CN108715487B - 一种耦合气浮功能的过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耦合气浮功能的过滤装置，包括上端开口的容器，所述容器的侧壁安装有进水管，容器的底部连接沉淀残渣排出管，容器内嵌套筛网过滤器，所述筛网过滤器的底部连接污水滤液排出管，筛网过滤器的底部外壁上安装有纳米充气管，所述纳米充气管通过气管与容器外部的气泵相连接，纳米充气管管上密布细小透气孔，所述进水管和沉淀残渣排出管上分别安装有球阀控制开关。利用本发明对污水处理时，污水从下方进入半封闭的筛网过滤器中，污水中的悬浮颗粒被拦截在滤网外面，通过纳米充气管的气泡冲刷筛网过滤器，达到防止堵塞的目的。本发明可适用于畜牧、家禽、水产养殖的污水前处理工作，具有自动连续、节省人工、方便调控、节省成本的优点。

Description

一种耦合气浮功能的过滤装置
技术领域
本发明涉及一种耦合气浮功能的过滤装置，适用于养殖废水的前期处理，属于气浮过滤技术领域。
背景技术
随着人口的增长、生活水平的提高和社会经济的快速发展，人类对动物性蛋白的需求也逐步提高。解决人类动物性蛋白短缺关键靠养殖，发展畜禽和水产养殖是解决动物性蛋白短缺的重要措施。然而在规模化畜禽及水产养殖过程中产生的废气、废液和废渣，对周边的生态环境保护往往造成很大的压力。养殖污水和液态排泄物是集约化畜禽及水产养殖场污染物无害化处理的难点，如果将养殖污水直排到周边水体，将会导致自然水体严重富营养化。开发可循环利用、高效、低成本的污水处理技术是规模化养殖可持续发展的重要措施。
在养殖污水中存在大量有机物残渣及浓稠的悬浮物等，直接影响后续的污水处理与利用，污水前处理时期的固液分离与过滤尤为重要。养殖污水中的大量有机物及悬浮物，用一般的格栅难以除去，也很难用沉淀法去除，常给后续处理的装置或设备带来较大负荷及影响，目前大都采用筛网过滤来实现分离和回收，通过筛网过滤对有机物及悬浮物的去除率可达到90％以上。经过多年的工程实践和不断改进，目前应用于污水处理的筛网主要有两种形式：重力自流式筛网和滚动式筛网。
重力自流式筛网是指污水通过水槽溢流均匀布水到筛网上，通过重力作用，滤液从筛网的缝隙中流出，有机物和悬浮物在重力及水的冲力作用下沿筛网流入渣槽中，达到渣水分离的作用。这种重力自流式筛网的筛网间隙一般为30～60目，对悬浮物及大颗粒有机物残渣的去除率可达到90％以上。安装形式采用固定式安装，安装角度为40～50°。安装角度过大会造成过水负荷降低，降低污水处理能力，增加了成本；安装角度过小易造成筛网堵塞，加大了清理难度，影响处理效果。为了防止筛网网孔堵塞，必须定期进行人工清理，把残留在筛网上的残渣清除。由于频繁地进行人工清渣，极易导致筛网破损，从而导致设备更换频繁、维修费用增高，也大大增加了操作工人的工作量。因此重力自流式筛网一般只应用于小水量的污水处理工程。
而动力滚动筛网需要动力推动。以减速电机为动力源，从而保证滚动筛网的圆筒按规定的转速运转。但是动力滚动筛网运行时需要消耗电能，其运行、维护费用等较高。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种耦合气浮功能的过滤装置，能够析出污水中的有机物和悬浮颗粒并能有效防止筛网堵塞。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
一种耦合气浮功能的过滤装置，包括上端开口的容器，所述容器的侧壁安装有进水管，容器的底部连接沉淀残渣排出管，容器内在上部嵌套有顶部开口的半封闭筛网过滤器，所述筛网过滤器的底部连接污水滤液排出管，筛网过滤器的底部外壁上套设有与其形状匹配的纳米充气管，所述纳米充气管通过气管与容器外部的气泵相连接，纳米充气管上密布细小透气孔，所述进水管和沉淀残渣排出管上分别安装有球阀控制开关，所述筛网过滤器的形状为倒置的圆锥形。
进一步，圆锥形的圆锥面与水平线的夹角在30-75度之间，筛网过滤器的顶部高于容器的顶部。夹角大小的设置随筛网孔径的变小而变小。这样能增加气泡带与筛网过滤器侧壁间的作用力，减少筛网堵塞。筛网过滤器的顶部高于容器的顶部能够防止污水从滤网过滤器顶部进入其中。
进一步，套设在所述筛网过滤器底部的纳米充气管的形状为环形。
进一步，根据处理不同养殖污水的需求，所述筛网过滤器的筛网孔径为80目或100目或150目或200目，可根据污水情况进行调整。采用80目筛网，能够实现对猪场养殖污水的初步过滤。采用200目筛网，能够确保完成对初步过滤的污水进行深度过滤。
进一步，所述进水管安装在容器侧壁的中部。
进一步，所述污水滤液排出管上安装有球阀控制开关。球阀开关控制能调整污水排出的流速，保持污水流畅过滤不溢出装置顶部。
进一步，所述容器的外形为圆柱形。
进一步，所述容器的底部与沉淀残渣排出管之间通过漏斗容器过渡连接。
进一步，所述进水管由竖直管和斜管连接组成，所述斜管连接在容器的侧壁上。
本发明的原理是，污水经进水管进入容器内部，污水中大颗粒固形物在重力作用下沉淀于容器锥形底部，后由沉淀残渣排出管排出。通过调整进水管和容器锥形底部上的球阀开关，控制污水的进水量和大颗粒固形物在沉淀残渣排出管的排出速度，使污水一方面能够通过筛网过滤器过滤，同时，污水中悬浮颗粒被筛网过滤器拦截后沉淀，然后也由沉淀残渣排出管排出；污水经嵌套在容器上部的筛网过滤器过滤后，通过与筛网过滤器底部相连的污水滤液排出管排出；底部外壁安装有纳米充气管与容器外部的气泵连接，在气泵作用下，从整个纳米充气管的透气孔冒出的气泡形成一气泡带，气泡与筛网接触后破裂，对筛网过滤器的外侧面起到连续擦洗作用以防止筛网堵塞，并通过气浮作用析出污水中的有机物和悬浮颗粒，其产生的泡沫由筛网过滤器顶部溢出，沿外壁下流到底部收集。
本发明在污水处理时，污水从下方进入半封闭的筛网过滤器中，污水中的悬浮颗粒被拦截在滤网外面，因此，其原理不同于重力自流式筛网；另外，筛网过滤器在工作过程中固定不动，纳米充气管的气泡气动冲刷筛网过滤器，达到防止堵塞的目的，不需要减速电机等动力源，因此原理也不同于滚动式筛网。
综上，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明可适用于畜牧、家禽、水产养殖的污水前处理工作，与利用传统筛网的污水处理方法相比，具有自动连续、节省人工、方便调控、节省成本的优点。
附图说明
图1为本发明一优选实施例的结构示意图。
图2为本发明一优选实施例中纳米充气管的结构示意图。
图中：1、进水管；1a、竖直管；1b、斜管；2、容器；3、筛网过滤器；
4、纳米充气管；4a、透气孔；5、沉淀残渣排出管；6、污水滤液排出管；7、气管；8、气泵；9、球阀控制开关。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。根据下面的说明，本发明的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的优选实施例，而不是全部的实施例。
结合图1所示，一种耦合气浮功能的过滤装置，包括上端开口的圆柱形容器2，所述容器侧壁的中部安装有进水管1。所述进水管1优选由竖直管1a和斜管1b连接组成，所述斜管1b连接在容器2的侧壁上。容器2的底部连接沉淀残渣排出管5，容器2内在上部嵌套有顶部开口的半封闭筛网过滤器3，所述筛网过滤器3的底部连接污水滤液排出管6，筛网过滤器3的底部外壁套设有与其外壁形状匹配的纳米充气管4，所述纳米充气管4通过气管7与容器外部的气泵8相连接，纳米充气管4管上密布细小透气孔4a，所述进水管1和沉淀残渣排出管5上分别安装有球阀控制开关9。
所述筛网过滤器3的形状为倒置的圆锥形，圆锥形的圆锥面与水平线的夹角在30-75度之间，夹角大小的设置随筛网孔径的变小而变小，筛网过滤器3的顶部高于容器2的顶部。
进一步，套设在所述筛网过滤器3底部的纳米充气管4的形状为环形。
进一步，为了球阀开关控制能调整污水排出的流速，保持污水流畅过滤不溢出装置顶部。所述污水滤液排出管6上安装有球阀控制开关9。
所述容器底部与沉淀残渣排出管5之间优选通过漏斗容器10过渡连接。
实施例1
当本发明用于猪养殖企业的养殖污水初步过滤时，所述筛网过滤器3的筛网孔径优选为80目。实施效果：用本发明进行猪场养殖污水前期处理工作，每天能够处理5吨污水。
实施例2
当本发明用于虾养殖场的养殖污水初步过滤时，所述筛网过滤器3的筛网孔径优选为150目。实施效果：用本发明进行虾养殖污水的前期处理工作，每天能够处理15吨污水。
本发明的原理是，污水经进水管进入容器内部，污水中大颗粒固形物在重力作用下沉淀于容器锥形底部，后由沉淀残渣排出管排出。通过调整进水管和容器锥形底部上的球阀开关，控制污水的进水量和大颗粒固形物在沉淀残渣排出管的排出速度，使污水一方面能够通过筛网过滤器过滤，同时，污水中悬浮颗粒被筛网过滤器拦截后沉淀，然后也由沉淀残渣排出管排出；污水经嵌套在容器上部的筛网过滤器过滤后，通过与筛网过滤器底部相连的污水滤液排出管排出；底部外壁安装有纳米充气管与容器外部的气泵连接，在气泵作用下，从整个纳米充气管的透气孔冒出的气泡形成一气泡带，气泡与筛网接触后破裂，对筛网过滤器的外侧面起到连续擦洗作用以防止筛网堵塞，并通过气浮作用析出污水中的有机物和悬浮颗粒，其产生的泡沫由筛网过滤器顶部溢出，沿外壁下流到底部收集。
本发明对污水处理时，污水从下方进筛网过滤器中，污水中的悬浮颗粒被拦截在滤网外面，其原理不同于重力自流式筛网；另外，筛网过滤器在工作过程中固定不动，通过纳米充气管的气泡气动冲刷筛网过滤器，达到防止堵塞的目的，不需要减速电机等类似的动力源，因此也完全不同于滚动式筛网。
以上所述，仅是本发明优选实施例的描述说明，并非对本发明保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耦合气浮功能的过滤装置，包括上端开口的容器(2)，其特征在于：
所述容器(2)的侧壁安装有进水管(1)，容器(2)的底部连接沉淀残渣排出管(5)，容器(2)内在上部嵌套有顶部开口的半封闭筛网过滤器(3)，所述筛网过滤器(3)的底部连接污水滤液排出管(6)，筛网过滤器(3)的底部外壁套设有与其形状匹配的纳米充气管(4)，所述纳米充气管(4)通过气管(7)与容器外部的气泵(8)相连接，纳米充气管(4)上密布细小透气孔(4a)，所述进水管(1)和沉淀残渣排出管(5)上分别安装有球阀控制开关(9)，所述筛网过滤器(3)的形状为倒置的圆锥形。
2.根据权利要求1所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
圆锥形的圆锥面与水平线的夹角在30-75度之间，筛网过滤器(3)的顶部高于容器(2)的顶部。
3.根据权利要求2所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
套设在所述筛网过滤器(3)底部的纳米充气管(4)的形状为环形。
4.根据权利要求1或2或3所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
所述筛网过滤器(3)的筛网孔径为80目或100目或150目或200目。
5.根据权利要求1所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
所述进水管(1)安装在容器侧壁的中部。
6.根据权利要求1所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
所述污水滤液排出管(6)上安装有球阀控制开关(9)。
7.根据权利要求1所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
所述容器(2)的外形为圆柱形。
8.根据权利要求1所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
所述容器(2)的底部与沉淀残渣排出管(5)之间通过漏斗容器(10)过渡连接。
9.根据权利要求1所述的耦合气浮功能的过滤装置，其特征在于：
所述进水管(1)由竖直管(1a)和斜管(1b)连接组成，所述斜管(1b)连接在容器(2)的侧壁上。
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