CN209696468U - 一种初期雨水高效旋流分离处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开初期雨水高效旋流分离处理装置，通过内外筒的设计，使雨水从进水管进入到内筒进行旋流分离，通过筛网过滤，在空腔内的雨水在第一斜板和第二斜板进行进一步的沉淀，进而将过滤颗粒沉淀到储藏腔；旋流分离和沉淀后的雨水由出水管排出，此旋流分离处理装置克服了传统旋流分离技术的缺点，内筒旋流分离提高了分离因数，外筒增加了斜板沉淀，同时对流量负荷有一定的缓冲作用，从而能高效的处理雨水。

Description

一种初期雨水高效旋流分离处理装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，特别是涉及一种初期雨水高效旋流分离处理装置。

背景技术

近年来，由于中国城市化进程的加快，水环境恶化已经成为我们所面临的严重问题之一，城市雨水污染的问题也越来越突出，雨水径流已经成为城市水质恶化和水资源污染的主要原因之一。

城市雨水径流污染作为水污染的一个重要类别，特别是初期雨水径流，会对地表水水质造成恶劣影响，初期雨水溶解了空气中大量的污染性气体以及路面、屋顶等的污染性物质，使得初期雨水中含有大量的污染物质。江河、湖泊等水体在具有高负荷SS及有机物的初期雨水冲击下，原有的生态***会受到破坏，水质恶化；城市雨水径流中包含污染物种类繁多，是导致城市内河污染加剧的重要原因，大流量、高污染、短时间直接排入河的雨水是导致鱼类生活环境突变，大量鱼类中毒死亡，考虑到雨水的季节性等因素，其受到的污染还会更为严重。

近年来采用人工湿地等生态修复措施净化雨水具有成本低、二次污染小等优点，因而得到广泛应用，但是初期雨水的高负荷冲击容易造成人工湿地生态平衡的破坏；高悬浮物含量也会导致渗滤***的堵塞，大大降低了其处理能力及使用寿命。相较于传统的处理工艺，旋流分离设备对于雨水径流这种流量大、SS浓度高、含有大量固态氮磷污染物的污染源具有很强的适应性。

旋流分离技术工作原理是基于离心沉降原理，携带大量污染物的初期雨水通过旋流入口进入筒体后会产生旋流，在离心力和重力作用下雨水中的颗粒污染物会被逐渐分离出来并沉淀到筒体底部，经过处理的雨水则通过出水口排出。但是旋流分离在去除较细颗粒方面效果较差，而且不同流量条件下处理效果不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种初期雨水高效旋流分离处理装置，以解决上述现有技术存在的问题，使大体积的悬浮物质得到有效的过滤的同时还能有效的去除较细颗粒。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：包括外筒，所述外筒内壁固定有底板，所述底板固定有内筒，所述内筒的底部固定有筛网，所述内筒底边与所述外筒内壁通过固定有的隔板固定连接，所述外筒内壁固定有第一斜板，所述内筒外壁固定有第二斜板，所述外筒与所述内筒之间形成空腔，所述底板上固定有旋流器，所述旋流器设置在空腔内，所述旋流器出水口与所述内筒外壁相切，所述旋流器出水口与所述内筒相连通，所述外筒上固定有与所述空腔相连通的进水管和出水管，所述进水管的进水口与所述旋流器的进水口对应设置，所述空腔内固定有挡板，所述挡板、进水管的进水口与所述旋流器的进水口之间的区域形成缓流区，所述隔板与所述外筒底部形成储藏腔。

优选的，所述进水管与所述出水管的中心轴线呈90°。

优选的，所述底板一端与所述外筒内壁固定，另一端呈弧形悬臂，弧形悬臂与外筒间隙配合。

优选的，所述第一斜板与所述第二斜板交错设置，所述第一斜板与所述外筒内壁的倾斜角度为50-70°，所述第二斜板与所述内筒外壁的倾斜角度为50-70°。

优选的，所述隔板上设有开口。

优选的，所述筛网为不锈钢席型网，所述筛网孔径为1.5-2.5mm。

优选的，所述隔板与所述内筒外壁的夹角为100-110°。

优选的，所述筛网为锥台形。

优选的，所述外筒顶面设有检查口，所述检查口上可开合连接有检查盖。

一种初期雨水高效旋流分离处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、雨水从进水管进入到旋流器入口，并由旋流器切向进入到内筒中做旋流运动；

b、进入到内筒中的雨水在旋流产生的离心力作用下，颗粒会逐渐分离，大颗粒通过筛网沉淀到储藏腔，悬浮物沉淀到筛网上；

c、经过筛网的雨水在内筒和外筒之间的空腔缓慢上升，期间较细的颗粒会沉淀到所述第一斜板和所述第二斜板上，进而沉淀到储藏腔；

d、空腔内沉淀到底部的颗粒物通过所述隔板上设有开口流入储藏腔。

e、旋流分离和沉淀后的雨水由出水管排出。

本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型旋流分离处理装置，通过外筒内设置内筒的设计，使雨水从进水管进入到内筒进行旋流分离，通过筛网过滤，在空腔内的雨水在第一斜板和第二斜板进行进一步的沉淀，进而过滤沉淀的颗粒流入储藏腔；旋流分离和沉淀后的雨水由出水管排出，此旋流分离处理装置克服了传统旋流分离技术的缺点，内筒旋流分离提高了分离因数，外筒增加了斜板沉淀，同时对流量负荷有一定的缓冲作用，从而能高效的处理雨水。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1中A-A结构示意图；

图3为本实用新型图2中C-C结构示意图；

图4为本实用新型图1中B-B结构示意图；

图5为本实用新型旋流器结构示意图；

图6为本实用新型不同目数旋流分离试验结果示意图；

其中，外筒1，底板2，内筒3，筛网4，隔板5，第一斜板6，第二斜板7，空腔8，旋流器9，进水管10，出水管11，挡板12，缓流区13，储藏腔14，弧形悬臂15，开口16，检查口17，检查盖18。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

参考图1-图5所示，本实用新型提供一种初期雨水高效旋流分离处理装置，包括外筒1，外筒1内壁固定有底板2，底板2固定有内筒3，内筒3的底部固定有筛网4，筛网4为锥台形，内筒3底边与外筒1内壁通过固定有的隔板5固定连接，对分离后的雨水进行隔离，同时承载空腔8内雨水的沉淀颗粒物，外筒1内壁固定有第一斜板6，内筒3外壁固定有第二斜板7，对雨水悬浮颗粒进行沉淀，外筒1与内筒3之间形成空腔8，底板2上固定有旋流器9，旋流器9设置在空腔8内，旋流器9出水口与内筒3外壁相切，旋流器9出水口与内筒3相连通，外筒1上固定有与空腔8相连通的进水管10和出水管11，进水管10与出水管11的中心轴线呈90°，进水管10的进水口与旋流器9的进水口对应设置，空腔8内固定有挡板12，挡板12、进水管10的进水口与旋流器9的进水口构成的区域形成缓流区13，能够缓冲高流量负荷的雨水，同时将进水区和出水区分隔开，隔板5与外筒1底部形成储藏腔14，用于过滤后的颗粒物的收集。

进一步优化方案，底板2一端与外筒1内壁固定，另一端呈弧形悬臂15，弧形悬臂15与外筒1间隙配合，弧形悬臂15与所述出水管11相对应设置，便于出水。

进一步优化方案，第一斜板6与第二斜板7交错设置，第一斜板6与外筒1内壁的倾斜角度为50-70°，第二斜板7与内筒3外壁的倾斜角度为50-70°，使雨水中的悬浮颗粒能够沉淀到第一斜板6与第二斜板2上进而分离。

进一步优化方案，隔板5与内筒3外壁的夹角为100-110°，隔板5上设有开口16，所述开口为扇形，便于沉淀到隔板5上的颗粒滑入储藏腔14。

进一步优化方案，筛网4为不锈钢席型网，非直接型的网孔，并且筛网4孔径为1.5-2.5mm，能有效防止滤孔阻塞，截留较大粒径的漂浮物。

进一步优化方案，外筒1顶面设有检查口17，检查口17上通过铰链可开合连接有检查盖18，便于检查维修和排泥。

一种初期雨水高效旋流分离处理方法，包括如下步骤：

a、雨水从进水管10进入到旋流器9入口，并由旋流器9切向进入到内筒3中做旋流运动；

b、进入到内筒3中的雨水在旋流产生的离心力作用下，颗粒会逐渐分离，大颗粒通过筛网4沉淀到储藏腔14，悬浮物沉淀到筛网4上；

c、经过筛网4的雨水在内筒3和外筒1之间的空腔8缓慢上升，期间较细的颗粒会沉淀到第一斜板6和第二斜板7上，进而沉淀到储藏腔14；

d、空腔8内沉淀到底部的颗粒物通过隔板5上设有开口16流入储藏腔14。

e、旋流分离和沉淀后的雨水由出水管11排出。

实施例2：

设备水力负荷为0.025m/s，采用有机玻璃制作旋流分离处理装置，直径为20cm，高50cm。进水管10和出水管11直径为2cm，外筒1直径为20cm，内筒3直径为10cm、长25cm，旋流器9入口与内筒3相切处切口长1-3cm(可调节)、宽2cm，挡板10高度为4cm、宽度5cm，筛网6孔径大小为2mm、高15cm，底部直径为7cm；第一斜板6与第二斜板2为圆环形斜板，倾斜角度为60°、长度为4.2cm；隔板11坡度为0.09，两侧各有扇形开口，圆心角为90°，外圆半径为4.5cm，内圆半径为3.5cm。

选用硅土配制一定SS浓度的水样进行旋流分离试验。硅土主要成分为二氧化硅，纯度99％以上，主要成分与雨水中SS相似，且硅土具备多种粒径，适合用来模拟雨水中的悬浮固体颗粒。经过雨水水质分析，本试验配水SS目标浓度为400mg/L、500mg/L和600mg/L。根据初期雨水中固体颗粒的粒度分析，本试验选取的硅土目数为100～200目和200～300目，平均粒径分别为135μm和75μm。

利用本实用新型的旋流分离处理装置搭建试验装置***，进行旋流分离试验。试验***由配水箱、水泵、流量计、旋流分离处理装置、集水箱等构成。待处理水样经配水箱由水泵打入到旋流分离处理装置，进行旋流分离，处理后出水排入集水箱中。进水流量数值由旋流分离处理装置前的流量计读取，并可通过调整阀门来控制流量的大小。旋流分离处理装置进水管和出水管上各设置一取样口，进行进水、出水的取样。旋流分离处理装置进水前进行进水取样，停留一段时间后，进行出水取样，此后再进行进水取样，以此重复三次取平均值，测定装置对SS的去除效果。

参考图6所示，试验结果表明，本实用新型的旋流分离处理装置对于平均粒径在135μm的颗粒去除效率在70％以上，对于平均粒径为75μm的颗粒去除效率在40％左右。现有技术的雨水分离装置对较细颗粒(粒径小于125μm)的去除效果差，对于粗颗粒的去除效果也一般，本实用新型在验证对于不同粒径颗粒去除效果的基础上，相比较于其现有旋流分离技术，具有更好的去除效果。

本实用新型的旋流分离处理装置，通过内筒的加入提高了旋流分离效果，同时筛网的增加有利于截留大体积的悬浮物质，内筒与外筒之间的第一斜板和第二斜板提高了颗粒沉淀的效果，克服了传统旋流分离技术对小粒径颗粒去除效果差，不同流量下处理效果不稳定的问题。

与此同时，本实用新型结构简单，操作便利，可以直接安装在雨水口或雨污水口下方，在实际雨水处理中具有很强的适应性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：包括外筒(1)，所述外筒(1)内壁固定有底板(2)，所述底板(2)固定有内筒(3)，所述内筒(3)的底部固定有筛网(4)，所述内筒(3)底边与所述外筒(1)内壁通过固定有的隔板(5)固定连接，所述外筒(1)内壁固定有第一斜板(6)，所述内筒(3)外壁固定有第二斜板(7)，所述外筒(1)与所述内筒(3)之间形成空腔(8)，所述底板(2)上固定有旋流器(9)，所述旋流器(9)设置在空腔(8)内，所述旋流器(9)出水口与所述内筒(3)外壁相切，所述旋流器(9)出水口与所述内筒(3)相连通，所述外筒(1)上固定有与所述空腔(8)相连通的进水管(10)和出水管(11)，所述进水管(10)的进水口与所述旋流器(9)的进水口对应设置，所述空腔(8)内固定有挡板(12)，所述挡板(12)、进水管(10)的进水口与所述旋流器(9)的进水口之间的区域形成缓流区(13)，所述隔板(5)与所述外筒(1)底部形成储藏腔(14)。

2.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述进水管(10)与所述出水管(11)的中心轴线呈90°。

3.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述底板(2)一端与所述外筒(1)内壁固定，另一端呈弧形悬臂(15)，弧形悬臂(15)与外筒(1)间隙配合。

4.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述第一斜板(6)与所述第二斜板(7)交错设置，所述第一斜板(6)与所述外筒(1)内壁的倾斜角度为50-70°，所述第二斜板(7)与所述内筒(3)外壁的倾斜角度为50-70°。

5.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述隔板(5)上设有开口(16)。

6.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述筛网(4)为不锈钢席型网，所述筛网(4)孔径为1.5-2.5mm。

7.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述隔板(5)与所述内筒(3)外壁的夹角为100-110°。

8.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述筛网(4)为锥台形。

9.根据权利要求1所述的初期雨水高效旋流分离处理装置，其特征在于：所述外筒(1)顶面设有检查口(17)，所述检查口(17)上可开合连接有检查盖(18)。