第一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施條件相同。在這一條件下，取得了有關(guān)流入水量、在裝置中的停留時(shí)間、原水SS、處理過的水SS、SS除去率、淤泥濃度和排出淤泥量之間的關(guān)系的結(jié)果，如表2所示。從表2看到，在裝置中停留3分鐘時(shí)間內(nèi)，SS除去率變?yōu)?0％或更高。因此，可以獲得優(yōu)質(zhì)處理過的水。在以80％或更高的SS除去率除去時(shí)，在裝置中的停留時(shí)間變短。這是因?yàn)橐鞴?1有效地促進(jìn)絮狀物的凝結(jié)，以形成重絮狀物，從而在短時(shí)間內(nèi)渦流形成淤泥界面K。
表2圖2的裝置的結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種凝結(jié)和分離裝置，它包括凝結(jié)和分離箱，用于盛裝包含原水和凝結(jié)劑的液體混合物；流動(dòng)發(fā)生器，用于使所述液體混合物運(yùn)動(dòng)，以便在所述凝結(jié)和分離箱內(nèi)產(chǎn)生所述液體混合物的渦流；以及淤泥輸送裝置，用于輸送凝結(jié)淤泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，在所述凝結(jié)和分離箱內(nèi)設(shè)置引流管，并且所述流動(dòng)發(fā)生器放置在所述引流管內(nèi)，以使所述液體混合物產(chǎn)生渦流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，高比重材料被供給到所述凝結(jié)和分離箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，所述淤泥輸送裝置與分離器連接，所述分離器用于將高比重材料從所述凝結(jié)淤泥中分離出來。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，在所述凝結(jié)和分離箱內(nèi)的所述引流管的上方設(shè)置有多孔構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，配置有用于將所述液體混合物送入所述引流管的管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)權(quán)利要求的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，所述流動(dòng)發(fā)生器是具有軸流式攪拌葉片的攪拌器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)權(quán)利要求的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，在所述凝結(jié)和分離箱的底部設(shè)置有淤泥收集盒，用于使所述凝結(jié)淤泥濃縮或變稠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)權(quán)利要求的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，配置有管線混合器，用于使凝結(jié)劑與原水混合，以形成所述液體混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)權(quán)利要求的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，在凝結(jié)分離箱上配置有水質(zhì)測量儀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)權(quán)利要求的凝結(jié)和分離裝置，其特征在于，在所述凝結(jié)和分離箱的上部配置有集水池，用于匯集在所述凝結(jié)和分離箱內(nèi)處理過的水，并將這種處理過的水排出所述凝結(jié)和分離箱。
全文摘要
凝結(jié)和分離裝置配有凝結(jié)和分離箱1，原水被導(dǎo)入該凝結(jié)和分離箱。原水從混合箱2通過原水導(dǎo)入管3，添加高比重材料的設(shè)備4和原水導(dǎo)入管5流入凝結(jié)和分離箱1。流動(dòng)發(fā)生器11配置在凝結(jié)和分離箱1內(nèi)，用來攪拌需要處理的水，以產(chǎn)生水流。在凝結(jié)和分離箱1的下面，配有淤泥排放口13和淤泥收集盒14。淤泥收集盒14中的淤泥通過淤泥輸送管15輸送到分離器8。分離器8將高比重材料從淤泥中分離出來，并將它提供給添加高比重材料的設(shè)備4。
文檔編號(hào)B01D21/01GK101072615SQ20058000094
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者山田康夫, 京才俊則, 森川則三, 佐藤稔, 西原幸志, 永松真一, 大浦正美, 櫻井立真, 間瀨博子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社西原環(huán)境技術(shù)