CN110102099B - 筛体、泥水分离装置及泥水分离方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种筛体、泥水分离装置及泥水分离方法，涉及废水处理的技术领域，其中，筛体包括至少两层围设成筒状的筛网，筛网套设形成一筒体，在最外层筛网的外壁套设滤布，每相邻两层筛网之间以及最内层筛网的内部分别设置螺旋输送器，沿螺旋输送器的输送方向，筛体还包括一用于封闭筛体的入口端的板体，并在板体上设置与最内层筛网连通的入口；将筛体应用到泥水分离装置中，提高了过滤效果，将驱动装置与筛网连接，进而驱动筛网旋转；与化学混凝法相比，本申请无需借助混凝剂，废水通过不同的筛网进行分离，不仅节省药剂使用费，提高了分离效果，还减少了污泥产量，同时本申请无需静置等待沉淀，可以对废水进行连续的分离处理，效率更高。

Description

筛体、泥水分离装置及泥水分离方法
技术领域
本申请涉及废水处理的技术领域，尤其是涉及一种筛体、泥水分离装置及泥水分离方法。
背景技术
我国矿井水普遍面临的主要问题是悬浮物浓度过高，矿井水中的悬浮物主要是地下水受开采影响所带入的煤尘和岩粉，混浊度比较高。目前对于此类废水的处理常采用化学混凝法进行处理。
常规的化学混凝法虽然可以达到一定的处理效果，但是靠自然沉淀，对矿井水的过滤处理效果较差；现有技术中必须借助混凝剂，并采用混凝沉淀的处理方法以实现对高浊矿井水的处理。但大量混凝剂的投加会增加处理成本、增加污泥的产量，对难沉降悬浮物处理效率较低。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种筛体，以提高矿井水的过滤效果。
本申请提供了一种筛体，包括至少两层围设成筒状的筛网，所述筛网套设形成一筒体；在最外层所述筛网的外壁套设滤布，每相邻两层所述筛网之间以及最内层所述筛网的内部分别设置螺旋输送器；
沿所述螺旋输送器的输送方向，所述筛体还包括一用于封闭所述筛体的入口端的板体，并在所述板体上设置与最内层所述筛网连通的入口。
从最内层所述筛网至最外层所述筛网，所述筛网的筛孔孔径逐渐减小。
本申请还提供了一种泥水分离装置，不需混凝剂的投加，降低处理成本及污泥的产量。
本申请提供了一种泥水分离装置，包括驱动装置和筛体，所述驱动装置与所述筛网连接，用于驱动所述筛网旋转。
在本申请的优选技术方案中，在所述筛体附近设置多个朝向所述筛体的冲洗喷口，所述冲洗喷口用于对所述滤布进行冲洗。
多个所述冲洗喷口包括交替设置的冲洗喷气口和冲洗喷水口，所述冲洗喷气口通过管道与高压气泵连通，所述冲洗喷水口通过管道与高压水泵连通。
在本申请的优选技术方案中，还包括储水池，所述储水池设置在所述筛体的下方，用于收集从所述筛网滤后的液体。
在本申请的优选技术方案中，还包括挡泥板和储泥槽，所述挡泥板设置在所述筛体的出口端，且在所述挡泥板与所述筛体之间形成出口；所述储泥槽设置在所述出口的下方，用于收集从所述筛网中排出的泥沙。
在本申请的优选技术方案中，从所述筛体的入口端至所述筛体的出口端，所述筛体逐渐向下倾斜。
在本申请的优选技术方案中，所述驱动装置包括电机、变速器和转轴，所述转轴与所述筛体连接，所述电机的输出轴通过所述变速器与所述转轴传动连接。
本申请还提供了一种泥水分离方法，基于上述的泥水分离装置，包括以下步骤：
泥水混合物经入口进入所述筛体；
所述筛体旋转，在离心力的作用下，液体通过多层所述筛网和所述滤布过滤析出；泥沙被留在所述筛体内，并在所述螺旋输送器的旋转推送下，从所述筛体的出口端排出。
本申请提供了一种筛体、泥水分离装置及泥水分离方法，其中，筛体包括至少两层围设成筒状的筛网，筛网套设形成一筒体，在最外层筛网的外壁套设滤布，每相邻两层筛网之间以及最内层筛网的内部分别设置螺旋输送器，沿螺旋输送器的输送方向，筛体还包括一用于封闭筛体的入口端的板体，并在板体上设置与最内层筛网连通的入口；采用本申请中的筛体，可以使矿井水的过滤效果更好。将筛体应用到泥水分离装置中，将驱动装置与筛网连接，进而驱动筛网旋转；与化学混凝法相比，本申请无需借助混凝剂，废水通过不同的筛网进行分离，不仅节约了处理成本，提高了过滤效果，还减少了污泥的产量；而且，本申请无需静置等待沉淀，可以对矿井水进行连续的分离处理，效率更高。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的筛体的结构示意图；
图2示出了本申请实施例所提供的第一种泥水分离装置的结构示意图；
图3示出了本申请实施例所提供的第一种泥水分离装置的A-A剖面图；
图4示出了本申请实施例所提供的第二种泥水分离装置的结构示意图。
附图标记：1-筛体；11-筛网；12-滤布；13-螺旋输送器；14-板体；15-入口；21-冲洗喷气口；22-冲洗喷水口；31-储水池；41-挡泥板；42-储泥槽；51-电机；52-转轴；61-固定装置。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
如图1所示，本申请实施例提供了一种筛体1，包括两层围设成筒状的筛网11，筛网11套设形成一筒体；在最外层筛网11的外壁套设滤布12，每相邻两层筛网11之间以及最内层筛网11的内部分别设置螺旋输送器13，螺旋输送器13的数量不做限定；采用螺旋输送器13是为了防止矿井水堵塞，聚集在筛网11的内部，通过这种螺旋输送器13，矿井水能更好的通过筛网11以及将较大的颗粒物推送到筛体1的出口端。
需要说明的是，筛网11需要进行旋转运动，因此筛网11做成筒状，这样便于筛网11旋转。
采用单层筛网11的话，如果筛网11的筛孔孔径过细就会造成堵塞问题，采用的筛网11的筛孔孔径过大就会使处理的水质不达标；使用双层筛网11就可以很好的避免这个问题，内层筛网11的筛孔孔径较大，外层筛网11的筛孔孔径较小，小于内层筛网11的筛孔孔径的颗粒物就会渗透下来，经过外层筛网11进一步过滤，大于内层筛网11的筛孔孔径的颗粒物就留在筛网11的内部，通过螺旋输送器13推进到筛体1的出口端。
沿螺旋输送器13的输送方向，筛体1还包括一用于封闭筛体1的入口端的板体14，并在板体14上设置与最内层筛网11连通的入口15。
进而，从最内层筛网11至最外层筛网11，筛网11的筛孔孔径逐渐减小。
筛孔的形状有多种，在此不做限定。
筛体1的入口15与矿井水供水系统连通，矿井水供水系统用于提供矿井水；矿井水供水系统由一个潜水泵及流量计组成，以便控制进水的流量。
矿井水经入口15进入筛体1后，在筒状的筛网11的转动以及螺旋输送器13的推送作用下，水和部分小于内层筛网11的筛孔孔径的颗粒物从内层筛网11中滤下进入外层筛网11中，水和部分小于外层筛网11的筛孔孔径的颗粒物从外层筛网11中滤下再经滤布12过滤后渗出，大颗粒的悬浮物在内层的螺旋输送器13和筒状的筛网11旋转的作用下，最后经筛网11的另一侧排出。
需要补充的是，滤布12采用新型纳米纤维滤布，滤布12的孔径在0.05mm-0.1mm之间。
实施例二：
矿井水是煤炭开采过程中，地下水渗透到巷道后，为安全生产而排出的废水。矿井水的主要污染物为SS(悬浮物)，矿井水中的SS悬浮稳定性好，不易脱稳沉降。实际处理过程中，需要将矿井水从井下经由提升泵提到地面上进行处理，处理时能耗较大；传统工艺为了去除矿井水中的悬浮物需要投加大量的混凝剂，大量混凝剂的投加增加处理成本和泥沙的产量；许多井上的矿井水处理设施占据了大量的土地面积，这也造成了土地资源的浪费。基于此，本申请提供了一种泥水分离装置，以解决上述存在的技术问题。
如图1、图2、图3所示，本申请实施例提供的泥水分离装置，包括驱动装置和实施例一中的筛体1，驱动装置与筛网11连接，用于驱动筛网11旋转。
优选地，驱动装置包括电机51、变速器(图中未示出)和转轴52，转轴52与筛体1连接，电机51的输出轴通过变速器与转轴52传动连接；本申请实施例中的电机51根据应用的场景，选用井下防爆型电机。
进而，在筛体1附近设置多个朝向筛体1设置的冲洗喷口，冲洗喷口包括多个，多个冲洗喷口均匀设置，冲洗喷口用于对滤布12进行冲洗。为了防止泥沙堵塞筒状的筛网11，同时使泥沙能快速经螺旋输送器13推送排出，在筛体1的两侧设置有一定数量的冲洗喷口，多个冲洗喷口包括交替设置的冲洗喷气口21和冲洗喷水口22，冲洗喷气口21通过管道与高压气泵连通，冲洗喷水口22通过管道与高压水泵连通；在整个过程中，高压气泵和高压水泵分别提供气流和水流，不断对筛体1进行冲洗，进而将滤布12上的泥沙冲掉，防止泥沙堵塞筒状的筛网11，并且使泥沙在筛网11旋转的过程中能经螺旋输送器13推送排出。
进而，还包括储水池31，储水池31设置在筛体1的下方，用于收集从筛网11落下的液体；还包括挡泥板41和储泥槽42，挡泥板41设置在筛体1的出口端，且挡泥板41与筛体1之间形成出口，泥沙能够从出口排出；储泥槽42设置在出口的下方，用于收集从筛网11中排出的泥沙。
其中，筛体1、电机51以及入口15等装置由固定装置61固定在地面上，进而提高整个泥水分离装置的稳定性。
优选地，从筛体1的入口端至筛体1的出口端，筛体1逐渐向下倾斜。
筛体1内的泥沙在重力的作用下，具有从筛体1的入口端向筛体1的出口端运动的趋势，进而通过螺旋输送器13的推送作用，泥沙从筛体1的出口排出。
与采用单层的筛网分离矿井水的方式相比，采用多层筛网11和螺旋输送器13相互配合的方式处理矿井水，可以保证矿井水的水和泥沙分离的更彻底，以及分离的速度更快。当矿井水进行内层的筛网11和螺旋输送器13分离后，水和较小颗粒物从筛网11滤出，较大颗粒物在螺旋输送器13的推送下移到筛体1的出口端；进而经过内层筛网11滤出的水和较小固体颗粒物继续在外层筛网11的过滤作用下，水从筛网11滤出，较小颗粒物在螺旋输送器13的推送下继续移到筛体1的出口端；由此可知，经过多次过滤，可以保证矿井水中的水和泥沙分离的更加彻底，从而提高过滤效果；由于筛网11不停地旋转，以及螺旋输送器13的不断推送，也进一步提高了过滤分离的效率。
基于上述的泥水分离装置，本申请实施例提供了一种泥水分离方法，包括以下步骤：
泥水混合物经入口15进入筛体1；筛体1旋转，在离心力的作用下，液体通过多层筛网11和滤布12过滤析出；泥沙被留在筛体1内，并在螺旋输送器13的旋转推送，从筛体1的出口端排出。
进而，将本申请实施例针对井下煤矿开采过程中产生的废水进行了实验验证，通过泥水分离装置处理后，矿井水的水质得到了有效改善，尤其在去除高浊矿井水方面效果很好。本装置根据煤泥粒度，将筛网11的筛孔孔径设定为0.4mm、0.6mm、0.8mm等规格，在这种条件下，矿井水的去除方面都表现出很好的效果，当控制进水流量在1m3/h、滤网孔径为0.4mm时，转速在28r/min时，泥水分离装置有很好的去处效果；在电机51转速为20r/min，0-80min内，随着时间的增长，矿井水中的SS大幅降低，当过滤时间达到10min，即可产生明显效果。随着时间的再延长，过滤分离效果基本保持稳定态势。对于孔径分别为0.4mm、0.6mm和0.8mm三种规格的筛网11，筛网11的筛孔孔径越小，过滤效果越好。
采用本申请的泥水分离装置后，可以在井下直接处理矿井水，这既解决了将矿井水提升至地面所需较高的提升费用，还减少了污泥的产量，同时也节省了土地资源，使土地资源能更合理的使用。通过在筛体1内设置两层筛孔孔径不同的筒状的筛网11，低于筛孔孔径的矿井水粒径将经过滤布12最终进入储水池31，高于筛孔孔径的矿井水粒径最终在螺旋输送器13和筛网11旋转的作用下经出口排出进入储泥槽42。经此设备处理的矿井水，减少了大量混凝剂的加入，减少泥的产量。因此，方案的可实施性非常强，这种装置将会极大的减少混凝剂的投加，降低处理过程污泥的产量，减少了土地资源的浪费，降低了矿井水的处理成本。
实施例三：
如图4所示，本申请实施例还提供了一种泥水分离装置，包括驱动装置和筛体1，驱动装置与筛网11连接，用于驱动筛网11旋转。
筛体1包括三层围设成筒状的筛网11，筛网11套设形成一筒体；在最外层筛网11的外壁套设滤布12，每相邻两层筛网11之间以及最内层筛网11的内部分别设置螺旋输送器13；
沿螺旋输送器13的输送方向，筛体1还包括一用于封闭筛体1的入口15端的板体14，并在板体14上设置与最内层筛网11连通的入口15。
需要说明的是，筛体1包括三层围设成筒状的筛网11，也可以包括四层围设成筒状的筛网11，由此可知，筛网11的层数不做具体限定，根据固体颗粒物的大小以及其他因素，选用筛网11的层数，使得最终能达到较好的过滤效果。
本申请实施例包含实施例二中具有的技术特征，由于实施例二具有上述的技术效果，所以本申请实施例也具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。
相对于现有技术，本申请具有以下优势：
本申请提供了一种筛体、泥水分离装置及泥水分离方法，矿井水由矿井水供水系统从水池中抽取，经入口15进入筛体1，整个筛体1从筛体1的入口端至筛体1的出口端，逐渐向下倾斜，矿井水经入口15进入筛体1后在倾斜角与螺旋输送器13的作用下，在两层不同孔径的筒状的筛网11以及滤布12的作用下，水和部分小于内层筛网11的筛孔孔径的颗粒物从内层筛网11中滤下进入外层筛网11，水和部分小于外层筛网11的筛孔孔径的颗粒物从外层筛网11中滤下再经滤布12过滤后，滤出进入储水池31；大颗粒的悬浮物在内层螺旋输送器13和筛网11旋转的作用下，最后经筛网11的出口排出，最终进入储泥槽42；在整个过程中为了防止大颗粒物堵塞筛网11，以便于颗粒物在内层筛网11中快速排出，在筛网11两侧设置有一定数量的等距离的冲洗喷口，冲洗喷口在筛体1两侧不断用气流和水流对滤布12进行冲洗。
在这个过程中，无需借助混凝剂，进而减少污泥的产量，此外无需将矿井水从井下提升到井上，不需要消耗大量的能量，降低提升费用，并且井上无需设立泥水分离装置进行处理，减少了对土地资源的浪费。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种泥水分离装置，其特征在于，包括驱动装置和筛体，
所述筛体包括至少两层围设成筒状的筛网，所述筛网套设形成一筒体；在最外层所述筛网的外壁套设滤布，每相邻两层所述筛网之间以及最内层所述筛网的内部分别设置螺旋输送器；
沿所述螺旋输送器的输送方向，所述筛体还包括一用于封闭所述筛体的入口端的板体，并在所述板体上设置与最内层所述筛网连通的入口；
从最内层所述筛网至最外层所述筛网，所述筛网的筛孔孔径逐渐减小；
所述驱动装置与所述筛网连接，用于驱动所述筛网旋转；
在所述筛体附近设置多个朝向所述筛体的冲洗喷口，所述冲洗喷口用于对所述滤布进行冲洗；
多个所述冲洗喷口包括交替设置的冲洗喷气口和冲洗喷水口，所述冲洗喷气口通过管道与高压气泵连通，所述冲洗喷水口通过管道与高压水泵连通；
还包括挡泥板和储泥槽，所述挡泥板设置在所述筛体的出口端，且在所述挡泥板与所述筛体之间形成出口；所述储泥槽设置在所述出口的下方，用于收集从所述筛网中排出的泥沙；
从所述筛体的入口端至所述筛体的出口端，所述筛体逐渐向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的泥水分离装置，其特征在于，还包括储水池，所述储水池设置在所述筛体的下方，用于收集从所述筛网滤后的液体。
3.根据权利要求1所述的泥水分离装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机、变速器和转轴，所述转轴与所述筛体连接，所述电机的输出轴通过所述变速器与所述转轴传动连接。
4.一种泥水分离方法，基于权利要求1～3中任一项所述的泥水分离装置，其特征在于，包括以下步骤：
泥水混合物经入口进入所述筛体；
所述筛体旋转，在离心力的作用下，液体通过多层所述筛网和所述滤布过滤析出；泥沙被留在所述筛体内，并在所述螺旋输送器的旋转推送，从所述筛体的出口端排出。
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