CN102974154A - 一种污废水前端物理处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种去除水体中固体杂质的污废水物理前端处理装置，该装置包括过滤和清洗装置，所述过滤和清洗装置包括滤带、吸水辊筒、压榨辊筒、刮刀、气刀和超声波清洗装置。首先利用滤带的截留作用实现对水体中固体杂质的分离，然后通过吸水辊筒的吸附、压榨辊筒的挤压、刮刀的表面刮搽、气刀产生的高速空气幕吹扫和超声波清洗装置的超声波清洗，而将截留在滤带表面上和孔隙中的水分以及悬浮杂质从滤带上剥离，实现滤带清洁，同时有效控制出渣中的水分，方便出渣的后续处理，保持了良好的环境卫生条件。

Description

一种污废水前端物理处理装置

技术领域

本发明涉及污废水的水体净化，特别涉及一种去除水体中固体杂质的污废水前端物理处理装置，属于污水处理领域。

背景技术

污废水处理中一般均需要先进行前端物理处理，以去除大部分非溶解性固体杂质，从而方便后续的各种处理如生物处理。

在现有的污废水前端处理技术中，通常地，格栅是最常用的前端处理装置，它是以过滤截留原理实现去除水体中大颗粒的非溶解性固体杂质，然后通过沉砂池，以沉淀分离原理实现去除水体中比重大于水的小颗粒非溶解性固体杂质的去除。

众所周知，格栅是由一组金属栅条，以平行或者圆环形排布，制成金属框架，斜置在废水流经的渠道上，用以截阻呈悬浮或胶体状态的固体污染物。其截留效果取决于栅条宽度和杂质的性质。由于格栅无法去除水体中的大比重的小粒径固体颗粒，如粒径＜1mm的砂砾，因此需要在格栅后方增设沉砂池，以去除该类固体杂质，防止其沉积在后续处理如生物处理的构筑物中，进而影响处理能力。

此外，在实际应用中，一些漂浮在污废水中的柔性杂质(例如毛发、纤维等)很容易缠绕在格栅栅条上而无法通过格栅上方的刮板和抓斗来去除，或者是粘附在刮板和抓斗上无法自行脱落，从而使得格栅清洁效率低下。而当栅条间隙足够小时，含油污类杂质又很容易粘附于栅孔表面，堵塞栅孔，降低栅条的过水性能。

更进一步地，由于流经栅条的污废水通常都夹带恶臭气味，格栅和沉砂池也会散发出一定的臭味。尽管格栅间内可以配备昂贵复杂，但效果良好的通风除臭系统，从而可以去除并防止硫化氢等有毒有害气体，以保证工作环境的安全和卫生条件。但对于沉砂池而言，尤其占地面积较大且通常为露天敞开式，如果配备通风除臭系统，不但施工技术难度加大，而且投资成本更为高昂。

通常而言，对于污废水的前端物理处理手段，主要是通过一定孔隙的滤带将污废水中非溶解性固体杂质截留于滤带表面，经过对滤带表面的充分清洁，从而将固体杂质从滤带表面剥离并恢复滤带的截留功能，完成对污废水的前端物理处理。

目前来说，滤带截留的主要技术问题是截留以后固体杂质附着于滤带表面，如果对滤带清洁不到位，那么就会降低滤带的过水性能，减少滤带的使用寿命。同时，较低的清洁效率严重影响后续的截留作用，给实际运行带来很大的维护强大，特别是对具有微小孔隙的筛网和滤布进行人工清洁时，更为耗时费力且效果不佳。

例如以筛网为例，通常利用机械振动和表面刮搽来实现对筛网的清洁。但是实际应用中，机械振动和水力冲击对上述指出的柔性杂质的剥离效果不佳，而采用毛刷刮落的方式虽然可以把柔性杂质从筛网上剥离，但是象毛发、纤维这些粘附性杂质却很容易粘附到毛刷上，并更难脱落。基于这些原因对于筛网的清洁效率并不高。

此外，由于水体中多数情况下，存在一定含量的油脂油污等粘附性强的固体杂质，这些杂质很容易在滤带截留过程中粘附在滤带表面上，并堵塞滤带孔隙，从而大幅影响了滤带的过水能力。

虽以筛网进行了举例说明，但上述问题同样存在于以截留作用为主的其它污废水的前端物理处理装置中，如细格栅和转鼓格栅中。

所以，当采用截留作用实现去除污废水中的固体杂质时，影响其正常运行的主要因素就是截留表面的清洁效率问题。

有鉴于此，针对截留表面的清洁问题，人们开发了多种清洁技术，如自然剥离、表面刮搽、机械振动、空气吹扫等技术。

自然剥离是依靠抓斗或者移动栅条的角度变化，利用固体杂质的重力作用自行从截留表面上掉落，这属于典型的被动清洁，在早期的格栅中较多使用。虽然自然剥离无需任何动力和磨损，对低黏性的大件固体杂质有较好的去除效率，但对高黏度和柔性杂质(如毛发、纤维等)的去除效率很低，且耗时很长。

表面刮搽是依靠金属或者聚丙烯材质的刮板或者刮刀的机械摩擦作用，将栅条或者抓斗表面的固体杂质刮离并跌落，属于机械主动式清洁。该技术在现有的大多数机械格栅中得以广泛使用，但清洁效率普遍较低。

机械振动常用于振动筛网，是通过强力振动将筛网表面截留的固体杂质抖落，需要消耗一定能源，属于动力主动式清洁，清洁效率相对较高，但是振动掉落固体杂质的同时，也把表面水分一同震落，使得出渣含水率较高。

空气吹扫是利用压缩空气的高速气流将固体杂质从截留表面吹落，属于动力主动式清洁，清洁效率很高，但是也存在将截留表面的水分一同吹落的问题，使得出渣含水率较高。

现有技术中存在涉及污水清洁装置的多种已知装置，例如：

NO178608中公开了一种清洁装置，其中过滤带在某一区域上基本水平运行，但过滤物面向下，在此区域内有吹气装置向该过滤带吹气，然后平行于吹气装置被在下游设置的喷水管向滤带喷水。但该装置仍存在多种缺陷：1、吹气装置并不能完全将滤带中的残留物吹扫干净；2、由于实施了喷水，这些水全部进入残渣中，导致出渣率非常高，极大地增大了后处理的难度与成本；3、即使进行了空气吹扫与喷水处理，但这些油污与滤带有着非常强的黏附性，同时其并不溶于喷水管所喷出的水，因此导致滤带中残留的大量油污实质上未得以除去，这使得滤带的的孔隙渐被堵塞而导致过滤能力逐渐降低，严重影响了滤带的过滤能力和效率。

WO0516681公开了一种废水用清洁装置，其中经过废水的过滤带在多个滚轮的作用下，在某个区域内基本上水平运行，但过滤物面向下，在此区域内有吹气装置向该过滤带吹气，然后平行于吹气装置被在下游设置的喷水管向滤带喷水；过滤带与传送带相接触并在过滤带的提升部分以内通过夹紧轨压靠在传送带上，以及过滤带的横向边缘被一由软弹性压力唇压着的紧密覆盖带所覆盖。但该装置结构复杂，过滤带需要特别地设置在传送带上，并需要一系列的手段和额外装置如夹紧轨、紧密覆盖带等进行紧压，且需要软弹性压力唇来压紧所述紧密覆盖带。除结构复杂之外，对于清洁效果而言，其仍存在如下缺陷：1、吹气装置并不能完全将滤带中的残留物吹扫干净；2、由于实施了喷水，这些水全部进入残渣中，导致出渣率非常高，极大地增大了后处理的难度与成本；3、即使进行了空气吹扫与喷水处理，但这些油污与滤带有着非常强的黏附性，同时其并不溶于喷水管所喷出的水，因此导致滤带中残留的大量油污实质上未得以除去，这使得滤带的的孔隙渐被堵塞而导致过滤能力逐渐降低，严重影响了滤带的过滤性能和效率。

事实上，虽然上述技术在不断地改进，但由于各技术的局限性，对截留表面的清洁问题一直没能得到很好的解决，尤其是对于滤带在过滤过程中水分的连续去除、滤带缝隙或内部中的黏附性油污的清理等一直未有效果良好的清理技术，这也成为截留技术在水体净化物理过程中应用效果一般的最主要原因。

而随着对于环境保护的日益重视，以及我国水污染治理工作的不断推进，特别是当污废水处理覆盖到各级村镇内的小规模处理时，具备集成式、高效率的污废水前端物理处理设备的研究业已成为该领域的研发热点和重点所在。

发明内容

考虑到上述技术的缺陷与不足，在付出了大量创造性劳动和深入研究后，本申请人惊讶地发现，通过综合利用吸附水分、表面刮搽、空气吹扫和超声波清洗操作，可对截留了水体中固体杂质的滤带表面和孔隙内部进行充分地清洁，对滤带进行如此综合处理后的清洁效率和效果远高于所有的现有技术。

首先，通过吸水辊筒充分吸附滤带下表面夹带的水分，使其表面水分降低，有效减少后续清洁动作把水分剥离到固体渣体中的可能性，并通过压榨辊筒的积压挤出所吸附的水分，恢复吸水辊筒的吸水能力。其次，通过刮刀对滤带进行简单而稳定的表面刮搽，可以将滤带上表面的大多数固体杂质剥离并依靠重力作用自行掉落。再次，经过气刀产生的高速空气幕对滤带表面和滤带网孔进行空气吹扫，从而将粘附在滤带表面的固体杂质以及塞附在滤带内网孔中的固体杂质剥离并吹扫掉落。最后，对于超强粘附的截留杂质(主要为油污)通过超声波清洗装置的超声清洗作用，而从滤带网孔内侧剥离并随部分滤后水体冲洗进入后续处理。

整个过程利用吸水辊筒的表面吸附、压榨辊筒的挤压、刮刀的表面刮搽、气刀产生的高速空气幕吹扫和超声波清洗装置的超声波清洗的有效结合，实现了在较低能耗下对水体中的固体杂质和粘附性物质的有效去除，并保证了出渣中的更低含水率。

此外，当进行除臭时，任选地，该装置外部可由密封罩完全封闭，密封罩设有排气口，方便除臭通风，除臭通风系统只需通过法兰简单衔接所述排气口即可实现除臭，无需另行配套复杂的臭气收集系统。同时任选地，密封罩上方可设有透明观察孔，方便运行人员观察装置运行情况。

因此，本发明提供了一种新颖的、去除水体中固体杂质的装置，该装置具有滤带清洁彻底、去除效率高、出渣含水率低、处理范围广等优异特点，可良好地解决现有污废水净化工艺中前端物理处理过程去除效率偏低、出渣含水率高等诸多问题和缺陷。

本发明装置的特征在于：该装置包含过滤和清洗装置，所述过滤和清洗装置包括滤带、吸水辊筒、压榨辊筒、刮刀、气刀和超声波清洗装置。首先通过H型进水分布器将滤前水体分布于滤带的表面，利用所述滤带的截留作用截留水体中的固体杂质并排放滤后水体，然后通过所述吸水辊筒的吸附、压榨辊筒的挤压、刮刀的表面刮搽、气刀产生的高速空气幕吹扫和超声波清洗装置的超声清洗，将截留在滤带表面上和孔隙中的水分和悬浮杂质从滤带上剥离，从而实现截留后夹杂固体杂质的滤带清洁。

具体而言，为了更详细地描述本发明，如下对其中的特征和/或要素和/或方法进行进一步的阐述：

[1]去除水体中固体杂质的装置

该装置包括过滤与清洗装置，所述过滤与清洗装置由滤带、吸水辊筒、压榨辊筒、刮刀、气刀、超声波清洗装置组成。

除所述过滤和清洗装置外，任选地，该装置还可以包括：H型进水分布器、集水槽、排水管、集渣槽、螺旋输送压榨器，其中：通过所述进水分布器将滤前水体分布于所述滤带表面；经过滤带截留去除固体杂质后的滤后水体流入到所述集水槽中，并从与其相连的所述排水管中排出；所述刮刀刮落的固体杂质收集在下方所述集渣槽内；所述集渣槽内的固体杂质经所述螺旋压榨输送器进一步压榨脱水并排出。

任选地，该装置还可包含完全封闭的密封罩，密封罩上可设置有方便观察的透明观察孔和排出臭气的排气口。当需要除臭时，可通过法兰衔接所述排气口而方便地实现除臭。

[2]水体中的固体杂质

本发明中所指的水体中的固体杂质，是指污废水中不溶于水的所有固体，包括所有在水体中的物理存在状态为悬浮状、溶胶状和沉积状的固体杂质，如沙砾、毛发、纤维、纸张、树叶、油污等。

[3]进水分布器

所述进水分布器是一个H型进水分布器，所述进水分布器上部为高液位溢流出口，作用是当滤带液位超出负荷高度时自动溢流排出，下部为滤前水体入口，作用是将进入的滤前水体均匀分布到滤带上方。

所述进水分布器的横截面呈“H”型，进入该装置的水体从进水分布器的“H”型下部进入，均匀分布到滤带表面，当滤带表面水位高于设定水位时，超高水体从进水分布器的“H”型上部溢流，以确保滤带表面水位正常。

[4]滤带

所述滤带形状通常为环形，可以根据实际应用中需要去除的固体颗粒粒径来选择相应的形状和目数，例如其目数可为5-1000目，其包括了该范围的任何子区间，示例性地如为50-900目、100-800目、150-750目、200-700目、250-650目、300-600目、350-550目、400-500目，以及包括了其中的任何具体数值，示例性地如为10目、20目、30目、40目、60目、70目、80目、90目、110、目、120目、130目、140目、160目、170目、180目、190目、210目、220目、230目、240目、260目、270目、280目、290目、310目、320目、330目、340目、360目、370目、380目、390目、410目、420目、430目、440目、460目、470目、480目、490目、510目、520目、530目、540目、560目、570目、580目、590目、610目、620目、630目、640目、660目、670目、680目、690目、710目、720目、730目、740目、760目、770目、780目、790目、810目、820目、830目、840目、860目、870目、880目、890目、910目、920目、930目、940目、960目、970目、980目、990目。滤带的材质并没有特别的限定，可使用本领域中的任何常规已知材料，如不锈钢、高强聚酯、尼龙、丙纶等。

对于所述滤带并没有特别的限制，只要其具有可实现常压下实现固液分离的孔径或目数即可。

[5]吸水辊筒

所述吸水辊筒是具有高效吸水层的辊筒。该吸水辊筒接触滤带并吸附滤带的表面水分，同时经过充分吸附水分的所述辊筒经压榨辊筒的压榨而将水分榨出，从而恢复吸水辊筒的吸水能力。

所述吸水辊筒可由任何的耐腐蚀材料制成辊筒，所述耐腐蚀材料示例性地例举PVC(聚氯乙烯)、不锈钢、丙纶、尼龙、腈纶、聚乙烯或聚丙烯，并在辊筒外表附一层具有高效吸水性能的耐磨吸水层。所述吸水辊筒位于滤带的下方并随滤带移动而转动，通过吸水层将滤带下方的水分吸走，然后利用与辊筒压紧接触的压榨辊筒将吸水层内的水分挤压排出，从而经挤压后的吸水层重新恢复了高效吸水能力，所述压榨辊筒可为螺纹状。

在该吸水辊筒中，通过在辊筒外部包裹耐磨吸水海绵而获得了具有优异吸水性能的耐磨吸水层，一方面可加快滤带上部水体向下部的行进，另一方面可吸附滤带下部的水体。从而保证滤带在进行后续清洁动作时其表面水分最少，避免了出渣中夹带有滤带的表面水分。

所述耐磨吸水海绵例如可为PVA(聚乙烯醇缩甲醛)吸水海绵、木浆棉(天然木纤维)、PU吸水海绵(以聚氨脂类树脂为基通过形成的多孔连续的发泡体)、PVC吸水海绵(以聚氯乙烯为基形成的发泡体)、PP吸水海绵(以聚丙烯树脂为基形成的弹性体)等。

[6]刮刀

所述刮刀是指可用任何材料制成的表面光滑的刮刀，优选是采用表面光滑的柔性软塑料材质制成的刮刀，更优选为PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、聚丙烯材质。

刮刀可刮掉滤带表面截留的绝大部分固体杂质，实现滤带的初步清洁，同时保证对滤带的最小损伤，这可以有效地延长滤带的使用寿命。

可根据实际操作和运行条件，而调节刮刀和滤带间的接触压力。

由于刮刀的表面光滑，所以沉积在其表面的固体杂质可以在后续杂质的推挤下自动掉落。

[7]气刀和高速空气幕

本发明中的所述气刀并没有特别的限制，其可为工业领域中通常使用的任何气刀，所述高速空气幕是指压缩空气(由其它设备如空气压缩机等提供)经过气刀后高速喷射出的呈带状的空气幕，简称高速空气幕。

所述气刀产生的高速空气幕的宽度不小于滤带的宽度，根据滤带的宽度和气刀产生的空气幕的宽度，可布置多组气刀，例如2-8组、2-6组或2-4组，优选为4组。上述中的“组”其含义为1个气刀。这些气刀可位于滤带同侧，但为了更好地除去固体杂质，优选分别位于滤带两侧，因此其可在滤带两侧产生多组高速空气幕。其中，高速空气幕相对于滤带的吹扫角度可为5-90°，其包括了其中的任何子区间，示例性地例举10-80°、20-70°、30-60°、40-50°。但为了最大程度地除去杂质，可使两侧的空气幕与滤带的角度不同，例如，位于滤带任一侧的高速空气幕可以和滤带表面呈50°-90°的夹角对滤带进行吹扫，优选夹角为55°-85°，更优选为60°-80°，最优选为75°；而位于滤带另一侧的高速空气幕可以和滤带表面呈5°-50°的夹角对滤带吹扫，优选夹角为10°-45°，更优选为15°-40°，进一步优选为20°-35°，最优选为30°。应注意的是，上述角度既是空气幕与滤带之间的角度，也是气刀与滤带之间的角度

所述气刀产生的高速空气幕的出口速度为5-36米/秒，其包括落入该范围内的任何子区间，示例性地可为8-33米/秒、11-30米/秒、14-27米/秒、17-24米/秒、20-21米/秒。在实际应用中，高速空气幕的出口速度依据滤带截留的介质种类和数量来进行灵活调节。

[8]超声波清洗装置

所述超声波清洗装置是指可发射出超声波的任何超声波装置，发射出的超声波将粘附在滤带表面和堵塞在滤带孔隙中的固体杂质(特别是油脂油污等难剥离杂质)剥离开来。

超声波装置发射出高频振动的超声波，利用高频振荡及空化作用，使液体中的微气泡能够在声波的作用下保持高频振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生10¹²-10¹³Pa的压力。这种超声波空化所产生的巨大压力一方面能破坏高粘附性杂质与滤带表面间的吸附，引起粘附层的疲劳破坏而被剥离，另一方面能撕开堵塞在滤带孔隙中的高粘附性杂质与滤带孔隙的间隙，堵塞空间一且被打开，超声波产生的微气泡立即“钻入”堵塞空间使粘附层脱落，使高粘附性杂质从滤带孔隙中剥离出来。此外，由于超声波的空化作用，使得油污表面在水体界面迅速分散而乳化，当固体杂质被油污包裹而粘附在滤带表面时，由于油被乳化、从而剥离了固体杂质。

经超声波剥离的高粘附性杂质随着滤后水体的水力冲刷而被带入到后续处理，同时经超声波清洗后的滤带恢复了其原有的过滤能力，从而保证了滤带的有效清洁和截留能力。

本发明的超声波清洗装置中可配置多个超声波发生元件，如超声波探头，其数量取决于滤带的宽度可进行合适的选择，例如可为1-10个、2-9个、3-8个、4-7个、5-6个。

[9]去除水体中固体杂质的方法

可使用上述[1]中的去除水体中固体杂质的装置对受污染水体中的固体杂质进行去除，在运行时，所述滤带在运行方向上依次接触所述吸水辊筒和所述刮刀，并在所述刮刀后依次通过所述气刀产生的空气幕区域和所述超声波清洗装置的超声清洗区域。

首先，受污染水体经进水分布器底部进入滤带表面，在滤带的截留作用下，经去除固体杂质的滤后水体从滤带中穿过而流入到集水槽中并经出水管排出。滤带上截留的固体杂质则随滤带行走，在滤带行走过程中，在吸水辊筒的接触吸附下，将滤带下表面的水分吸离滤带。随后，滤带经过与其上表面接触的刮刀将滤带上表面所携带的绝大部分固体杂质刮落。然后，滤带经过高速空气幕，经来自气刀的高速空气吹扫后将夹杂的其它固体杂质吹落。最后，滤带经过超声波装置发射出的超声波清洗将其表面和孔隙中的高粘附杂质清洗剥离，至此，滤带得到了很好的清洁，恢复了其原有的截留能力，从而可以再次对受污染水体进行固体杂质的去除。

与现有技术相比，本发明的去除方法不但能最大程度地对滤带进行清洁，保持了滤带的良好的截留性能和过水性能，同时又提高了污废水中固体杂质的去除效率，降低了出渣中的含水率。更优异的是对含油脂油污等高粘附性固体杂质有着很好的去除效率，是一种具有巨大经济利益和工业推广价值的污废水前端物理处理新技术。

附图说明

图1为本发明配置有密封罩、排气口和任选的透明观察孔(未显示)的所述污废水前端物理处理装置的构成与布设示意图。

图2为本发明未配置密封罩的所述污废水前端物理处理装置的构成与布设示意图。

图3为本发明所述吸水辊筒的构成与布设示意图。

图4为本发明来自气刀的所述高速空气幕的构成与布设示意图，以2组高速空气幕为例。

图5为本发明超声波清洗装置的构成与布设示意图。

其中数字有如下具体的指代含义：

1、H型进水分布器      2、滤带            3、排气口

4、从动轴             5、吸水辊筒        6、压榨辊筒

7、主动轴             8、刮刀            9、集渣槽

10、螺旋压榨输送器    11、气刀           12、集水槽

13、超声波清洗装置    14、排水管         15.密封罩

具体实施方式

如下详细描述通过使用本发明的去除水体中固体杂质的装置，除去水体中固体杂质的方法，但其中的所有数值和/或数值范围仅用于例举之用，而非限定，该方法包括如下步骤：

在受污染的水体进入H型进水分布器1，并均匀分布到滤带2的上方，通过三个从动轴4和一个可调速的主驱动轴7带动滤带以顺时针方向运动，利用滤带的拦截作用将水体中的固体杂质截留在滤带的上表面，滤后水体从滤带的下表面流出到集水槽12内并通过与其相连的排水管14排出。载有截留杂质的滤带随后运动到吸水辊筒5位置处，通过吸水辊筒5将滤带下表面的水分吸走，同时压榨辊筒6挤压吸水辊筒5，将其所吸附的水分挤出，从而恢复吸水辊筒5的吸水能力。然后滤带运动到刮刀8位置处，通过紧贴于滤带上表面的刮刀8将滤带上表面截留的大部分固体杂质刮落并收集在下方的集渣槽9内，随后滤带运动经过气刀11产生的高速空气幕，一组到两组高速空气幕从滤带的下表面与滤带成呈5°-50°的夹角对滤带进行切向吹扫，另有一组到两组高速空气幕从滤带上表面与滤布成50°-90°的夹角进行吹扫，在上述高速空气幕的共同作用下，滤带的表面和内部孔隙得以强力清洁；经高速空气幕的吹扫后，滤带经过超声波清洗装置13，经其发射出的超声波作用进一步对滤带的表面和内部孔隙进行精细清洗。经过超声波清洗后，滤带恢复了截留能力，转入H型进水分布器1下方备用。所有经截留剥离下的固体杂质均积留在集渣槽9内，经螺旋压榨输送器10进一步压榨脱水并排出。任选地，一部分上述滤后水体从排水管14中分流并进入所述超声波清洗装置12的清洗区域，将经超声波清洗而从滤带表面和孔隙内部剥离下的固体杂质带走。如果需要，可将去除过程中产生的臭气由本装置的密闭罩15完全密封，如需除臭，可直接通过排气口3与外部法兰连接，从而达到除臭目的。

通过使用本发明的所述装置，产生了如下效果：

(1)有效提高了水体中的固体杂质去除：通过利用不同目数的滤带可实现不同程度的固体杂质去除要求，而一系列高效的滤带清洁措施使得滤带可优异地恢复其过滤截留能力。

(2)显著降低了出渣的含水率：由于采用了有效的吸附滤带截留水分措施，使得在滤带与固体杂质剥离的过程中不存在将滤带上的水分一同剥离的问题，所以显著降低了后续出渣中的含水率，使得出渣方便存放处理。

(3)具有便捷的工程化操作性：整套装置充分利用滤带的截留能力，并最大限度提升滤带截留能力的恢复效果，同时充分考虑了除臭要求和出渣排放，可方便的应用于实际工程中。由于其不需要复杂的土建配合，所以在需要扩充处理能力的时候可方便的进行扩充。

下面结合具体实例对本发明作进一步说明，但应该理解，这些实施例仅用于例举之用，而绝非用来限制和意图限制本发明的应用范围和实施方式。

实施例1：育苗场水体中固体杂质去除

采用本发明的去除水体中固体杂质的装置，对渔业养殖中育苗场水体中的固体杂质进行去除。

育苗场水体是指育苗使用的环境原水，需要去除环境原水中的悬浮物、胶体杂质等，从而降低其浊度。

环境原水进入进水分布器后经过截留去除其中的固体杂质后可作为育苗场水体，而滤带经过一系列的清洁后恢复其截留能力，由于环境原水中的固体杂质浓度较低，故滤带的行进速度可相应加快，即同样装置的处理能力可大幅增加，同时由于环境原水中的粘附性固体物质几乎为痕量，所以可以取消或者减少超声波清洁的区域和强度，同时高速空气幕的数量也可相应缩小，以实现更低的投入和运行成本。

经过如此处理后的环境原水，水质得到了大幅度提高，完全适用于育苗用途。

在某一扇贝育苗场内，其养殖水体经本发明中的装置处理后，水质改善情况对比如下：

由此可见，经过本装置处理，可见水体的浊度降低约60％，而泥沙、有机杂质等悬浮固体降低更多，比传统的沉淀去除悬浮固体而言可节约大片场地和时间，具有很好的应用价值。

实施例2：屠宰废水中固体杂质去除

如上述实施例1中的相同方法，对屠宰废水中的固体杂质进行去除。

屠宰废水主要产生于动物的屠宰、烫毛、加工等屠宰过程中，其具有杂质和固体悬浮物多、含油量大的特点。

屠宰废水进入进水分布器后受滤带截留，其中含有的固体杂质和油脂油污截留到滤带表面，经截留过滤的水体进入下一步处理工序。由于固体杂质和油脂油污的存在，滤带更容易被堵塞，所以，本装置需相应地增加高速空气幕的吹扫强度，同时加大超声波清洗的清洗强度并扩大其清洗区域，以在高负荷和高运转效率下尽快恢复滤带的截留功能。

在某一养殖场屠宰中心的屠宰废水处理站，其进水经本发明中的装置处理后，屠宰废水实现了良好的固体杂质去除，水质改善情况对比如下：

由此可见，屠宰过程中产生的动物毛发从明显可见锐减到微量可见，而杂质和悬浮物多的状况经过处理有有明显改善，同时油脂对本装置滤带的影响相对于现有过滤技术而言要小的多，实践说明本装置在滤带清洁方面的先进性。

实施例3：生活污水处理厂进水的固体杂质处理

如上述实施例1中的相同方法，对生活污水处理厂进水中的固体杂质进行去除。

生活污水中含有较高浓度的固体杂质，特别是毛发、漂浮物和纤维等，相对而言含有少量的油类物质，同时由于生活污水在排水管网中停留时间较长，所以其有很浓的臭味，对工作环境影响较大。

生活污水经泵提升后进入进水分布器，生活污水受滤带截留，其中含有的固体杂质截留到滤带表面，经截留过滤的生活污水进入后续生化处理工序。由于其含有大量的毛发、漂浮物和纤维，所以需要相应地加大高速空气幕的吹扫强度或者增加高速空气幕的组数，以加强对上述固体杂质的剥离效果。同时由于少量的油类物质，只要保证适当强度的超声波清洗即可。

鉴于生活污水臭味较大，本发明中的装置上方的排气口法兰可与生活污水处理厂的除臭系统衔接，很方便地实现了臭气收集，能有效降低除臭系统的投资成本。

在某一生活污水处理厂，其进水经本发明中的装置处理后，活污水的质量得到了根本性的提高，水质改善情况对比如下：

由此可见，经本发明装置对生活污水进行前期处理后，现场环境的臭味大幅下降，同时悬浮固体浓度也大幅下降，后端易缠绕富集的毛发纤维类物质从肉眼可见降低到肉眼几乎不可见。从而使得生污水为后期处理系统提供更多便利。

实施例4：过滤能力的长期保持性

将上述实施例1-3中的本发明装置连续运行30天，甚至更长至60天时，测量其过滤能力，发现滤带的过滤性能未有明显降低，约为原始滤带[即初次过滤时的滤带]过滤能力的95-98％。由此可见，在长期运转后，由于清洁效果优异，而使得其保持了良好的过滤性能，无须被迫停止运转进行滤带更换，从而提高了过滤效率，节省了包括维修、更换在内的综合运转成本，具有良好的适应性和经济价值。

尽管为了举例和描述之目的，而介绍了本发明优选实施方式的上述实施例。但这些实施例并非是详尽的描述，也不能将本发明的范围局限于此。对本领域技术人员来说，可对本发明的上述实施方式做出多种修改和变化，而这些所有的修改和/或变化都包括在如下权利要求所限定的本发明的范围内，并不脱离如权利要求所限定的本发明的范围和精神。

Claims (10)

1.一种去除水体中固体杂质的装置，该装置包括过滤和清洗装置，其特征在于：所述过滤和清洗装置包括：

滤带(2)、吸水辊筒(5)、压榨辊筒(6)、刮刀(8)、气刀(11)和超声波清洗装置(13)，所述滤带在运行方向上依次接触所述吸水辊筒和所述刮刀，并在经过所述刮刀后依次通过所述气刀产生的空气幕区域和所述超声波清洗装置的超声清洗区域；其中：

所述吸水辊筒位于滤带下方，并随滤带移动而转动；

所述压榨辊筒通过挤压挤出所述吸水辊筒中的水分；

所述刮刀接触所述滤带的上表面，通过表面刮搽除去所述滤带表面的固体杂质；

所述气刀产生空气幕吹扫所述滤带；

所述超声波清洗装置对所述滤带进行超声清洗。

2.根据权利要求1所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：所述滤带的材质为不锈钢、高强聚酯、尼龙或丙纶，优选为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：所述吸水辊筒由PVC、不锈钢、丙纶、尼龙、腈纶、聚乙烯或聚丙烯制成辊筒，并在所述辊筒外表附有耐磨海绵吸水层。

4.根据权利要求1所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：刮刀由聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯制成。

5.根据权利要求1所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：气刀位于滤带的同侧或两侧，其数量为2-8组，优选为4组；气刀产生的空气幕与滤带的夹角角度为5°-90°，优选为10°-80°，更优选为20°-70°，最优选为30°-60°。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：除所述过滤和清洗装置外，还包括：

H型进水分布器(1)、集水槽(12)、排水管(14)、集渣槽(9)、螺旋输送压榨器(10)，其中：

通过所述进水分布器将滤前水体分布于所述滤带表面；

经过滤带截留去除固体杂质后的滤后水体流入到所述集水槽中，并从与其相连的所述排水管中排出；

所述刮刀刮落的固体杂质收集在下方所述集渣槽内；

所述集渣槽内的固体杂质经所述螺旋压榨输送器进一步压榨脱水并排出。

7.根据权利要求6所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：一部分滤后水体从排水管中分流并进入所述超声波清洗装置的清洗区域，将经超声波清洗而从滤带表面和孔隙内部剥离下的杂质带走。

8.根据权利要求6所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：该装置外部由密封罩(15)完全封闭，所述密封罩设有排气口(3)。

9.根据权利要求8所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：所述密封罩上面设有透明观察孔。

10.根据权利要求8或9所述的一种去除水体中固体杂质的装置，其特征在于：所述排气口连接外部法兰。

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