CN103466914B - 一种车载集成固液分离系统 - Google Patents

Abstract

一种车载集成固液分离系统，包括承载箱体与设置在承载箱体内的固液分离设备，所述固液分离设备包括脱水机、两台压滤机、空气压缩机、初段进泥管、次段进泥管、滤液回流管；所述初段进泥管的一端连通所述承载箱体的进污口，所述初段进泥管的另一端连通所述脱水机的进料口，所述次段进泥管的一端连通所述脱水机的固体出口，所述次段进泥管的另一端分别连通两台所述压滤机的进料口；所述滤液回流管分别连通两台所述压滤机的滤液出口与所述脱水机的滤液出口，所述滤液回流管的一端连通所述承载箱体的滤液出口；所述初段进泥管和所述次段进泥管的中部设置有气动增压泵，所述气动增压泵的进气孔通过输气管与所述空气压缩机的出气口连通。

Description

一种车载集成固液分离系统

技术领域

本发明涉及固液分离设备技术领域，尤其涉及一种车载集成固液分离系统。

背景技术

随着我国工业和城市的高速发展，产生大量的工业和市政污泥，由于处理污泥需要将污泥运输到特定的固液分离工厂进行固液分离，但现时的人力成本和燃油价格日益上升，使得该方法的成本很高，导致现时很多企业都铤而走险把污泥偷排到江河或农田里，对环境造成了极大的影响。为了更好地对工业和市政污泥进行固液分离，政府鼓励企业自己安装脱水设备进行固液分离。然而，这些脱水设备都是固定安放的，设置之前还需要建基础、吊运、安装和调试，在日常生产实践中，往往存在大量排放源头分散、排放周期为阶段性的工农业污泥废渣产出企业，在非排放周期中，安装的脱水设备是闲置的，使得设备的使用率下降，提高了处理的成本。若为了提高设备的使用率，解决其他分散污泥废渣的脱水问题，需要把设备调运到其他地方进行临时性的脱水生产，则必须要对设备进行拆除、吊装、运输、健基础和重新安装的过程，这些都需要花费大量的时间和投资成本。而且频繁的拆装和吊运，还容易使设备受到损伤，既影响设备的性能，也会大幅缩短设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提出一种高效的能够方便转移工作地点的车载集成固液分离系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案。

一种车载集成固液分离系统，包括承载箱体与设置在承载箱体内的固液分离设备，所述固液分离设备包括脱水机、压滤机、空气压缩机、初段进泥管、次段进泥管、滤液回流管和一台排风机；所述压滤机设置有两台，所述初段进泥管的一端连通所述承载箱体的进污口，所述初段进泥管的另一端连通所述脱水机的进料口，所述次段进泥管的一端连通所述脱水机的固体出口，所述次段进泥管的另一端分别连通两台所述压滤机的进料口；所述滤液回流管分别连通两台所述压滤机的滤液出口与所述脱水机的滤液出口，所述滤液回流管的一端连通所述承载箱体的滤液出口；所述初段进泥管和所述次段进泥管的中部设置有气动增压泵，所述气动增压泵的进气孔通过输气管与所述空气压缩机的出气口连通；所述排风机设置在所述承载箱体的箱壁上。

本系统还设置有干料储存箱、水剂储存箱和储气罐，所述干料储存箱和所述水剂储存箱的出料口连通所述脱水机的进料口；所述储气罐设置在所述输气管的中部，通过输气管连通所述空气压缩机与所述气动增压泵。

本系统还设置有中央控制台，所述中央控制台电连接所述脱水机、所述空气压缩机和两台所述压滤机。

所述承载箱体为40英尺标准集装箱，所述承载箱体的箱壁为钢化玻璃，所述承载箱体的箱壁的内部设置有至少一支防爆灯；所述承载箱体依次分为药剂储存区、脱水机工作区和压滤工作区，所述干料储存箱、水剂储存箱设置在所述药剂储存区中，所述脱水机、所述空气压缩机和所述中央控制台设置在所述脱水机工作区中，两台所述压滤机均设置在所述压滤工作区中。

本系统还设置有皮带输送装置，所述皮带输送装置的一端设置在两台所述压滤机的固体出口的下端，所述皮带输送装置的另一端设置于所述承载箱体的固体出口；所述脱水机为离心脱水机。

所述压滤机，包括液压装置、压紧装置、至少两块压滤板，所述液压装置与压紧装置的两侧固定有向导横梁，所述液压装置的前端设置有活塞杆，所述活塞杆活动安装于向导横梁，所述活塞杆的前端连接推板，所述压滤板安装于所述向导横梁，所述推板和所述压紧装置分别位于所述压滤板的两侧，所述压紧装置设置有第一进料口，所述推板设置有第二进料口，每个所述压滤板均具有物料通孔，相邻的两块所述压滤板组首尾相连，所述物料通孔组成物料通道，所述第一进料口与第二进料口和所述物料通道相连通；所述压滤机的所述第一进料口为水平设置，所述第二进料口是由竖直孔连通至所述物料通孔；所述压滤机的所述第一进料口与第二进料口设置有阀门。

所述压滤板的两面的外圈位置分别设置有封闭的凸棱，两个所述压滤板靠紧时，板体的两面的凸棱之间形成空隙；所述板体的一面的凸棱的顶面为平面，所述板体的另一面的凸棱为尖顶或弧面顶。

两个所述压滤板靠紧时，相邻的两个压滤板的所述顶面和所述尖顶或弧面顶之间形成空隙是封闭的；所述顶面设置于内圈，所述尖顶或弧面顶设置于外圈。

所述空隙的宽度为3mm至5mm；所述板体的两面设置有圆周均匀分布的支撑柱，两个所述压滤板靠紧时，所述板体相对应的支撑柱相互抵紧；所述板体的两面在凸棱内的范围里均匀布满柱状突起，所有的所述柱状突起的顶面相互平齐，所述板体的长出所述柱状突起的基面在外圈较厚、内圈较薄，位于外圈的所述柱状突起高度较小，位于内圈的所述柱状突起高度较大。

所述支撑柱按照分布圆周位于内圈还是外圈分为两组，位于内圈的一组为四个，每个支撑柱的直径为30mm至50mm；位于外圈的一组为六个，每个支撑柱的直径为50mm至70mm；位于外圈的所述支撑柱的分布圆周的直径为所述压滤板的直径的40-60%，位于内圈的所述支撑柱的分布圆周的直径为所述压滤板的直径的20-30%。

本发明的车载集成固液分离系统，采用了药剂脱水机和压滤机的相互互补配合，并将其设置在一个方便移动的承载箱体内，不但自动化程度高，而且能够灵活移动运输，大大地提高了设备的使用率。

附图说明

图1是本发明其中一个实施例的示意图。

图2是本发明的压滤机的示意图

图3是多个压滤板的靠紧时的结构示意图。

图4是图3的a处局部放大结构示意图，表明了空隙附近的结构。

图5是图3的b处局部放大结构示意图，表明了压滤板的基面和柱状突起323的结构。

图6是本发明的压滤板的正面的结构示意图。

其中：

承载箱体1，脱水机2，干料储存箱21，水剂储存箱22，压滤机3，液压装置31，压紧装置32，压滤板33，物料通孔331，板体332，顶面3321，尖顶或弧面顶3322，空隙333，柱状突起3323，基面3324，支撑柱3325，向导横梁34，活塞杆35，推板36，第一进料口371，第二进料口372，物料通道38，空气压缩机4，储气罐41，输气管42，段进泥管51，次段进泥管52，滤液回流管53，气动增压泵6，中央控制台7，排风机8，药剂储存区A，脱水机工作区B，压滤工作区C。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种车载集成固液分离系统，包括承载箱体1与设置在承载箱体1内的固液分离设备，所述固液分离设备包括脱水机2、压滤机3、空气压缩机4、初段进泥管51、次段进泥管52、滤液回流管53和一台排风机8；所述压滤机3设置有两台，所述初段进泥管51的一端连通所述承载箱体1的进污口，所述初段进泥管51的另一端连通所述脱水机2的进料口，所述次段进泥管52的一端连通所述脱水机2的固体出口，所述次段进泥管52的另一端分别连通两台所述压滤机3的进料口；所述滤液回流管53分别连通两台所述压滤机3的滤液出口与所述脱水机2的滤液出口，所述滤液回流管53的一端连通所述承载箱体1的滤液出口；所述初段进泥管51和所述次段进泥管52的中部设置有气动增压泵6，所述气动增压泵6的进气孔通过输气管42与所述空气压缩机4的出气口连通；所述排风机8设置在所述承载箱体1的箱壁上，由于设备运行时会产生一定的热量，设置排风机8可以使得承载箱体1内的空气流通，降低箱体内的温度。

运行时，只需要把带有固液分离设备的承载箱体1用运输车辆运至需要进行固液分离的地方，将污泥废渣输入承载箱体1的进污口，污泥废渣将沿着初段进泥管51进入脱水机2中，进行初步的采用絮凝剂的固液分离。由于经过脱水机2初步分离出来的污泥废渣的含水率还是比较高，所以需要进一步的压滤，使得污泥废渣的含水率进一步降低。由于采用絮凝剂的脱水机2的处理量较压滤机3的处理量大，所以设置两台压滤机3同时工作可以大大地提高了本系统的工作效率。经过脱水机2初步分离出来的污泥废渣沿着次段进泥管52进入压滤机3的进料口，经过压滤机3的进一步压制后，压榨后的污泥废渣成饼块状，含水率降低至10%-20%。由于在初段进泥管51和所述次段进泥管52中的污泥比较粘稠，所以需要采用气动增压泵6去增压。污泥从初段进泥管51进入本系统，固液分离出来的滤液从滤液回流管53流出，固液分离后的废渣从承载箱体1的固体出口排出。

使用本系统，可以在当地的污泥废渣产生量下降或没有时，只要将连接承载箱体1的进污口的管道切断，即可将本系统装车运去其他需要进行固液分离的地方，大大地提高了设备的使用率，也减少了客户的投入资金；使用药剂的脱水机2与压滤机3相互互补配合使用，大大地降低了被处理物的含水率。

优选的所述还设置有干料储存箱21、水剂储存箱22和储气罐41，所述干料储存箱21和所述水剂储存箱22的出料口连通所述脱水机2的进料口；所述储气罐41设置在所述输气管42的中部，通过输气管42连通所述空气压缩机4与所述气动增压泵6。设置了干料储存箱21和水剂储存箱22可以自动的给脱水机2添加药剂，大大地提高了本系统的自动化生产流程；设置储气罐41后，空气压缩机4的压缩空气可以先缓存在储气罐41内，设置储气罐41可以进一步地稳定气动增压泵6的输出。

优选的，本实施例还设置有中央控制台7，所述中央控制台7电连接所述脱水机2、所述空气压缩机4和两台所述压滤机3。设置中央控制台7可以实现电子化控制各个设备的运行，需要改变其运行模式时不用人手操作，大大地降低了人力成本。

本实施例的承载箱体1为40英尺标准集装箱，所述承载箱体1的箱壁为钢化玻璃，所述承载箱体1的箱壁的内部设置有至少一支防爆灯；所述承载箱体1依次分为药剂储存区A、脱水机工作区B和压滤工作区C，所述干料储存箱21、水剂储存箱22设置在所述药剂储存区A中，所述脱水机2、所述空气压缩机4和所述中央控制台7设置在所述脱水机工作区B中，两台所述压滤机3设置在所述压滤工作区C中。采用40英尺的标准集装箱来作为承载箱体1，不但方便车辆运输与吊装，而且标准的尺寸方便存放。

本系统还设置有皮带输送装置，所述皮带输送装置的一端设置在两台所述压滤机3的固体出口的下端，所述皮带输送装置的另一端设置于所述承载箱体1的固体出口；所述脱水机2为离心脱水机。设置皮带输送装置可以方便地将两台压滤机3压滤后的污泥废渣输送至承载箱体1，以便工作人员对其进一步处理；离心脱水机所占用的空间少，适合设置在有限的空间内，而且工作效率高。

本实施例的压滤机3如图2所示，包括液压装置31、压紧装置32、至少两块压滤板33，所述液压装置31与压紧装置32的两侧固定有向导横梁34，所述液压装置的前端设置有活塞杆35，所述活塞杆35活动安装于向导横梁34，所述活塞杆35的前端连接推板36，所述压滤板33安装于所述向导横梁34，所述推板36和所述压紧装置32分别位于所述压滤板33的两侧，所述压紧装置32设置有第一进料口371，所述推板36设置有第二进料口372，每个所述压滤板33组均具有物料通孔331，相邻的两块所述压滤板33组首尾相连，所述物料通孔331组成物料通道38，所述第一进料口371与第二进料口372和所述物料通道相对应。

优选的，所述第一进料口371为水平设置，所述第二进料口372是由竖直孔连通至所述物料通孔331。由于所述第二进料口372设置在推板36中，推板36的另一端为活塞杆35与液压装置31，第二进料口372设置为竖直孔连通至所述物料通孔331，便可以节约了由于需要预留给进料管道的空间，大大地减少了设备的整体长度，不仅节约了占地空间，而且节省了材料；由于第一进料口71的另一端并没有其他装置，所以采用较简单的水平设置，可以减少制造成本。所述第一进料口371与第二进料口372设置有阀门，设置阀门可以在完成进料后把阀门关上，截断压滤机与输料管道之间的连通，可以加大压滤机的压力，压滤效果更好。

压滤机3工作时，先启动液压装置31，通过活塞杆35带动推板36将压滤板33端部封闭并保压，然后污泥通过第一进料口31与第二进料口372同时进入由物料通孔331组成物料通道38，并进入各个压滤板33中，然后关闭第一进料口371与第二进料口372的阀门，启动液压装置31，液压装置31驱动活塞杆35使推板36挤压压滤板33，从而使物料进行脱水，压榨完成后，液压装置31驱动活塞杆35带动推板36缩回，压滤板33复位，此时取出物料腔内的物料即可。因为两个进料口分别位于全部压滤板33的两侧，所以使的进入物料的时候两端同时进物料，进料的速率将提高了一倍；由于进料的速率提高，减少了污泥填充至全部压滤板33的时间，消除了由于污泥的沉淀而导致的压滤不均的问题。

本实施例的压滤板33如图3至6所示，其板体332的两面的外圈位置分别设置有封闭的凸棱，两个所述压滤板33靠紧时，板体332的两面的凸棱之间形成空隙333。板体332可以为圆形也可以为方形，若为圆形，则凸棱是圆环形的凸台，若为方板，则凸棱是方形的凸台。凸棱的封闭指的是凸棱为首尾相接围绕所述压滤板33的板体332的外圈一周的环台。现有技术中，相邻的压滤板33在两面的外圈位置设置有用于密封的胶圈，或者采取正面为环形突起，反面为位置对应的环形凹坑的结构。这些结构看起来密封严格，但却不符合实际工况。因为滤饼脱落时，难免会有部分物料残留在压滤板33的密封处，导致压滤板33下次压紧时将残留的物料也压紧在两个压滤板33之间，从而密封失效。本系统开创性地设计了在板体332的正面和反面分别设置一个封闭的凸棱的结构，并且当相邻压滤板33压紧时，正面和反面的凸棱之间形成了一定尺寸的空隙333（如图4）。所以，若有物料残留在压滤板33的密封处，当压滤板33相互压紧时，空隙333能够容纳一定的残留物料，从而避免残留物料影响压滤板33的密封。

进一步地，所述板体332的一面的凸棱的顶面3321为平面，所述板体332的另一面的凸棱为尖顶或弧面顶3322。顶面3321是平面，具有更强的封闭作用，他与对面的压滤板33的板面的接触为面接触；尖顶或弧面顶3322的结构便于将物料从相邻板体332的接触位置推开，避免夹住物料导致泄漏。

两个所述压滤板33靠紧时，相邻的两个压滤板33的所述顶面3321和尖顶或弧面顶3322之间形成空隙333是封闭的。本结构实际上形成了双层密封结构，增强了密封性能，正面的凸棱和方面的凸棱形成内圈和外圈两道密封的防线，在两道防线之间为容纳残留物料的空隙333。

所述顶面3321设置于内圈，所述尖顶或弧面顶3322设置于外圈。顶面3321与相邻板体332的接触是面接触，封闭能力更强，所以在内圈，首先承受污水的压力。尖顶或弧面顶3322位于外圈，起到进一步密封的作用，受到的污水压力较小，承担次要的密封作用。

所述空隙333的宽度y为3mm-5mm。该宽度不可太大，太大则结构强度不足，导致密封性能不好；不可太小，太小则容易被积存物料填满，导致密封性能下降。空隙333的宽度y，指的是空隙333的最内半径与最外半径的差值，如图4。

所述板体332的两面在凸棱内的范围里均匀布满柱状突起3323（为清晰起见，图6并未画满柱状突起3323。如图5，所有的所述柱状突起3323的顶面相互平齐，所述板体332的长出所述柱状突起3323的基面3324在外圈较厚、内圈较薄，位于外圈的所述柱状突起3323高度较小，位于内圈的所述柱状突起3323高度较大。柱状突起3323的顶面相互平齐，这样才能够将压滤板33之间的物料压榨为相同厚度的干燥物料，而且这样的结构便于压榨之后的物料容易脱落。

所述板体332的两面设置有圆周均匀分布的支撑柱3325，两个所述压滤板33靠紧时，所述板体332相对应的支撑柱325相互抵紧。支撑柱3325能够保护大尺寸的压滤板33在承受污水的强大压力时，压滤板33不会左右摇晃。

所述支撑柱3325按照分布圆周位于内圈还是外圈分为两组，位于内圈的一组为四个，每个支撑柱3325的直径为30mm至50mm；位于外圈的一组为六个，每个支撑柱3325的直径为50mm至70mm。

位于外圈的所述支撑柱3325的分布圆周的直径为所述压滤板33的直径的40-60%，位于内圈的所述支撑柱3325的分布圆周的直径为所述压滤板33的直径的20-30%。支撑柱3325起到防止物料压力过大时压滤板33的摆动过大的作用，最容易摆动的位置是压滤板33的中部位置，因此分别在内圈和外圈各设置一组支撑柱3325能够更有效地减少所述压滤板33在压滤过程中的晃动。

所述压滤板33为圆形，直径m为0.6m-1.2m，压滤板33的基面的厚度n为30mm-40mm，压滤板33的最大厚度x为50mm-70mm。板体332的最大厚度x指的是给板体332的正面和反面的凸棱的顶面的最大距离。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载集成固液分离系统，包括承载箱体与设置在承载箱体内的固液分离设备，其特征在于：所述固液分离设备包括脱水机、压滤机、空气压缩机、初段进泥管、次段进泥管、滤液回流管和一台排风机；所述压滤机设置有两台，所述初段进泥管的一端连通所述承载箱体的进污口，所述初段进泥管的另一端连通所述脱水机的进料口，所述次段进泥管的一端连通所述脱水机的固体出口，所述次段进泥管的另一端分别连通两台所述压滤机的进料口；所述滤液回流管分别连通两台所述压滤机的滤液出口与所述脱水机的滤液出口，所述滤液回流管的一端连通所述承载箱体的滤液出口；所述初段进泥管和所述次段进泥管的中部设置有气动增压泵，所述气动增压泵的进气孔通过输气管与所述空气压缩机的出气口连通；所述排风机设置在所述承载箱体的箱壁上。

2.根据权利要求1所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：还设置有干料储存箱、水剂储存箱和储气罐，所述干料储存箱和所述水剂储存箱的出料口连通所述脱水机的进料口；所述储气罐设置在所述输气管的中部，通过输气管连通所述空气压缩机与所述气动增压泵。

3.根据权利要求2所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：还设置有中央控制台，所述中央控制台电连接所述脱水机、所述空气压缩机和两台所述压滤机。

4.根据权利要求3所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：所述承载箱体为40英尺标准集装箱，所述承载箱体的箱壁为钢化玻璃，所述承载箱体的箱壁的内部设置有至少一支防爆灯；所述承载箱体依次分为药剂储存区、脱水机工作区和压滤工作区，所述干料储存箱、水剂储存箱设置在所述药剂储存区中，所述脱水机、所述空气压缩机和所述中央控制台设置在所述脱水机工作区中，两台所述压滤机均设置在所述压滤工作区中。

5.根据权利要求1所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：还设置有皮带输送装置，所述皮带输送装置的一端设置在两台所述压滤机的固体出口的下端，所述皮带输送装置的另一端设置于所述承载箱体的固体出口；所述脱水机为离心脱水机。

6.根据权利要求1所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：所述压滤机，包括液压装置、压紧装置、至少两块压滤板，所述液压装置与压紧装置的两侧固定有向导横梁，所述液压装置的前端设置有活塞杆，所述活塞杆活动安装于向导横梁，所述活塞杆的前端连接推板，所述压滤板安装于所述向导横梁，所述推板和所述压紧装置分别位于所述压滤板的两侧，所述压紧装置设置有第一进料口，所述推板设置有第二进料口，每个所述压滤板均具有物料通孔，相邻的两块所述压滤板组首尾相连，所述物料通孔组成物料通道，所述第一进料口与第二进料口和所述物料通道相连通；所述压滤机的所述第一进料口为水平设置，所述第二进料口是由竖直孔连通至所述物料通孔；所述压滤机的所述第一进料口与第二进料口设置有阀门。

7.根据权利要求6所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：所述压滤板的两面的外圈位置分别设置有封闭的凸棱，两个所述压滤板靠紧时，板体的两面的凸棱之间形成空隙；所述板体的一面的凸棱的顶面为平面，所述板体的另一面的凸棱为尖顶或弧面顶。

8.根据权利要求7所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：两个所述压滤板靠紧时，相邻的两个压滤板的顶面和尖顶或弧面顶之间形成空隙是封闭的；所述顶面设置于内圈，所述尖顶或弧面顶设置于外圈。

9.根据权利要求8所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：空隙的宽度为3mm至5mm；板体的两面设置有圆周均匀分布的支撑柱，两个所述压滤板靠紧时，所述板体相对应的支撑柱相互抵紧；所述板体的两面在凸棱内的范围里均匀布满柱状突起，所有的所述柱状突起的顶面相互平齐，所述板体的长出所述柱状突起的基面在外圈较厚、内圈较薄，位于外圈的所述柱状突起高度较小，位于内圈的所述柱状突起高度较大。

10.根据权利要求9所述的车载集成固液分离系统，其特征在于：所述支撑柱按照分布圆周位于内圈还是外圈分为两组，位于内圈的一组为四个，每个支撑柱的直径为30mm至50mm；位于外圈的一组为六个，每个支撑柱的直径为50mm至70mm；位于外圈的所述支撑柱的分布圆周的直径为所述压滤板的直径的40-60%，位于内圈的所述支撑柱的分布圆周的直径为所述压滤板的直径的20-30%。