CN102949887A

CN102949887A - 流体动力旋流分离系统

Info

Publication number: CN102949887A
Application number: CN2011102520134A
Authority: CN
Inventors: 吴熙; 郑晓丹
Original assignee: Civil Airports Of China Construction Group Co
Current assignee: Civil Airports Of China Construction Group Co
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-06

Abstract

本发明提供了一种能适应于面源污染物复杂多变的雨水汇流环境，并能实现各类污染物高效处理的流体动力旋流分离系统，包括井体，位于所述井体中心的柱形壳体，与所述柱形壳体上端相连的细颗粒筛分柱，位于所述井体一侧下端的出水管，位于所述井体另一侧上端的进水管，所述进水管与所述柱形壳体切向相接，位于所述柱形壳体四周下部的清水室，位于所述清水室上端，柱形壳体与井体内壁之间的细颗粒过滤分离室；所述柱形壳体的上端与所述细颗粒筛分柱的外侧围成漂浮物储存室，所述柱形壳体内侧的下部围成粗颗粒旋流沉降室；所述井体的下部为沉积物储存室。

Description

流体动力旋流分离系统

技术领域

本发明涉及一种分离器，尤其是一种流体动力旋流分离系统。

背景技术

流体动力旋流分离系统在国外的发展历史可以追溯到1960年代，BernardSmisson在英国的布里斯托尔建造并测试了旋流分离设施的雏形，并用于处理合流制管道的溢流。第一代的水力分离器能够有效滞留70％的污染总量(Smisson，1967)。从1980年代以来的发展和商业化，流体动力旋流分离系统已经成为了欧洲、北美、日本进行实验性能评价的主题。(Brombach，1992；Hedges et al.，1993；Averill et al.，1997；Arnett and Gurney，1998；andOkamoto et al.，2002)。这些性能评价主要包括入流颗粒物的粒径、密度、沉降性能等方面，强调了污水特性(尤其是沉降速度分布)与设施处理效果之间的联系及重要性。目前，流体动力旋流分离系统的应用范围包括合流管线的水质控制措施，废水处理，以及雨水处理。其中，仅具有离心沉降分离功能的流体动力旋流分离技术中，

和Vor techsTM具有较强的代表性。

由澳大利亚CDS公司开发的CDS旋流分离器，在传统流体动力旋流分离系统的基础上添加了椭圆形孔口-环向筛网截留功能，并采用了切向内分离室进料，外分离室出料的方式。该技术的运行机理是将雨水径流或合流系统污水导流入CDS旋流分离器，利用旋流和环形筛网的共同作用，实现截留和旋流分离，处理后的水通过油脂挡板后进入出流管。此流体动力旋流分离系统主要由切向进水管、溢流堰、环向筛网、截油板、沉淀物储存室、切向出水管构成。CDS旋流分离器对塑料袋、烟头、树叶等漂浮物及较大粒径的颗粒物有较好的截留效果，此外截油板及油脂吸附材料的设置也在一定程度上改善了油脂的去除效果。但是，由于环向筛网上的筛孔尺寸受到堵塞问题的影响，无法保证细颗粒的去除效果。

由波兰Vortechnics公司制造的Vortechs雨水处理系统，在高流速状态下，用于分离和滞留漂浮物及沉淀物。该系统由柱形旋流沉砂池作为分离主体，通过平缓的旋流运动来促进沉淀污染物迁移至沉淀池中心，并沉积。漂浮污染物则浮在液面之上，并高于竖向挡墙底部，被滞留。Vortechs雨水处理系统主要由切向进水管、旋流沉砂池、储油仓、竖向挡墙、溢流堰构成。Vortechs雨水处理系统在处理小降雨事件时，对沉淀物和悬浮物的去除效果实现最佳。但是，在大、中型降雨事件中，沉底物和油脂的去除率非常低，之前被截留的污染物在沉砂池中会出现再悬浮。

发明内容

本发明提供了一种能适应于面源污染物复杂多变的雨水汇流环境，并能实现各类污染物高效处理的流体动力旋流分离系统。

实现本发明目的的流体动力旋流分离系统，包括井体，位于所述井体中心的柱形壳体，与所述柱形壳体上端相连的细颗粒筛分柱，位于所述井体一侧下端的出水管，位于所述井体另一侧上端的进水管，所述进水管与所述柱形壳体切向相接，位于所述柱形壳体四周下部的清水室，位于所述清水室上端的细颗粒过滤分离室；所述柱形壳体的上端与所述细颗粒筛分柱的外侧围成漂浮物储存室，所述柱形壳体内侧的下部围成粗颗粒旋流沉降室；所述井体的下部为沉积物储存室；所述漂浮物储存室与粗颗粒旋流沉降室相连通，所述粗颗粒旋流沉降室与沉积物储存室相连通，所述粗颗粒旋流沉降室通过细颗粒筛分柱与细颗粒过滤分离室相连通，所述细颗粒过滤分离室与清水室相连通，所述细颗粒过滤分离室通过溢流口与清水室相连通，所述清水室与出水管相连通。

本发明的流体动力旋流分离系统的有益效果如下：

1、相对于仅具有单一旋流分离功能的流体动力旋流分离系统，该发明增加了填料过滤功能，有效改善了旋流分离器对细颗粒的去除效果。

2、通过对漂浮物、粗颗粒、细颗粒等混杂污染物进行有效分离，并在此基础上对各种污染物进行针对性强的高效处理，实现了离心沉降分离功能与填料过滤功能的有效结合。

3、相对于填料过滤装置，该发明能够适用于更为复杂多变的雨水径流污染状况，加强填料的过滤效果，延长填料的使用寿命。

附图说明

图1为本发明流体动力旋流分离系统的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的流体动力旋流分离系统，包括井体1，位于所述井体1中心的柱形壳体3，与所述柱形壳体3上端相连的细颗粒筛分柱4，位于所述井体1一侧下端的出水管8，位于所述井体另一侧上端的进水管7，所述进水管7与所述柱形壳体3切向相接，位于所述柱形壳体3四周下部的清水室6，位于所述清水室6上端的细颗粒过滤分离室5；所述柱形壳体3的上端与所述细颗粒筛分柱4的外侧围成漂浮物储存室13，所述柱形壳体3内侧的下部围成粗颗粒旋流沉降室12；所述井体1的下部为沉积物储存室11；所述漂浮物储存室13与粗颗粒旋流沉降室12相连通，所述粗颗粒旋流沉降室12与沉积物储存室11相连通，所述粗颗粒旋流沉降室12通过细颗粒筛分柱4与细颗粒过滤分离室5相连通，所述细颗粒过滤分离室5与清水室6相连通，所述细颗粒过滤分离室5通过溢流口2与清水室6相连通。所述清水室6与出水管8相连通。

本发明的流体动力分离器的工作原理如下：

如图1、2所示，混杂悬浮物、漂浮物的雨水径流由进水管7进入粗颗粒分离室内部，并形成旋流，在离心力、向心浮力以及流体曳力的共同作用下，密度小于水的固体漂浮物，在水平方向将朝旋转流场的中心移动，在竖向将旋转向上至漂浮物储存室13。挟带着悬浮颗粒的雨水径流沿着粗颗粒旋流沉降室12向下运动，粗颗粒则在离心力场的作用下，向粗颗粒旋流沉降室12的边壁运动，并在后续液流中颗粒的推动下，这部分颗粒将沿着粗颗粒旋流沉降室12边壁沉入底部的沉积物储存室11。密度小于水的固体悬浮颗粒，在水平方向同样将朝旋转流场的中心移动，并围绕细颗粒筛分柱4向底部柱口运动，再从细颗粒筛分底部柱口向内上翻进入细颗粒过滤分离室5。最终，雨水径流通过细颗粒过滤分离室5内填料过滤作用后，进入清水室6并外排至下游管道。当填料过流量不足时，细颗粒过滤分离室5内水位上涨至溢流口2处，进行溢流排放。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种流体动力旋流分离系统，其特征在于：包括井体，位于所述井体中心的柱形壳体，与所述柱形壳体上端相连的细颗粒筛分柱，位于所述井体一侧下端的出水管，位于所述井体另一侧上端的进水管，所述进水管与所述柱形壳体切向相接，位于所述柱形壳体四周下部的清水室，位于所述清水室上端的细颗粒过滤分离室；所述柱形壳体的上端与所述细颗粒筛分柱的外侧围成漂浮物储存室，所述柱形壳体内侧的下部围成粗颗粒旋流沉降室；所述井体的下部为沉积物储存室；所述漂浮物储存室与粗颗粒旋流沉降室相连通，所述粗颗粒旋流沉降室与沉积物储存室相连通，所述粗颗粒旋流沉降室通过细颗粒筛分柱与细颗粒过滤分离室相连通，所述细颗粒过滤分离室与清水室相连通，所述细颗粒过滤分离室通过溢流口与清水室相连通，所述清水室与出水管相连通。