CN107262266A - 涡扇式洗砂砂水分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡扇式洗砂砂水分离装置，包括螺旋式砂水分离器和涡扇式洗砂转筒，螺旋式砂水分离器包括集水箱、U型输送槽和螺旋输送器，涡扇式洗砂转筒包括旋转内筒、封闭固定外壳，旋转内筒带有喇叭形底座，在旋转内筒的外壁上固设有若干呈发散状分布的波浪形桨叶，在旋转内筒的上部开有溢流孔，溢流孔位于波浪形桨叶凹陷位置处，封闭固定外壳的侧壁上开有切向进水口，切向进水口正对波浪形桨叶的外凸表面以直冲波浪形桨叶，封闭固定外壳的底部设置有洗砂出口。砂水混合物在进入螺旋式砂水分离器之前先进行涡扇式洗砂，通过洗砂过程释放了砂粒中的碳源，确保排砂无异味；再通过导流和沉降，强化细微砂粒的去除，提高分离效果和分离效率。

Description

涡扇式洗砂砂水分离装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种带涡扇洗砂功能的砂水分离装置。

背景技术

螺旋式砂水分离器在现有污水厂应用广泛，作为沉砂池配套的一种砂水分离设备，其结构单一，设计简单，是进行污水中砂粒及其它固体颗粒的分离和提升设备。据调研，沉砂池出来的砂水混合物裹挟着大量有机物，而现有砂水分离器在去除砂表面有机物的功能上贡献甚微，砂水分离效果不如预期的效果好。按照其特点来说，砂水分离器仅可分离出粒径≥0.2mm的砂粒，而实际污水厂运行中常常会有大量粒径＜0.2mm的细微砂随出水流入后续处理环节。同时，现有砂水分离器不具备洗砂功能，分离效果差、效率低、排砂异味明显。

发明内容

本发明旨在提供一种带有涡扇式洗砂功能的砂水分离装置，用于城市污水厂沉砂池气提或泵提上来的砂水混合物的清洗和分离，强化细微砂粒的去除，提高分离效果和分离效率，显著降低排砂异味。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种涡扇式洗砂砂水分离装置，包括螺旋式砂水分离器，所述螺旋式砂水分离器包括集水箱、U型输送槽和螺旋输送器，所述U型输送槽左低右高倾斜设置，集水箱设置在U型输送槽左端的正上方，螺旋输送器安装在U型输送槽内，在所述集水箱的正上方设置有涡扇式洗砂转筒，所述涡扇式洗砂转筒包括旋转内筒、封闭固定外壳，所述旋转内筒带有喇叭形底座，在旋转内筒的外壁上固设有若干呈发散状分布的波浪形桨叶，所述波浪形桨叶与封闭固定外壳之间留有间距，在旋转内筒的上部开有与波浪形桨叶一一对应的溢流孔，且溢流孔位于波浪形桨叶凹陷位置处，所述封闭固定外壳的侧壁上开有切向进水口，所述切向进水口正对波浪形桨叶的外凸表面以直冲波浪形桨叶，封闭固定外壳的底部设置有洗砂出口。

本装置的工作原理及过程如下：涡扇式洗砂转筒与螺旋式砂水分离器连为一个整体，沉砂池气提或泵提上来的砂水混合物，通过封闭固定外壳上的切向进水口对直冲击波浪形桨叶的外凸表面，使得涡扇式洗砂转筒开始转动。转动过程中，一部分质轻的砂粒随水流通过旋转内筒的溢流孔进入涡扇式洗砂转筒的内腔；一部分较重的砂粒由封闭固定外壳与旋转内筒形成的外腔落下，从而完成洗砂。之后，质轻的砂粒和较重的砂粒都通过封闭固定外壳底部的洗砂出口流入集水箱的导流区，先经水平导流板流至倾斜导流板，在导流板作用下，部分落下来的砂粒撞击导流板滑落入U型槽，部分砂粒和水流完成配水进入沉降区，通过沉降区的斜板沉淀作用，这部分砂粒沉降落入U型槽被输送出去，清水则由沉降斜板上方的出水管排出，至此完成了砂水混合物的清洗和分离，释放了碳源，并促进了细微砂的沉降去除。

作为上述方案的优选，在所述集水箱内设置有导流区和沉降区，导流区内的导流板包括水平导流板和倾斜导流板，水平导流板位于涡扇式洗砂转筒的洗砂出口的正下方，倾斜导流板的上端与水平导流板的右端相连，且倾斜导流板的下端相对上端朝右侧倾斜；所述沉降区内设置有若干相互平行的沉降斜板，所述沉降斜板的上方设置有出水管。在集水箱内增设的独特结构的导流板，可使较大砂粒撞击导流板下沉，亦可对砂水混合物进行配水，使其按设计路线进入沉降区沉降。

进一步，所述集水箱侧视纵断面的上部等宽，下部为宽度逐渐变窄的等腰梯形，沉降斜板位于集水箱的上部，沉降斜板的倾角γ为45°～60°。区别于常用的砂水分离器的集水箱，增设上部等宽部用于布置沉降斜板，结合宽度逐渐变窄的等腰梯形下部进行细微砂沉降，是为了更好的将沉降斜板的沉淀作用发挥出来，促进细微砂的进一步沉淀，确保所有的砂粒都能分离出来。

本发明的有益效果：

(1)独创的涡扇式洗砂转筒可由水流冲击转动，一方面消除了气提或泵提所带来的能量冲击，避免了直接进入砂水分离器所产生的扰流，另一方面完成了砂粒的冲洗；亦可在动力不足时由电机驱动，补充冲击动力，能耗较小；

(2)独特的波浪形桨叶和巧妙的溢流孔、波浪形桨叶位置布置，保证了含砂较少的表层污水顺着波浪形桨叶上侧内凹部分的溢流口进入内腔，下层含砂量大的污水在外腔中顺着波浪形桨叶下滑后流出；进入内腔的污水含砂量少且质轻，并在旋转内筒旋转产生的离心作用下进行清洗，下层含砂量大的污水由于桨叶旋转形成涡流，砂粒随之也被清洗。

因此，本装置通过增加涡扇式洗砂转筒，使砂水混合物在进入螺旋式砂水分离器之前先进行涡扇式洗砂，通过洗砂过程释放了砂粒中的碳源，确保排砂无异味；再通过导流和沉降，强化细微砂粒的去除，提高分离效果和分离效率。

附图说明

图1为发明的结构示意图。

图2为本发明的左侧图。

图3为涡扇式洗砂转筒的旋转内筒的立体图。

图4为涡扇式洗砂转筒的俯视图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

结合图1—图4示，一种涡扇式洗砂砂水分离装置，主要由螺旋式砂水分离器和涡扇式洗砂转筒两部分组成。

螺旋式砂水分离器主要由集水箱1、U型输送槽2、螺旋输送器3、导流板9、沉降斜板10、第一电机16组成。

U型输送槽2左低右高倾斜设置，集水箱1设置在U型输送槽2左端的正上方，螺旋输送器3安装在U型输送槽2内，螺旋输送器3的转动由带减速机的第一电机16驱动，属于常规技术手段。螺旋输送器3优选无轴螺旋输送，是目前普遍采用的螺旋输送方式。

涡扇式洗砂转筒设置在集水箱1的正上方。涡扇式洗砂转筒主要由旋转内筒4、封闭固定外壳5、波浪形桨叶6组成。旋转内筒4位于封闭固定外壳5内，封闭固定外壳5内还安装有轴承，用于实现旋转内筒4的相对转动。旋转内筒4内的空间为内腔，旋转内筒4与封闭固定外壳5之间的空间为外腔。

旋转内筒4带有喇叭形底座，在旋转内筒4的外壁上固设有若干呈发散状分布的波浪形桨叶6，波浪形桨叶6最好在旋转内筒4的外壁上均匀发散分布。

波浪形桨叶6与封闭固定外壳5之间留有间距，以2～5cm为宜。在旋转内筒4的上部开有与波浪形桨叶6一一对应的溢流孔7，即一个波浪形桨叶6对应一个溢流孔7。溢流孔7位于对应的波浪形桨叶6的凹陷位置处，封闭固定外壳5的侧壁上开有切向进水口8，切向进水口8正对波浪形桨叶6的外凸表面以直冲波浪形桨叶6。封闭固定外壳5的底部设置有洗砂出口14。

切向进水口8与水平面的夹角α优选为45°，与旋转内筒4切面的夹角β优选为15°，沉降斜板10的倾角γ为45°～60°为宜，沉降斜板10的间距可根据砂水混合物流量和去除目标粒径的大小略作调整。

旋转内筒4在进入的砂水混合物的切向冲击下转动；当砂水混合物的切向冲击力不足时，由第二电机15驱动，第二电机15与螺旋式砂水分离器的启闭相对应。

最好是，在集水箱1内设置有导流区12和沉降区13，导流区12内的导流板9分为水平导流板和倾斜导流板，水平导流板位于涡扇式洗砂转筒的洗砂出口14的正下方，倾斜导流板的上端与水平导流板的右端相连，且倾斜导流板的下端相对上端朝右侧倾斜。沉降区13内设置有若干相互平行的沉降斜板10，沉降斜板10与倾斜导流板的倾斜方向及角度最好一致，沉降斜板10的上方设置有出水管11。如图2所示，集水箱1侧视纵断面的上部等宽，下部为宽度逐渐变窄的等腰梯形，沉降斜板10位于集水箱1的上部，形成上部等宽、下部宽度逐渐变小的沉降区13。

Claims (5)

1.一种涡扇式洗砂砂水分离装置，包括螺旋式砂水分离器，所述螺旋式砂水分离器包括集水箱(1)、U型输送槽(2)和螺旋输送器(3)，所述U型输送槽(2)左低右高倾斜设置，集水箱(1)设置在U型输送槽(2)左端的正上方，螺旋输送器(3)安装在U型输送槽(2)内，其特征在于：

在所述集水箱(1)的正上方设置有涡扇式洗砂转筒，所述涡扇式洗砂转筒包括旋转内筒(4)、封闭固定外壳(5)，所述旋转内筒(4)带有喇叭形底座，在旋转内筒(4)的外壁上固设有若干呈发散状分布的波浪形桨叶(6)，所述波浪形桨叶(6)与封闭固定外壳(5)之间留有间距，在旋转内筒(4)的上部开有与波浪形桨叶(6)一一对应的溢流孔(7)，且溢流孔(7)位于波浪形桨叶(6)凹陷位置处，所述封闭固定外壳(5)的侧壁上开有切向进水口(8)，所述切向进水口(8)正对波浪形桨叶(6)的外凸表面以直冲波浪形桨叶(6)，封闭固定外壳(5)的底部设置有洗砂出口(14)。

2.按照权利要求1所述的涡扇式洗砂砂水分离装置，其特征在于：在所述集水箱(1)内设置有导流区(12)和沉降区(13)，导流区(12)内的导流板(9)包括水平导流板和倾斜导流板，水平导流板位于涡扇式洗砂转筒的洗砂出口(14)的正下方，倾斜导流板的上端与水平导流板的右端相连，且倾斜导流板的下端相对上端朝右侧倾斜；所述沉降区(13)内设置有若干相互平行的沉降斜板(10)，所述沉降斜板(10)的上方设置有出水管(11)。

3.按照权利要求2所述的涡扇式洗砂砂水分离装置，其特征在于：所述集水箱(1)侧视纵断面的上部等宽，下部为宽度逐渐变窄的等腰梯形，沉降斜板(10)位于集水箱(1)的上部，所述沉降斜板(10)的倾角γ为45°～60°。

4.按照权利要求1或2所述的涡扇式洗砂砂水分离装置，其特征在于：所述切向进水口(8)与水平面的夹角α为45°，与旋转内筒(4)切面的夹角β为15°。

5.按照权利要求1或2所述的涡扇式洗砂砂水分离装置，其特征在于：所述旋转内筒(4)在进入的砂水混合物的切向冲击下转动；当砂水混合物的切向冲击力不足时，由第二电机(15)驱动，第二电机(15)与螺旋式砂水分离器的启闭相对应。