CN107350090A - 一种多功能固液分离机 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种多功能固液分离机，其结构包含：变频调速器、动力传动系统、处理系统和输送系统；动力传动系统包含：电机、电机平台以及皮带传动轮；处理系统包含：机械密封结构、进料口、进液口及容器、特殊构造的螺轴、滤网、筒壁、出液口和出渣口。本发明可以应用于不同含固率高油脂废水、畜禽粪便污水等领域，特别适用于高油脂废水油水分离前的预处理，也可作为含水率较高的有机物料的厌氧消化制浆设备，具有高效率破碎、分选和制浆。该设备对进料的适应性强，特殊的螺轴结构可以实现多种功能，减少了设备损耗，增加了使用寿命，通过多功能一体化，实现处理设备、工艺和用地的优化。

Description

一种多功能固液分离机

技术领域

本发明专利涉及污水处理和农村畜禽粪便，特别是高油脂废水油水、水泡粪和粪尿等预处理设备领域，具体涉及一种多功能固液分离机。

背景技术

城镇有机固体废弃物如餐厨垃圾、厨余垃圾和畜禽废弃物常用的处理方法是采用好氧堆肥和厌氧消化技术。两种技术都是通过微生物的代谢反应对物料进行无害化、减量化、资源化和稳定化的处理。

好氧堆肥技术的使用对物料的含水率的要求为45-55％，而像餐厨垃圾和农村畜禽粪便处理中的“水泡粪”的废弃物等的含水率可高达85％，因此在预处理过程中会产生大量的废液。这些废液具有含固率高、含杂率高的特点，如果直接进入污水处理系统，有机负荷大，且容易造成设备堵塞，因此首先需要对废液进行精细的固液分离。

目前采用的固液分离设备主要依靠螺旋挤压、板框压滤、重力沉降、卧式离心分离机等，但是这四种方式在实际应用过程中会产生如下问题：

1.重力沉降的速度与颗粒杂质的粒径有关，餐厨垃圾渗滤液含油量高，颗粒粒径分布广，有大量胶体存在，很难通过重力沉降达到固液分离要求，且当废水温度较高时不适用；

2.气浮的实现需要添加絮凝剂，并且气浮池在运行过程中通常是非密闭状态，会产生异味，且臭气不易收集，同时产生的气浮废弃物也影响处理环境美观；

3.离心分离机是一种高效的固液分离设备，但是由于渗滤液和畜禽废水中的含杂率高，含有砂石等物质，不符合离心分离机的进料要求，极易对高速分离机造成磨损，同时由于离心分离机价格昂贵，处理此类废水更增加了处理成本；

4.螺旋压榨耗功且设备磨损快，脱泥效果比较低。

而另一方面，采用湿式厌氧消化时需要对物料进行制浆，将其含水率调配至8-15％并去除其中的轻重惰性物质，如：骨头、塑料、金属等，这些物质一般相对于水的比重分为轻物质和重物质，常规的分选系统和固液分离系统很难同时把含水率高的物料中的轻重物质同时分离，导致惰性物质进入后端厌氧消化系统，影响厌氧反应效率。

两种技术中都缺少一种可以对物料进行高效分离分选的设备。鉴于此，如何能创设一种新的多功能固液分离设备，使其适应性强，可以处理废液和含水率较高的非均相物质，且对进料温度要求低，同时具备分离和分选的功能，并保证设备的使用周期和寿命成为当前业界需要努力和改进的目标。

发明内容

本发明专利解决的技术问题是提供一种多功能固液分离机，可以用于不同含固率的高油脂分水、农村畜禽粪便的废液的固液分离，缓解污水处理负担，也可作为含水率较高的有机物料的厌氧消化预处理设备，用于破碎、分选和制浆。该工艺通过新增的破碎功能，扩大进料适应性，通过较高的转速和特殊结构的螺轴提高分选和分离效率，同时减少了设备的损耗，增加了使用寿命，通过多功能一体化，实现处理设备、工艺和用地的优化。

其包含：变频调速器、动力传动系统、处理系统和输送系统；

动力传动系统包含：电机、电机平台以及皮带传动轮；

处理系统包含：特殊的机械密封结构、进料口、进液口及容器、特殊构造的螺轴、滤网、筒壁、出液口和出渣口；

作为本发明专利的一种改进，所述的变频电机可以针对进料性质的差异进行转速调节，保证出料满足后续处理要求，并且变频电机的转速可达700-1400rpm，使液体在高速离心作用下与粒径较大的固体分离，固体沿螺旋线方向推出，液体被集中收集达到固液分离、制浆和分选的目的；

进一步改进，所述的处理系统具有破碎、分选、固液分离和制浆的多重作用，所配置的特殊构造的螺轴可满足物料破碎功能，可以将物料破碎至3-15mm，且通过螺片与螺轴的水平方向成锐角和螺片和不连续性设计，可避免螺距间的塞满问题，保证破碎和传输效果，在提高设备对进料适应性的同时，保证分离和分选的高效和连续性；

进一步改进，所述的滤网固定于机体筒壁内测，孔径为3-15mm可选，可以用于对物料进行固液分离，并截留分选出体积较大的轻物质，使满足粒径要求的物质通过滤网，进入后端的处理工序；

进一步改进，所述的进液口连接配水系统，可将破碎分选后的物料制备成适合厌氧发酵的良浆，且TS(％)可调，进水水压≤0.3MPa；

进一步改进，所述的出液口连接泵送系统，出渣口连接机械输送装置，保证出料可以连续的进入后端处理工序；

进一步改进，其特征在于所述的螺轴采用合金钢材质，筒壁和滤网采用不锈钢材质，具有耐磨和耐腐蚀的特性，保证了设备的耐用性。

采用上述的技术方案，本发明专利至少具有以下优点：

1.通过特殊的螺轴，增加了破碎的功能，对进行固液分离和分选的物料要求降低，具有适应性强的特点；

2.特殊结构的螺轴和较高转速的配合，可以有效防止物料在设备中累计堵塞造成的固液分离和分选效率下降的问题，保证了连续高效的分离和分选效果；

3.可调整孔径的滤网可以有效截留物质，保证满足粒径要求的物质随液相流出，减轻水处理工艺负担；

4.配套的配水功能即可以满足厌氧消化制浆的要求，也可以用作设备清洗；

5.该设备多功能一体，可以有效减少处理工序，优化工艺流程，减少设备购置成本和占地需求。

附图说明：

上述仅是本发明专利的概述，为了更清楚的阐述本设备，以下结合附图与具体实施方式对本发明专利作进一步详细说明。

图1一种多功能的固液分离机的主视图；

图2一种多功能的固液分离机的侧视图；

图3一种多功能的固液分离机的俯视图；

图中：1—变频调速电动机，2—皮带传动，3—机械密封，4—进料口，5—特殊结构螺轴，6—滤网，7—筒壁，8—进液口，9—容器，10—出液口，11—出渣口，12—电机平台

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明专利进一步详细说明，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。

废液固液分离实施例

餐厨渗滤液或畜禽废水通过进料口4进入多功能固液分离机。变频电机水1平放置在电机平台12上，通过皮带传动系统2，带动处理系统内的螺轴5以较高的速度转动。废液在分离机内，由离心作用沿筒壁形成环形闭流，废液中的沉渣附着于螺片。由于螺片均匀间断的分布在螺轴5上，表面积较小，减少了固体沉渣对螺片的摩擦，且螺片与螺轴5水平方向成锐角，可以有效的将固体与液体分离，降低固液分离后固相的含水率，经实验证明，经过该多功能固液分离机分离后的固相其含水率可低至25％。

固液分离机机7壁内侧设有滤网6，滤网6的孔径可调，一般在3-15mm，可以有效截留大粒径的沉渣，防止其随液相流出，进一步保证固液分离的效果。

分离后的液相经过出液口10流出，经由泵送系统输送至后端工序，固相经过出渣口11排出，经过机械输送设备输送至处理单元。

破碎分选制浆实施例

含水率较高(82-97％)的物料通过进料口4进入多功能固液分离机。变频电机1水平放置在电机平台上12，通过皮带传动系统2，带动处理系统内的螺轴5以较高的速度转动。螺轴5上的螺片在较高速度旋转下具有破碎功能，可以将物料破碎至3-15mm，较小粒径的物料可以保证后端厌氧消化的效率。由于螺片均匀间断的分布在螺轴5上，可以有效防止物料在螺距间塞满而导致的破碎和传输效果下降的问题。

0.3MPa的清水经过进液口8进入处理系统，将经过物料配置成浆液。浆液状态的物料中大于滤网6筛孔的重物质附着于螺片上排出，轻物质截留于筛网上，可以有效的将大粒径的砂石和塑料等物质从浆液中分选出来，保证浆液中有机质的纯净度。

经过滤网6的浆液存储于容器9，然后经过连接出液口10的泵送系统排至后端厌氧消化系统，分选出的固相经过出渣口11排出。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明专利的优选实施例而已，并不用于限制本发明专利，尽管参照前述实施例对本发明专利进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能的固液分离机，其包含：变频调速器、动力传动系统、处理系统和输送系统；

所述动力传动系统包含：变频电机(1)、电机平台(12)以及皮带传动轮(2)；

所述处理系统包含：机械密封结构(3)、进料口(4)、进液口(8)及容器(9)、特殊构造的螺轴(5)、滤网(6)、筒壁(7)、出液口(10)和出渣口(11)。

2.根据权利要求1所述的固液分离机，其特点在于，所述的变频电机(1)水平放置于电机平台(12)，可以针对进料性质的差异进行转速调节，并通过皮带传动轮(2)带动螺轴(5)，保证出料满足后续处理要求。

3.根据权利要求2所述的固液分离机，其特点在于，所述的变频电机(1)的转速可达700-1400rpm，使液体在高速离心作用下与粒径较大的固体分离，固体沿螺旋线方向推出，液体被集中收集达到固液分离、制浆和分选的目的。

4.根据权利要求1所述的固液分离机，其特点在于，所述的处理系统具有破碎、分选、固液分离和制浆的多重作用。

5.根据权利要求1所述的固液分离机，其特征在于，所述的特殊构造的螺轴(5)可满足物料破碎功能，可以将物料破碎至3-15mm，且通过螺片与特殊构造的螺轴(5)的水平方向成锐角和螺片和不连续性设计，可避免螺距间的塞满问题，保证破碎和传输效果，在提高设备对进料适应性的同时，保证分离和分选的高效和连续性。

6.根据权利要求1所述的固液分离机，其特征在于，所述的滤网(6)固定于机体的筒壁(7)内测，孔径为3-15mm可选，可以用于对物料进行固液分离，并截留分选出体积较大的轻物质，使满足粒径要求的物质通过滤网(6)，进入后端的处理工序。

7.根据权利要求以所述的固液分离机，其特征在于，所述的出液口(10)连接配水系统，可将破碎分选后的物料制备成适合厌氧发酵的良浆，存于容器(9)，TS(％)可调，进水水压≤0.3MPa。

8.根据权利要求1所述的固液分离机，其特征在于，所述的出液口(10)连接泵送系统，出渣口(11)连接机械输送装置，保证出料可以连续的进入后端处理工序。

9.根据权利要求3所述的固液分离机，其特征在于，所述的特殊构造的螺轴(5)采用合金钢材质，具有耐磨和耐腐蚀的特性。

10.根据权利要求4所述的固液分离机，其特征在于，所述的筒壁(7)和滤网(6)采用不锈钢材质。