CN110002623A - 一种染料废水处理用沉淀吸附净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种染料废水处理用沉淀吸附净化装置，包括罐体、环形布水管、缓流过滤结构、吸附净化结构、排水管、上承托板、二级沉淀腔单向阀、状态转换机构、状态转换导管、下承托板、一级沉淀腔单向阀、下承托板连接板、上密封垫和下密封垫。本装置能够实现两级沉淀和两级过滤。一级沉淀腔和二级沉淀腔能够实现两级沉淀，缓流过滤结构的中间层和吸附净化结构的上层填料和中层填料实现两级过滤。通过沉淀和过滤可预先将染料废水中的固体颗粒充分去除，保证下层填料的吸附寿命和吸附效果。本装置具有净化功能和反冲洗功能，两个功能的转换只需调整状态转换导管和状态转换机构，操作简单。
Description
技术领域
本发明属于染料废水处理设备领域，具体是一种染料废水处理用沉淀吸附净化装置。
背景技术
由于染料废水中可能含有的不溶固体颗粒，采用常规过滤装置容易造成滤芯堵塞，过滤效率低，使其应用受到限制。麦糟是啤酒发酵中的主要副产物，改性后的麦糟能够大大提高自身吸附能力，在处理染色、涂料、颜料等纺织、印染领域染料废水中体现出了独特的优势。申请号201711249788.X的文献公开了一种高浓度有机废水处理用的催化氧化装置，其设置的反冲洗装置结构复杂，冲洗时需要将罐体倒置并于位于上方的反冲洗排水口排出。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种染料废水处理用沉淀吸附净化装置。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于该装置包括罐体、环形布水管、缓流过滤结构、吸附净化结构、排水管、上承托板、二级沉淀腔单向阀、状态转换机构、状态转换导管、下承托板、一级沉淀腔单向阀、下承托板连接板、上密封垫和下密封垫；
所述罐体内部固定有下承托板连接板，下承托板密封连接于下承托板连接板上，进而将罐体分为上部的一级沉淀腔和下部的集水腔；下承托板中心开有通孔，通孔上端与吸附净化结构的下端可拆卸地密封连接，通孔下端与排水管的一端密封连接；排水管用于净化后的水的流出；所述罐体内部开设有冲洗进水孔，用于反冲洗用水进入对装置进行反冲洗；排水管、排水孔和冲洗进水孔位于集水腔内；
上承托板固定于罐体内部；缓流过滤结构的上下两端分别固定于上承托板和下承托板上；缓流过滤结构、吸附净化结构、上承托板和下承托板之间的空间形成二级沉淀腔；二级沉淀腔单向阀安装于下承托板的通孔中，与二级沉淀腔单向连通，用于反冲洗时反冲洗用水流入二级沉淀腔中进行冲洗；一级沉淀腔单向阀安装于下承托板连接板的通孔中，与一级沉淀腔单向连通，用于反冲洗时反冲洗用水流入一级沉淀腔中进行冲洗；所述状态转换导管固定于罐体的通孔中，端部伸出罐体外，通过可开闭的通孔分别与一级沉淀腔和二级沉淀腔连通，用于反冲洗用水从装置内的流出；
所述罐体侧壁靠近顶端的位置开设有进水孔；环形布水管的周向固定于罐体内部，与进水孔连通；所述罐体顶端开设有排气孔；状态转换机构的两端分别安装于排气孔和上承托板的通孔中，与罐体构成转动副和移动副，与上承托板构成移动副；状态转换机构的末端固定有上密封垫，与吸附净化结构上端固定的下密封垫配合，实现对吸附净化结构的密封与开通。
所述状态转换机构包括手柄、挡块、档杆、推力球轴承、上转换杆、弹簧和下转换杆；所述档杆固定于罐体内部；上转换杆安装于罐体的排气孔中，与罐体构成转动副和移动副，能够相对于罐体上下运动和旋转运动，一端固定有手柄，另一端通过推力球轴承与下转换杆的一端连接，使得上转换杆与下转换杆能够相对旋转；挡块固定于上转换杆上，与档杆配合；下转换杆安装于上承托板的通孔中，与上承托板构成移动副，能够相对于上承托板上下运动，另一端固定有上密封垫；弹簧的一端固定于下转换杆上，另一端固定于上承托板上。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
(1)本装置能够实现两级沉淀和两级过滤。一级沉淀腔和二级沉淀腔能够实现两级沉淀，缓流过滤结构的中间层和吸附净化结构的上层填料和中层填料实现两级过滤。通过沉淀和过滤可预先将染料废水中的固体颗粒充分去除，保证下层填料的吸附寿命和吸附效果。
(2)本装置具有净化功能和反冲洗功能，两个功能的转换只需调整状态转换导管和状态转换机构，操作简单。净化过程具有速度快、吸附率高、便于更换吸附结构等特点。反冲洗过程便捷，无需拆解、无需倒置罐体即可实现。
(3)环形布水管的出水孔的设置，使得经出水孔流出的废水能够沿罐体内壁缓慢流下，保证一级沉淀腔内的积水量相对稳定，起到沉淀固体颗粒作用。
(4)缓流过滤结构对染料废水有预过滤效果，初步沉淀固体颗粒，可大大减少进入吸附净化结构中的固体颗粒数量，保证吸附净化结构不易被堵塞，同时对进入吸附净化结构中的废水起到稳定流速的作用，便于吸附净化结构中的固体颗粒的沉淀。
(5)下层填料采用改性麦糟；其具有较高的比表面积和丰富的羟基、羧基等活性基团，可有效吸附染料废水中的有机和无机化合物，脱色率最高可达95.87％，脱色效果极佳，实现麦糟作为染料吸附剂的工业化应用。
(6)该装置能有效防止固体颗粒堵塞滤芯，结构设计合理，集净化功能和反冲洗功能于一身，操作便捷。
附图说明
图1为本发明一种实施例的整体结构的主视断面示意图；
图2为本发明图1的A-A方向剖视图。
图3为本发明图1的B-B方向剖视图。
图4为本发明图1的C-C方向剖视图。
图5为本发明图1的D-D方向剖视图。
图6为本发明的状态转换机构在装置处于过滤净化时的左视示意图；
图7为本发明的状态转换机构在装置处于反冲洗时的左视示意图；
图8为本发明的缓流过滤结构的展开图；
图9为本发明一种实施例的状态转换导管的底部形成二级沉淀腔可开闭通孔的状态图；
图10为本发明另一种实施例的状态转换导管结构主视示意图；
图中：1、罐体；2、排气孔；3、进水孔；4、环形布水管；5、一级沉淀腔；6、缓流过滤结构；7、二级沉淀腔；8、吸附净化结构；9、排水管；10、排水孔；11、冲洗进水孔；12、集水腔；13、上承托板；14、二级沉淀腔单向阀；15、状态转换机构；16、状态转换导管；17、下承托板；18、一级沉淀腔单向阀；19、下承托板连接板；20、上密封垫；21、下密封垫；
4.1、出水孔；6.1、外壁；6.2、内壁；6.3、中间层；8.1、上层填料；8.2、中层填料；8.3、下层填料；15.1、手柄；15.2、挡块；15.3、档杆；15.4、推力球轴承；15.5、上转换杆；15.6、弹簧；15.7、下转换杆；16.1、内管；16.2、外管；16.3、旋转手柄；16.1.1、内管侧通孔一；16.1.2、内管侧通孔二；16.1.3、内管底通孔；16.2.1、外管侧通孔一；16.2.2、外管侧通孔二；16.2.3、外管底通孔；
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种染料废水处理用沉淀吸附净化装置(简称装置，参见图1-10)，其特征在于该装置包括罐体1、环形布水管4、缓流过滤结构6、吸附净化结构8、排水管9、上承托板13、二级沉淀腔单向阀14、状态转换机构15、状态转换导管16、下承托板17、一级沉淀腔单向阀18、下承托板连接板19、上密封垫20和下密封垫21；
所述罐体1内部下部固定有下承托板连接板19，下承托板17可拆卸地(螺纹连接)密封连接于下承托板连接板19上，进而将罐体1分为上部的一级沉淀腔5和下部的集水腔12；下承托板17中心开有通孔，通孔上端与吸附净化结构8的下端可拆卸地密封连接(便于更换吸附净化结构8)，通孔下端与排水管9的一端可拆卸地密封连接；排水管9的另一端与罐体1上开设的排水孔10连通，用于净化后的水的流出；所述罐体1内部靠近底部的位置开设有冲洗进水孔11，用于反冲洗用水进入对装置进行反冲洗；排水管9、排水孔10和冲洗进水孔11位于集水腔12内；
上承托板13固定于罐体1内部；缓流过滤结构6的上下两端分别固定于上承托板13和下承托板17上，围成柱状封闭结构(优选圆柱状结构)；缓流过滤结构6、吸附净化结构8、上承托板13和下承托板17之间的空间形成二级沉淀腔7；二级沉淀腔单向阀14安装于下承托板17的通孔中，与二级沉淀腔7单向连通，用于在装置进行反冲洗时反冲洗用水能够从集水腔12流入二级沉淀腔7中进行冲洗，保证二级沉淀腔7中的压力大于集水腔12时阀门锁死，反之单向阀打开；一级沉淀腔单向阀18安装于下承托板连接板19的通孔中，与一级沉淀腔5单向连通，用于在装置进行反冲洗时反冲洗用水能够从集水腔12流入一级沉淀腔5中进行冲洗，保证一级沉淀腔5中的压力大于集水腔12时阀门锁死，反之单向阀打开；所述状态转换导管16固定于罐体1的通孔中，端部伸出罐体1外，通过可开闭的通孔分别与一级沉淀腔5和二级沉淀腔7连通，用于反冲洗用水从装置内的流出；
所述罐体1侧壁靠近顶端的位置开设有进水孔3，用于通入染料废水；环形布水管4的周向固定于罐体1内部，与进水孔3连通；环形布水管4的周向均布出水孔4.1，用于从进水孔3进来的染料废水流入环形布水管4后，通过出水孔4.1沿罐体1内壁缓慢流下；所述罐体1顶端开设有排气孔2；状态转换机构15的两端分别安装于排气孔2和上承托板13的通孔中，与罐体1构成转动副和移动副，与上承托板13构成移动副；状态转换机构15的末端固定有上密封垫20，与吸附净化结构8上端固定的下密封垫21配合，实现对吸附净化结构8的密封与开通。
罐体1为柱状结构(优选圆柱状结构)，环形布水管4为环状结构(优选圆环状)，吸附净化结构8为柱状结构(优选圆柱状结构)，下承托板17为环状结构(优选圆环状)，下承托板连接板19为环状结构(优选圆环状)。
所述状态转换机构15包括手柄15.1、挡块15.2、档杆15.3、推力球轴承15.4、上转换杆15.5、弹簧15.6和下转换杆15.7；所述档杆15.3固定于罐体1内部；上转换杆15.5安装于罐体1的排气孔2中，与罐体1构成转动副和移动副，能够相对于罐体1上下运动和旋转运动，一端固定有手柄15.1，另一端通过推力球轴承15.4与下转换杆15.7的一端连接，使得上转换杆15.5与下转换杆15.7能够相对旋转，在操作者旋转手柄15.1实现上转换杆15.5旋转的时候，由于推力球轴承15.4的作用使得下转换杆15.7不转动；挡块15.2固定于上转换杆15.5上，与档杆15.3配合，实现状态转换机构15相对位置的确定；下转换杆15.7卡装于上承托板13的通孔中，与上承托板13构成移动副，能够相对于上承托板13上下运动，另一端固定有上密封垫20；弹簧15.6的一端焊接固定于下转换杆15.7上，另一端焊接固定于上承托板13上。
状态转换导管16包括内管16.1、外管16.2和旋转手柄16.3；外管16.2固定于罐体1的通孔中；内管16.1具有弹性，内管16.1放置于外管16.2内部，紧贴外管16.2，两者能相对转动；旋转手柄16.3固定于内管16.1端部，用于握持；内管16.1和外管16.2的对应位置开孔，通过内管16.1和外管16.2的相对转动，实现通孔的连通或闭合；状态转换导管16的一个可开闭通孔位于二级沉淀腔7中(二级沉淀腔可开闭通孔)，另一个可开闭通孔位于一级沉淀腔5中(一级沉淀腔可开闭通孔)，用于反洗时，染料固体颗粒的排出；具体方案为两种设计：
(1)内管16.1的侧壁上开有内管侧通孔一16.1.1和内管侧通孔二16.1.2，外管16.2的侧壁上开有外管侧通孔一16.2.1和外管侧通孔二16.2.2；通过内管16.1和外管16.2的相对转动，内管侧通孔一16.1.1与外管侧通孔一16.2.1对应配合形成一级沉淀腔可开闭通孔，同时内管侧通孔二16.1.2与外管侧通孔二16.2.2对应配合形成二级沉淀腔可开闭通孔，一级沉淀腔可开闭通孔和二级沉淀腔可开闭通孔同时导通，实现对一级沉淀腔5和二级沉淀腔7的反冲洗；
(2)内管16.1的侧壁上开有内管侧通孔一16.1.1，底部开有内管底通孔16.1.3；外管16.2的侧壁上开有外管侧通孔一16.2.1，底部开有外管底通孔16.2.3；通过内管16.1和外管16.2的相对转动，内管侧通孔一16.1.1与外管侧通孔一16.2.1对应配合形成一级沉淀腔可开闭通孔，同时内管底通孔16.1.3与外管底通孔16.2.3对应配合形成二级沉淀腔可开闭通孔，一级沉淀腔可开闭通孔和二级沉淀腔可开闭通孔同时导通，实现对一级沉淀腔5和二级沉淀腔7的反冲洗；
缓流过滤结构6用于控制从一级沉淀腔5流入二级沉淀腔7的水流速度，保证二级沉淀腔7内液面相对稳定，利于沉淀固体颗粒，包括由外至内的外壁6.1、内壁6.2和中间层6.3；外壁6.1和内壁6.2上均开有均布的若干通孔，通孔之间不正对，呈斜45°方向布置。外壁6.1和内壁6.2可采用不锈钢板；中间层6.3采用PP棉，用于初步过滤染料废水中的固体颗粒；
吸附净化结构8包括由上至下的三层填料；上层填料8.1为PP棉，用于二次过滤染料废水中的固体颗粒；中层填料8.2为活性炭，用于吸附染料废水中粒径更小的颗粒物；下层填料8.3为改性麦糟，改性麦糟具有较高的比表面积和丰富的羟基、羧基等活性基团，可有效吸附染料废水中的有机和无机化合物。
上密封垫20和下密封垫21的材质为橡胶。
本发明的工作原理和工作流程是：
进行过滤净化时，由于弹簧15.6的作用，同时挡块15.2与档杆15.3处于分离状态没有力的相互作用，此时上密封垫20和下密封垫21处于分离状态；状态转换导管16的一级沉淀腔可开闭通孔和二级沉淀腔可开闭通孔均为关闭状态。染料废水经进水口3进入，通过环形布水管4上的出水孔4.1流出，沿罐体1内壁流下，即进入一级沉淀腔5。废水经缓流过滤结构6的作用缓慢渗入二级沉淀腔7中，同时部分固体颗粒沉淀在一级沉淀腔5的底部。进入二级沉淀腔7中的染料废水，由于缓流过滤结构6的隔绝作用，使得内部水流波动小，相对平静，促进固体颗粒沉淀在二级沉淀腔7底部。当二级沉淀腔7内的液面高度高于吸附净化结构8的高度时，废水从吸附净化结构8的上端进入，经上层填料8.1、中层填料8.2和下层填料8.3吸附净化后流入下方排水管9中并从排水孔10流出，得到净化后的水。
进行反冲洗时，下压手柄15.1，上转换杆15.5和下转换杆15.7向下运动，使得挡块15.2处于档杆15.3的下方，同时上密封垫20和下密封垫21接触且处于闭合状态，保证反冲洗用水不能流入吸附净化结构8中。转动手柄15.1，上转换杆15.5转动，档杆15.3挡住挡块15.2向上运动，由于推力球轴承15.4的作用，下转换杆15.7不转动。转动内管16.1，使得状态转换导管16的一级沉淀腔可开闭通孔和二级沉淀腔可开闭通孔均为打开状态，与外界导通。反冲洗用水经冲洗进水孔11流入集水腔12，通过二级沉淀腔单向阀14和一级沉淀腔单向阀18分别流入二级沉淀腔7和一级沉淀腔5对缓流过滤结构6和吸附净化结构8进行反冲洗，冲洗后的水从内管16.1端部流出罐体1外部。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (10)
1.一种染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于该装置包括罐体、环形布水管、缓流过滤结构、吸附净化结构、排水管、上承托板、二级沉淀腔单向阀、状态转换机构、状态转换导管、下承托板、一级沉淀腔单向阀、下承托板连接板、上密封垫和下密封垫；
所述罐体内部固定有下承托板连接板，下承托板密封连接于下承托板连接板上，进而将罐体分为上部的一级沉淀腔和下部的集水腔；下承托板中心开有通孔，通孔上端与吸附净化结构的下端可拆卸地密封连接，通孔下端与排水管的一端密封连接；排水管用于净化后的水的流出；所述罐体内部开设有冲洗进水孔，用于反冲洗用水进入对装置进行反冲洗；排水管、排水孔和冲洗进水孔位于集水腔内；
上承托板固定于罐体内部；缓流过滤结构的上下两端分别固定于上承托板和下承托板上；缓流过滤结构、吸附净化结构、上承托板和下承托板之间的空间形成二级沉淀腔；二级沉淀腔单向阀安装于下承托板的通孔中，与二级沉淀腔单向连通，用于反冲洗时反冲洗用水流入二级沉淀腔中进行冲洗；一级沉淀腔单向阀安装于下承托板连接板的通孔中，与一级沉淀腔单向连通，用于反冲洗时反冲洗用水流入一级沉淀腔中进行冲洗；所述状态转换导管固定于罐体的通孔中，端部伸出罐体外，通过可开闭的通孔分别与一级沉淀腔和二级沉淀腔连通，用于反冲洗用水从装置内的流出；
所述罐体侧壁靠近顶端的位置开设有进水孔；环形布水管的周向固定于罐体内部，与进水孔连通；所述罐体顶端开设有排气孔；状态转换机构的两端分别安装于排气孔和上承托板的通孔中，与罐体构成转动副和移动副，与上承托板构成移动副；状态转换机构的末端固定有上密封垫，与吸附净化结构上端固定的下密封垫配合，实现对吸附净化结构的密封与开通。
2.根据权利要求1所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于环形布水管的周向均布出水孔，用于从进水孔进来的染料废水流入环形布水管后，通过出水孔沿罐体内壁缓慢流下。
3.根据权利要求1所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于所述状态转换机构包括手柄、挡块、档杆、推力球轴承、上转换杆、弹簧和下转换杆；所述档杆固定于罐体内部；上转换杆安装于罐体的排气孔中，与罐体构成转动副和移动副，能够相对于罐体上下运动和旋转运动，一端固定有手柄，另一端通过推力球轴承与下转换杆的一端连接，使得上转换杆与下转换杆能够相对旋转；挡块固定于上转换杆上，与档杆配合；下转换杆安装于上承托板的通孔中，与上承托板构成移动副，能够相对于上承托板上下运动，另一端固定有上密封垫；弹簧的一端固定于下转换杆上，另一端固定于上承托板上。
4.根据权利要求1所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于状态转换导管包括内管和外管；外管固定于罐体的通孔中；内管放置于外管内部，紧贴外管，两者能相对转动；内管和外管的对应位置开孔，通过内管和外管的相对转动，实现通孔的连通或闭合；状态转换导管的一个可开闭通孔位于二级沉淀腔中，为二级沉淀腔可开闭通孔，另一个可开闭通孔位于一级沉淀腔中，为一级沉淀腔可开闭通孔，用于反洗时，染料固体颗粒的排出。
5.根据权利要求4所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于内管的侧壁上开有内管侧通孔一和内管侧通孔二，外管的侧壁上开有外管侧通孔一和外管侧通孔二；通过内管和外管的相对转动，内管侧通孔一与外管侧通孔一对应配合形成一级沉淀腔可开闭通孔，同时内管侧通孔二与外管侧通孔二对应配合形成二级沉淀腔可开闭通孔，一级沉淀腔可开闭通孔和二级沉淀腔可开闭通孔同时导通，实现对一级沉淀腔和二级沉淀腔的反冲洗。
6.根据权利要求4所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于内管的侧壁上开有内管侧通孔一，底部开有内管底通孔；外管的侧壁上开有外管侧通孔一，底部开有外管底通孔；通过内管和外管的相对转动，内管侧通孔一与外管侧通孔一对应配合形成一级沉淀腔可开闭通孔，同时内管底通孔与外管底通孔对应配合形成二级沉淀腔可开闭通孔，一级沉淀腔可开闭通孔和二级沉淀腔可开闭通孔同时导通，实现对一级沉淀腔和二级沉淀腔的反冲洗。
7.根据权利要求1所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于缓流过滤结构包括由外至内的外壁、内壁和中间层；外壁和内壁上均开有若干通孔，通孔之间不正对，呈斜45°方向布置。
8.根据权利要求7所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于外壁和内壁采用不锈钢板；中间层采用PP棉。
9.根据权利要求1所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于吸附净化结构包括由上至下的三层填料；上层填料为PP棉；中层填料为活性炭；下层填料为改性麦糟。
10.根据权利要求所述的染料废水处理用沉淀吸附净化装置，其特征在于上密封垫和下密封垫的材质为橡胶。
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