CN107697960B - 一种防堵塞豆制品加工废水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防堵塞豆制品加工废水处理设备，涉及大豆制品生产装置技术领域，该处理设备包括罐体和设于罐体内的过滤层，罐体内设有进水口、出水口和管道；罐体内位于过滤层的上方设有与罐体内壁相连接的第一芯轴，第一芯轴上套接有第一水轮，进水口和管道进入的水能与第一水轮切向接触，第一水轮端面上连接有第一固定销，第一固定销套接有连接杆，连接杆下端固定连接有水平放置的蛇形管，所述蛇形管上端开有多个通孔，蛇形管在靠近进水口一侧的上方设有与蛇形管相连通的波纹管，波纹管上方设有与波纹管相连通的下部收口的漏斗。本发明解决了现有的豆制品废水处理设备容易被堵塞的问题；主要用于豆制品生产企业加工过程中废水的处理。

Description

一种防堵塞豆制品加工废水处理设备

技术领域

本发明涉及大豆制品生产装置技术领域，特别涉及一种防堵塞豆制品加工废水处理设备。

背景技术

豆制品生产企业，在生产中需要使用大量的水源，如黄豆的清洗，豆浆的制备，豆腐的生产，各种豆制品的蒸煮，会产生大量的废水。研究表明，上述废水中含有大豆外皮、豆渣、蛋白质、糖类、大豆异黄酮、无机盐和微量元素等。其中大豆外皮直径为0.5mm，在废水中的质量占比约为8％；豆渣直径为1.2～1.5mm，在废水中的质量占比为20％左右；蛋白质等大分子物质在废水中的质量占比为5％左右；糖类、大豆异黄酮、无机盐和微量元素等小分子物质在废水中的质量占比为16％以上。

目前，上述废水中除了少量清洗用水能重复利用以外，绝大多数用水都是一次性使用，使用后一次性排放，既污染环境，又浪费了资源。

中国专利CN202744399U公开了一种大豆制品加工废水循环利用节能设备，该设备是一种过滤罐，过滤罐一端有进水口，另一端设有出水口，进水口与大豆加工设备的排水管相接，出水口通过水管与净水池相通，过滤罐内设有三个可拆卸的过滤层，过滤罐内上端以下1/5处设有麦饭石过滤层，过滤罐内上端以下2/5处设有活性炭过滤层，过滤罐底部设有火山灰石英砂混合过滤层，能净化废水和滤取豆制品生产废水中的营养物质。

上述专利方案虽然解决了豆制品废水污染环境和浪费资源的问题，但是在废水过滤过程中，废水中的大豆外皮、豆渣等大颗粒物质容易堵塞过滤层，并且豆类沉淀物附着在过滤层内，废水无法通过过滤层，降低了废水过滤效率。因此，需要设计一种防堵塞的豆制品加工废水处理设备。

发明内容

本发明意在提供一种在过滤豆制品加工废水时，不易堵塞过滤层的废水处理设备。

为解决上述技术问题，本发明提供的基础方案如下：

一种防堵塞豆制品加工废水处理设备，包括罐体和设于罐体内的过滤层，所述罐体顶部设有进水口，底部设有出水口，罐体内位于过滤层上方的一侧设有与罐体相连通的管道，管道上装有第一阀门和第一水泵，罐体内位于过滤层的上方设有与罐体内壁相连接的第一芯轴，第一芯轴上套接有第一水轮，所述第一水轮外圆周周向均匀设有叶片，从进水口和管道进入的水流都能与第一水轮切向接触；第一水轮端面上连接有偏心的第一固定销，第一固定销套接有连接杆，连接杆下端固定连接有水平放置的蛇形管，所述蛇形管上端开有多个直径小于蛇形管直径的通孔；蛇形管在靠近进水口一侧的上方设有与蛇形管相连通的波纹管，波纹管上方设有与波纹管相连通的下部收口的漏斗；所述罐体内位于第一芯轴的下方设有与罐体内壁连接的支撑轴，所述漏斗与支撑轴固定连接。

基础方案的工作原理：在豆制品加工废水过滤过程中，当废水从进水口进入罐体内时，向下的水流会沿第一水轮切向方向冲击到叶片上，会给第一水轮沿切线方向的作用力，以提供给第一水轮旋转的动力，在第一水轮旋转的过程中，废水会随着第一水轮的转动形成旋转的涡流，让过滤层表面和罐体内壁附着的豆类沉淀物搅拌到水中；

第一水轮端面上连接有偏心的第一固定销，第一固定销套接有连接杆，形成了类似曲柄连杆的结构，在第一水轮围绕第一芯轴转动的过程中，第一固定销会在水轮圆面这一平面运动，即第一固定销的空间位置会随着水轮圆面位置的变化而发生周期性变化；连接杆下端固定连接有水平放置的蛇形管，连接杆和蛇形管会随着第一固定销高低位置的变化而上下移动，起到对废水进行搅拌的作用；

向下的水流一部分冲击到第一水轮上，由于漏斗的位置固定，另一部分一定会落入漏斗中，又因为漏斗下部收口，所以水流会流速加快后流进波纹管，再流入蛇形管中，然后充满整个蛇形管，由于蛇形管和连接杆固定连接，所以蛇形管不会倾斜，会一直保持水平的状态，废水会均匀地流向整个蛇形管；通孔的直径小于蛇形管的直径，水流通过通孔时，会有向上的冲击力，从而形成向上冲出的水柱，让水流的重力势能发生改变，水柱达到一定位置后，再向下落入罐体内，进一步让罐体内的废水进行搅拌，并且延长了废水停留在罐体内的时间，让搅拌时间更长，这样附着在过滤层上端的杂质被搅拌到废水中，就不会堵塞过滤层。

在蛇形管随着第一水轮的转动而上下移动的过程中，波纹管也会随着蛇形管上下移动，但是固定设置在与罐体内壁连接的支撑轴上的漏斗不会移动，波纹管上端与漏斗连接，下端与蛇形管连接，又因为波纹管具有弹性，所以波纹管随着蛇形管移动过程中的伸缩程度在不同时刻是不同的，因此水流在通过波纹管的不同时刻的流速都不一样，导致通过蛇形管通孔向外冲出的水流流速不同，当废水中有残渣等大颗粒物质堵住蛇形管的通孔时，流速快的水流会将残渣冲出通孔，所以通孔不容易被堵塞。

清洗罐体时，打开第一阀门和第一水泵，可通过管道向罐体内注入清水，水流会提供给第一水轮旋转的动力；蛇形管会随着第一水轮的转动而上下移动，从而让附着在过滤层和罐体内壁上的物质被搅动到清水中；

一段时间后，让第一水泵反转，罐体内的残留物会随着水从管道被吸走，此时罐体内的水会形成往管道方向运动的水流，运动的水流会带动第一水轮转动，从而蛇形管上下移动，将沉降在过滤层上的沉淀物质被带动到水中，沉淀物质或残渣跟着水流一起被吸入管道内，从而使罐体在日常的使用中不易堵塞。

基础方案的有益效果为：与现有技术中不具有第一水轮、蛇形管和波纹管的方案相比，本发明利用水流的冲击力提供给第一水轮旋转动力，从而带动蛇形管和波纹管运动，避免了过滤层和罐体内壁被豆类沉淀物粘附而发生堵塞，提高过滤效率。

进一步，过滤层下部开设有出水孔，罐体内壁上设有滑槽，过滤层下方设有与罐体内壁相连接的第二芯轴，第二芯轴上套接有第二水轮，所述第二水轮外圆周周向均匀设有叶片，并且通过出水孔的水流能与第二水轮切向接触，第二水轮端面上设有偏心的第二固定销，第二固定销上套接有第一活动杆，与第一活动杆铰接的第二活动杆上端连接有能在滑槽上滑动的搅拌齿，所述搅拌齿设有能穿过过滤层的齿突。

通过过滤层的水一部分通过出水孔，形成向下的水流，水流会沿第二水轮切向方向冲击到第二水轮的外圆周上，会给第二水轮切线方向的作用力，以提供给第二水轮旋转的动力；第二水轮端面上设有偏心的第二固定销，第二固定销上套接有第一活动杆，与第一活动杆铰接的第二活动杆上端连接有能在滑槽上滑动的搅拌齿，形成了类似曲柄滑块的结构；

在第二水轮旋转的过程中，第一活动杆和第二活动杆根据第二水轮转动的作用力折叠或拉伸，从而会带动搅拌齿在滑槽内上下往复滑动，搅拌齿上的齿突能插进过滤层内并在过滤层内运动，松解粘附着在过滤层内的豆类沉淀物，使过滤层不易堵塞。

进一步，所述第一芯轴与第一水轮之间还套接有转动套，转动套与第一水轮之间设有支撑第一水轮的辐条，所述第一水轮外圆周开设有环形凹槽，所述叶片沿第一水轮外圆周周向设置在凹槽内，所述叶片沿第一水轮径向均匀设置。

转动套与第一水轮靠辐条支撑以及第一水轮外圆周开设有环形凹槽，第一水轮整成形成类似于水车的镂空的形状，减轻第一水轮的重量，使第一水轮旋转的更快；并且水流垂直冲击到叶片上，比倾斜冲击到叶片上的作用力更大，从而可提供给第一水轮最大的动力。

进一步，所述第二芯轴与第二水轮之间还套接有转动轴，转动轴与第二水轮之间设有支撑第二水轮的连接条，所述第二水轮外圆周开设有环形槽，所述桨叶沿第二水轮外圆周周向均匀设置在环形槽内，且所述桨叶沿第二水轮径向均匀设置。同第一水轮的原理相同，第二水轮采用此种结构，减轻了第二水轮的重量和提高第二水轮转动的动力。

进一步，所述通孔倾斜设置在所述蛇形管上。通孔倾斜设置，沿通孔向外流出的水流可以倾斜的冲击到罐体内壁，从而将罐体内壁附着的豆类沉淀物等杂质冲洗掉。

进一步，所述过滤层下方还设有水管，水管上装有第二阀门和第二水泵，并且通过水管进入罐体的水流能与第二水轮切向接触。当罐体使用时间过长后，过滤层下方的罐体内壁也会粘附有豆类沉淀物，同基础方案中清洗罐体原理相同，过滤层下方的罐体也会被清洗得更加干净。

进一步，所述罐体内壁设有可放置过滤层的固定块，所述过滤层的外径与罐体的内径相吻合。过滤层的外径与罐体的内径相吻合，让豆制品加工废水都通过过滤层，提高过滤效率。

进一步，所述罐体和过滤层都为可拆卸连接结构。当需要更换过滤层时，可随时拆掉罐体和过滤层，非常方便实用。

附图说明

图1为本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备实施例一的剖面图；

图2为图1所示本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备实施例一的蛇形管的俯视图；

图3为本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备实施例二的剖面图；

图4为图3所示本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备实施例二的第一水轮和蛇形管的正视图；

图5为图3所示本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备实施例二的蛇形管的俯视图；

图6为本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备实施例三的剖面图；

图7为图6所示本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备实施例三的第二水轮、第一活动杆、第二活动杆和搅拌齿的正视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：罐体1、过滤层2、进水口3、出水口4、管道5、第一芯轴6、第一水轮7、叶片8、第一固定销9、连接杆10、蛇形管11、波纹管12、支撑轴13、漏斗14、固定块15、通孔16、出水孔17、滑槽18、第二芯轴19、第二水轮20、第二固定销21、第一活动杆22、第二活动杆23、搅拌齿24、齿突25、转动套26、辐条27、凹槽28、水管29、桨叶30、转动轴31、连接条32、环形槽33。

说明：附图中箭头方向为水流方向。

实施例一

如图1所示，本发明防堵塞豆制品加工废水处理设备，包括罐体1和设于罐体1内的过滤层2，所述罐体1和过滤层2都为可拆卸连接结构，本实施例可拆卸连接的方式为螺钉连接；所述过滤层2的外径与罐体1的内径相吻合，让豆制品加工废水都能通过过滤层2，罐体1内壁设有固定块15，以稳固放置过滤层2；过滤层2由外到内的结构为框架、金属网、棉纱层和颗粒滤料，可根据要过滤的废水的不同选择颗粒滤料的直径大小和材料；

所述罐体1顶部设有进水口3，底部设有出水口4，罐体1的一侧设有与罐体1相连通且伸入罐体1内部的管道5，管道5位于过滤层2上方，管道5上装有第一阀门和第一管道5；所述罐体1内设有与罐体1内壁固定连接且位于过滤层2上方的第一芯轴6，第一芯轴6的下方设有与罐体1内壁连接的支撑轴13，第一芯轴6上套接有形状为中空圆柱形的第一水轮7，第一水轮7的端面与第一芯轴6连接，第一水轮7外圆周周向均匀设有叶片8，且叶片8沿第一水轮7径向设置，第一水轮7端面上固定连接有第一固定销9，第一固定销9上套接有连接杆10，连接杆10下端固定连接有水平放置的蜿蜒的蛇形管11，并且从进水口3和管道5进入的水流都能与第一水轮7切向接触；

如图2所示，蛇形管11上端开有多个直径小于蛇形管11直径的通孔16，蛇形管11在靠近进水口3一侧的上方设有与蛇形管11相连通的波纹管12，波纹管12上方设有与波纹管12相连通的下部收口的漏斗14，漏斗14与支撑轴13固定连接。

豆制品加工废水过滤的具体过程为：当废水从进水口3进入罐体1内时，向下的水流会沿第一水轮7切向方向垂直冲击到叶片8上，会给第一水轮7切线方向的作用力，以提供给第一水轮7旋转的动力，在第一水轮7旋转的过程中，废水会随着第一水轮7的转动形成旋转的涡流，让过滤层2表面和罐体1内壁附着的豆类沉淀物为搅拌到水中；

第一水轮7端面上连接有偏心的第一固定销9，第一固定销9套接有连接杆10，形成了类似曲柄连杆的结构，在第一水轮7围绕第一芯轴6转动的过程中，第一固定销9会在第一水轮圆面这一平面运动，即第一固定销9的空间位置会随着第一水轮圆面位置的变化而发生周期性变化；连接杆10下端固定连接有水平放置的蛇形管11，连接杆10和蛇形管11会随着第一固定销9高低位置的变化而上下移动，起到对废水进行搅拌的作用，这样附着在过滤层2上端和罐体1内壁的物质被搅拌到废水中，就不会堵塞过滤层2，水就可以顺畅地通过滤层2往下渗透；

向下的水流一部分冲击到第一水轮7上，由于漏斗14的位置固定，另一部分一定会落入漏斗14中，又因为漏斗14下部收口，所以水流会流速加快后流进波纹管12，再流入蛇形管11中，然后充满整个蛇形管11，由于蛇形管11和连接杆10固定连接，所以蛇形管11不会倾斜，会一直保持水平的状态，废水会均匀地流向整个蛇形管11；通孔16的直径小于蛇形管11的直径，水流通过通孔16时，会有向上的冲击力，从而形成向上冲出的水柱，让水流的重力势能发生改变，水柱达到一定位置后，再向下落入罐体1内，进一步让罐体1内的废水进行搅拌，并且延长了废水停留在罐体1内的时间，让搅拌时间更长，这样附着在过滤层2上端的杂质被搅拌到废水中，就不会堵塞过滤层2。

在蛇形管11随着第一水轮7的带动移动的过程中，波纹管12也会随着蛇形管11移动，但是固定设置在与罐体1内壁连接的支撑轴13的漏斗14不会移动，波纹管12上端与漏斗14连接，下端与蛇形管11连接，又因为波纹管12具有弹性，所以波纹管12随着蛇形管11移动过程中的伸缩程度在不同时刻是不同的，因此水流在通过波纹管12的不同时刻的流速都不一样，导致通过蛇形管11通孔16向外冲出的水流流速不同，当废水中有残渣等大颗粒物质堵住蛇形管11的通孔16时，流速快的水流会将残渣冲出通孔16，所以通孔16不容易被堵塞。

清洗罐体1的具体过程为：打开第一阀门和第一管道5，向罐体1内注入清水，水流与第一水轮7上的叶片8切向接触，提供给第一水轮7旋转的动力；蛇形管11会随着第一水轮7的转动而上下移动，从而让附着在过滤层2和罐体1内壁上的物质被搅动到清水中；

一段时间后，让管道5反转，罐体1内的残留物会随着水从管道5被吸走，此时罐体1内的水会形成往管道5方向运动的水流，运动的水流会带动第一水轮7转动，从而蛇形管11上下移动，将沉降在过滤层2上的沉淀物质被带动到水中，沉淀物质或残渣跟着水流一起被吸入管道5内，从而使罐体1在日常的使用中不易堵塞。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：一、过滤层2下方还设有水管29；二、水轮的构造不同；三、通孔倾斜设置在所述蛇形管上。

如图3所示，过滤层2下方的水管29上装有第二阀门和第二水泵。虽然大颗粒物质和残渣会停留在过滤层2上方，但是当罐体1使用时间过长后，过滤层2下方的罐体1内壁也会粘附有豆类沉淀物，利用管道5可以不用拆卸罐体1就可以将过滤层2下方的罐体1内壁清洗干净，防止出水口4被堵塞。

如图4所示，第一芯轴6与第一水轮7之间还套接有转动套26，转动套26与第一水轮7之间设有支撑第一水轮7的辐条27，所述第一水轮7外圆周开设有环形凹槽28，凹槽28内设有沿第一水轮7径向方向周向均匀设置的叶片8；采用此结构，第一水轮7和第二水轮20整成均形成类似于水车的部分镂空的形状，减轻了重量，使第一水轮7转动得更快。

如图5所示，通孔16倾斜设置在所述蛇形管11上，沿通孔16向外流出的水流可以倾斜的冲击到罐体1内壁，从而将罐体1内壁附着的豆类沉淀物等杂质冲洗掉。

实施例三

如图6所示，本实施例与实施例二的区别在于：过滤层2下方过滤层2下端设有出水孔17，罐体1内壁上设有滑槽18，过滤层2下侧设有与罐体1内壁相连接的第二芯轴19，第二芯轴19上套接有形状类似水车的部分镂空的第二水轮20，如图7所示，第二芯轴19与第二水轮20之间还套接有转动轴31，转动轴31与第二水轮20之间设有支撑第二水轮的连接条32，所述第二水轮20外圆周开设有环形槽33，所述桨叶30沿第二水轮20外圆周周向均匀设置在环形槽33内，且桨叶30沿第一水轮径向均匀设置；

通过出水孔17的水流能与第二水轮20切向接触，第二水轮20端面上固定连接有第二固定销21，第二固定销21上套接有第一活动杆22，与第一活动杆22铰接的第二活动杆23上端连接有能在滑槽18上滑动的搅拌齿24，整体形成了类似曲柄滑块的结构；搅拌齿24包括直径小于罐体1直径的同心圆环，最小的圆环的直径略大于出水孔17的直径，同心圆环之间设有连接条，连接条与圆环的交叉点处设有能穿过过滤层2的齿突25。

采用本方案，通过过滤层2的水一部分通过出水孔17，形成向下的水流，水流会沿第二水轮20切向方向垂直冲击到桨叶30上，会给第二水轮20切线方向的作用力，以提供给第二水轮20旋转的动力；由于第一活动杆22和第二活动杆23铰接，在第二水轮20旋转的过程中，第一活动杆22和第二活动杆23根据第二水轮20转动的作用力折叠或拉伸，从而会带动搅拌齿24在滑槽18内上下往复滑动；搅拌齿24采用圆环结构，可以让水顺利通过，同时减轻了搅拌齿24的重量，使得第二水轮20不需要给搅拌齿24提供太大的动力就可以让其上下运动；由于最小的圆环的直径略大于出水孔17的直径，所以搅拌齿24不会与出水孔17相接触，搅拌齿24上的齿突25能插进过滤层2内并在过滤层2内运动，松解粘附着在过滤层2内的豆类沉淀物，使过滤层2不易堵塞。

当需要清洗过滤层2下方罐体1时，同实施例一中清洗过滤层2上侧的罐体1原理相同，利用水管29进入的水流提供给第二水轮20旋转的动力，第二水轮20带动搅拌齿24上下往复运动，从而将附着在过滤层2下端和过滤层2下侧的罐体1内壁上的沉淀物搅拌到清水中，再通过水管29向外吸出，进一步避免罐体1和过滤层2在日常的使用中发生堵塞。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种防堵塞豆制品加工废水处理设备，包括罐体和设于罐体内的过滤层，所述罐体顶部设有进水口，底部设有出水口，罐体内位于过滤层上方的一侧设有与罐体相连通的管道，管道上装有第一阀门和第一水泵，其特征在于：罐体内位于过滤层的上方设有与罐体内壁相连接的第一芯轴，第一芯轴上套接有第一水轮，所述第一水轮外圆周周向均匀设有叶片，从进水口和管道进入的水流都能与第一水轮切向接触；第一水轮端面上连接有偏心的第一固定销，第一固定销套接有连接杆，连接杆下端固定连接有水平放置的蛇形管，所述蛇形管上端开有多个直径小于蛇形管直径的通孔；蛇形管在靠近进水口一侧的上方设有与蛇形管相连通的波纹管，波纹管上方设有与波纹管相连通的下部收口的漏斗；所述罐体内位于第一芯轴的下方设有与罐体内壁连接的支撑轴，所述漏斗与支撑轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的防堵塞豆制品加工废水处理设备，其特征在于：过滤层下部开设有出水孔，罐体内壁上设有滑槽，过滤层下方设有与罐体内壁相连接的第二芯轴，第二芯轴上套接有第二水轮，所述第二水轮外圆周周向均匀设有桨叶，从出水孔流出的水流能与第二水轮切向接触，第二水轮端面上设有偏心的第二固定销，第二固定销上套接有第一活动杆，与第一活动杆铰接的第二活动杆上端连接有能在滑槽上滑动的搅拌齿，所述搅拌齿设有能穿过过滤层的齿突。

3.根据权利要求1所述的防堵塞豆制品加工废水处理设备，其特征在于：所述第一芯轴与第一水轮之间还套接有转动套，转动套与第一水轮之间设有支撑第一水轮的辐条，所述第一水轮外圆周开设有环形凹槽，所述叶片沿第一水轮外圆周周向设置在凹槽内，所述叶片沿第一水轮径向均匀设置。

4.根据权利要求2所述的防堵塞豆制品加工废水处理设备，其特征在于：所述第二芯轴与第二水轮之间还套接有转动轴，转动轴与第二水轮之间设有支撑第二水轮的连接条，所述第二水轮外圆周开设有环形槽，所述桨叶沿第二水轮外圆周周向均匀设置在环形槽内，且所述桨叶沿第二水轮径向均匀设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的防堵塞豆制品加工废水处理设备，其特征在于：所述通孔倾斜设置在所述蛇形管上。

6.根据权利要求2或4所述的防堵塞豆制品加工废水处理设备，其特征在于：所述罐体内位于过滤层下方设有与罐体相连通的水管，水管上装有第二阀门和第二水泵，从水管进入罐体的水流能与第二水轮切向接触。

7.根据权利要求1至4任一项所述的防堵塞豆制品加工废水处理设备，其特征在于：所述罐体内壁设有可放置过滤层的固定块，所述过滤层的外径与罐体的内径相吻合。

8.根据权利要求7所述的防堵塞豆制品加工废水处理设备，其特征在于：所述罐体和过滤层都为可拆卸连接结构。

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