CN110627164A - 固液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水的处置回收技术领域，特别涉及是一种固液分离装置包括：外筒、设置于外筒内并围绕构成浆液室的滤膜组件，滤膜组件与外筒的筒壁相互隔开形成滤水通道；该固液分离装置还包括：插入浆液室内的浆液进口管、设置于浆液室内的搅拌装置，以对浆液进行搅拌，滤膜组件对浆液进行固液分离，使固液分离后的澄清水进入滤水通道内；该固液分离装置还包括：滤水室、设置于滤膜组件的底部的回塔管路、分别连接外筒和滤水室的滤水导流管，回塔管路与浆液室连通，以用于排出从浆液中分离出的固态物质。同现有技术相比，通过滤水室可实现对澄清水的回收，同时固态物质可借助回塔管路回塔，作为脱硫剂继续参与反应，从而对废水实现了有效的减量控制。
Description
技术领域
本发明涉及废水的处置回收技术领域，具体的说是一种固液分离装置。
背景技术
随着新环保法的颁布，各项标准法规对废水排放的要求日趋严苛，对脱硫废水的处置要求也就越来越严，关于脱硫废水零排的呼声越来越高，目前来看，燃煤电厂脱硫废水零排放处置已成大势所趋。目前废水零排的主要思路是先浓缩，再进行管道直喷或综合处置，如果废水量过大将大幅提高浓缩成本，因此，如何对前端废水进行减量控制是降低废水零排处置的重要步骤，也是目前所要考虑的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固液分离装置，拟通过对浆液进行澄清、过滤处理，实现浆液中的固液分离，并可直接对澄清水进行回收，同时又可将分离出的固态物质直接排出回塔，从而有效控制了系统前端废水的排水量。
为了解决上述问题，本发明的实施方式设计了一种固液分离装置，包括：
外筒；
滤膜组件，设置于所述外筒内，并绕所述外筒的轴线方向围绕构成一浆液室；所述滤膜组件还与所述外筒的筒壁相互隔开形成滤水通道；
浆液进口管，插入所述浆液室内，将浓缩后的浆液导入所述浆液室内；
搅拌装置，设置于所述浆液室内，对进入所述浆液室内的浆液进行搅拌；所述滤膜组件对经搅拌的浆液进行固液分离，使固液分离后的澄清水进入所述滤水通道内；
回塔管路，设置于所述滤膜组件的底部，并与所述浆液室连通，用于排出从浆液中分离出的固态物质；
滤水室；
滤水导流管；分别连接所述外筒和所述滤水室，将进入所述滤水通道内的澄清水导入至所述滤水室内。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，由于固液分离装置包括外筒、设置于外筒内的滤膜组件，并且滤膜组件绕外筒的轴线方向围成一浆液室，同时滤膜组件还与外筒的筒壁之间隔开形成滤水通道。另外，由于固液分离装置还包括：插入浆液室内的浆液进口管、设置于浆液室内的搅拌装置、设置于滤膜组件底部的回塔管路、滤水室以及连接滤水室和外筒的滤水导流管。因此，在实际应用的过程中，可通过浆液进口管将浓缩后的浆液引入至浆液室内，并借助搅拌装置对浆液进行搅拌，以促使滤膜组件可对经搅拌的浆液进行固液分离，使固液分离后的澄清水可依次经滤水通道和滤水导流管进入滤水室内，以实现对澄清水的回收，被回收的澄清水可作为除雾器冲洗水使用，同时分离出的固态物质又可借助回塔管路回塔，可作为脱硫剂继续参与反应，从而对系统前端的废水实现了有效的减量控制，显著降低了工艺水的消耗量，以实现塔内的水平衡，同时由于滤膜组件是设置于外筒中的，而搅拌装置是直接插入由滤膜组件围绕构成的浆液室中，从而使得整个固液分离装置在实现浆液澄清和过滤一体化的同时，还具有较小的体积和较高的集成度。
另外，所述滤膜组件包括：内筒、设置于所述内筒上的滤膜本体，所述滤膜本体绕所述内筒的筒壁环设；所述滤膜本体、所述内筒的筒壁分别与所述外筒的筒壁之间相互隔开形成滤水通道；所述搅拌装置插入至所述内筒中，所述浆液进口管与所述内筒连接。
另外，所述浆液进口管与所述内筒的下端连接。
另外，所述滤膜本体为聚合物膜或陶瓷膜。
另外，所述滤水室为不锈钢、玻璃钢或聚合物材料制成。
另外，所述滤膜组件还包括：设置于所述内筒上的隔开部件，所述隔开部件将所述浆液室分隔成与所述浆液进口管连通的污泥区、与所述污泥区相对的澄清区；所述隔开部件上分布有连通所述污泥区和所述澄清区的滤水孔。
另外，所述固液分离装置还包括：与所述回塔管路连接的抽污泥机构、设置于所述污泥区中的检测模块、分别与所述抽污泥机构和检测模块通讯连接的主控模块；
所述检测模块用于检测污泥区中浆液的密度值，所述主控模块用于在所述检测模块检测到所述污泥区中的浆液的密度值大于预设值时，打开所述抽污泥机构，由所述抽污泥机构通过所述回塔管路将污泥区中浆液排出；
所述主控模块用于在所述检测模块检测到所述污泥区中的浆液的密度值小于预设值时，关闭所述抽污泥机构，将所述回塔管路截断。
另外，所述抽污泥机构包括：设置于所述回塔管路上的开关阀和泵，所述开关阀和所述泵均与所述主控模块通讯连接。
另外，所述隔开部件为滤水板或疏水膜。
另外，所述内筒的底部为锥形结构，所述回塔管路与所述内筒的底部连接。
另外，所述滤水室设置于所述外筒的底部，所述回塔管路有部分置于所述滤水室内，另有部分置于所述滤水室外。
另外，所述回塔管路包括：沿所述内筒的轴线方向与所述内筒的底部连接的第一管道、与所述第一管道连接的第二管道，所述第二管道有部分穿出所述滤水室，位于所述滤水室外。
另外，所述固液分离装置还包括：与所述滤水室连接的滤水出水管。
另外，所述固液分离装置还包括：压力平衡管，所述压力平衡管与所述滤水室的顶端连接。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的固液分离装置的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明第一实施方式中浆液排出机构的电路模块框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细地阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种固液分离装置，如图1和图2所示，包括：外筒1、设置于外筒1内的滤膜组件2，该滤膜组件2绕外筒1的轴线方向围绕构成一浆液室21。滤膜组件2还与外筒1的筒壁之间相互隔开形成滤水通道22。
另外，如图1所示，本实施方式的固液分离装置还包括：浆液进口管3、搅拌装置4和回塔管路5。其中，浆液进口管3沿垂直于外筒1的轴线方向插入浆液室21内，以用于将浓缩后的浆液导入至浆液室21。搅拌装置4沿外筒1的轴线方向插入浆液室21内，以用于对进入浆液室21内的浆液进行搅拌，促使滤膜组件2可对经搅拌的浆液进行固液分离，使固液分离后的澄清水可进入滤水通道22内。另外，回塔管路5设置于滤膜组件2的底部，以用于排出从浆液中分离出的固态物质。
此外，如图1所示，本实施方式的固液分离装置还包括：滤水室6和滤水导流管7。并且，在本实施方式中，如图1所示，滤水室6设置于外筒1的底部，且滤水导流管7分别与外筒1和滤水室6连接，将进入滤水通道22内的澄清水导入至滤水室6内。
通过上述内容不难看出，由于通过滤水室6可实现对澄清水的回收，被回收的澄清水可作为除雾器冲洗水使用，同时浆液中分离出的固态物质又可借助回塔管路5回塔，可作为脱硫剂继续参与反应，从而对系统前端的废水实现了有效的减量控制，显著降低了工艺水的消耗量，以实现塔内的水平衡，同时由于滤膜组件2是设置于外筒1中的，而搅拌装置4是直接插入由滤膜组件2围绕构成的浆液室21中，从而使得整个固液分离装置在实现浆液澄清和过滤一体化的同时，还具有较小的体积和较高的集成度。
具体地说，在本实施方式中，如图1和图2所示，滤膜组件2包括：内筒23、设置于内筒23上的滤膜本体24，滤膜本体24绕内筒23的筒壁进行环设，通过内筒23可实现对滤膜本体24的支撑。并且，在本实施方式中，内筒23的顶部开设卡槽(图中未标示)，以用于对滤膜本体24的卡接，当然在实际应用的过程中，内筒23还可采用其他的方式实现对滤膜本体24的固定，例如粘接固定，而在本实施方式中，不对内筒23与滤膜本体24之间的固定方式作具体限定。另外，如图1所示，滤膜本体24、内筒23的筒壁分别与外筒1的筒壁之间相互隔开形成滤水通道22，搅拌装置4插入至内筒23中，浆液进口管3与内筒23连接，从而使得浆液可通过浆液进口管3直接导入至内筒23中，使得搅拌装置4可在内筒23中实现对浆液的搅拌，并且当搅拌装装置4在对浆液进行搅拌的过程中，可通过设置在内筒23上的滤膜本体24实现对浆液的固液分离，使分离后的后的澄清水可通过滤水通道22进入滤水室6中，从而实现对澄清水的收集。然而，作为优选地方案，如图1所示，为了能够让搅拌装置可实现对浆液的充分搅拌，在本实施方式中，搅拌装置应尽量靠近内筒23的筒底，同时可将浆液进口管3与内筒23的下端连接，使得搅拌装置4在浆液进入内筒23后，可在第一时间实现对浆液的搅拌，以促进浆液在内筒23下部的搅拌效果。
并且值得注意的是，如图1所示，本实施方式中所采用的搅拌装置4包括：置于内筒23内的叶轮41、与叶轮41主轴42同轴固定的主轴42、驱动主轴42进行转动的驱动部件(图中未标示)，该驱动部件可采用电机或其他执行机构，因此主轴42可在驱动部件的驱动下带动叶轮41进行转动，以实现对浆液的搅拌。本实施方式的固液分离装置还包括：与滤水室6连接的滤水出水管8，通过滤水出水管8可将收集与滤水室6内的澄清水排出，以作为除雾器冲洗水进行使用。并且，需要说明的是，如图1所示，本实施方式中所采用的滤膜本体24可采用聚合物膜或陶瓷膜，而滤水室6可采用不锈钢、玻璃钢或其他聚合物材料制成。
另外，值得一体的是，为了能够让滤膜本体24对浆液起到更好的过滤作用，在本实施方式中，滤膜组件2还包括：设置于内筒23上的隔开部件25，该隔开部件25可将浆液室21分隔成与浆液进口管3连通的污泥区(图中未标示)和与污泥区相对的澄清区(图中未标示)。且隔开部件25上分布有连通污泥区323和澄清区322的滤水孔251，通过各滤水孔251可在可控范围内抑制浆液中的大颗粒的固态物质从污泥区中混入澄清区中，以保证澄清区中的液体相对清澈，从而实现对浆液室21中浆液的分层过滤，进一步提高了滤膜本体24对浆液进行固液分离的效果。需要说明的是，本实施方式中的隔开部件25可采用滤水板或者也可采用分布有密孔的疏水材料，例如疏水膜。
同时，为了进一步使得固液分离装置能够将浆液中分离出的固态物质进行有效排出，本实施方式的固液分离装置还包括：主控模块(图中未标示)、与回塔管路5连接的抽污泥机构(图中未标示)、设置于污泥区中的检测模块(图中未标示)。并且，结合图3所示，主控模块分别与抽污泥机构和检测模块通讯连接，从而使得主控模块可根据检测模块所发出的信号实现抽污泥机构的开启和关闭。
具体地说，在本实施方式中，检测模块可采用密度计，该密度计用于检测污泥区中浆液的密度值。并且，当密度计检测到污泥区中的浆液的密度值大于预设值时，即表明当前浆液中的固态物质较多，此时即可由主控模块打开抽污泥机构，使得回塔管路5被导通，借助抽污泥机构通过回塔管路5可直接将污泥区中的浆液排出回塔。而当密度计检测到污泥区中的浆液的密度值小于预设值时，即表明当前浆液中的固态物质较少，此时可由主控模块关闭抽污泥机构，使得回塔管路5被截断。由此不难看出，通过设置主控模块、抽污泥机构和检测模块，使得本实施方式的固液分离装置可实现对浆液中固态物质的自动排出。同时，为了实现抽污泥机构对回塔管路5的截断和导通，并可将污泥区中的固态物质抽出，上述所提到的抽污泥机构包括：设置于回塔管路5上的开关阀(图中未标示)和泵(图中未标示)，且如图3所示，开关阀和泵均与主控模块通讯连接，通过主控模块实现对开关阀和泵的自动化控制。但需要说明的是，本实施方式中所公开的抽污泥机构仅以开关阀和泵为例进行说明，而在实际应用的过程中，抽污泥机构还可采用其他的结构形式，而在本实施方式中不在详细赘述。
另外，为了进一步提高回塔管路5排出固态物质的性能，如图1所示，本实施方式中的内筒23的底部为一锥形结构，并且回塔管路5直接与内筒23的筒底231连接，使得从浆液中被分离出的固态物质可直接通过内筒23的筒底231的锥面滑落至筒底231的中心位置，以保证回塔管路5可对固态物质进行集中排出，从而提高了固态物质的排出性能。同时，为了将相应的回塔管路5连接至内筒23的筒底位置，如图1所示，该回塔管路5包括：第一管路51和第二管路52，其中，第一管路51设置于滤水室6中，并沿内筒23的轴线方向与内筒23的底部连接，而第二管路52有部分设置于滤水室6中，另有部分沿垂直于内筒23的轴线方向穿出滤水室6，以实现对固态物质的排出。
此外，作为优选地方案，本实施方式的固液分离装置还包括：压力平衡管9，该压力平衡管9与滤水室6的顶端连接，通过压力平衡管9可实现滤水至6中的压力平衡，以避免内部产生负压。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (14)
1.一种固液分离装置，其特征在于，包括：
外筒；
滤膜组件，设置于所述外筒内，并绕所述外筒的轴线方向围绕构成一浆液室；所述滤膜组件还与所述外筒的筒壁相互隔开形成滤水通道；
浆液进口管，插入所述浆液室内，将浓缩后的浆液导入所述浆液室内；
搅拌装置，设置于所述浆液室内，对进入所述浆液室内的浆液进行搅拌；所述滤膜组件对经搅拌的浆液进行固液分离，使固液分离后的澄清水进入所述滤水通道内；
回塔管路，设置于所述滤膜组件的底部，并与所述浆液室连通，用于排出从浆液中分离出的固态物质；
滤水室；
滤水导流管；分别连接所述外筒和所述滤水室，将进入所述滤水通道内的澄清水导入至所述滤水室内。
2.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，所述滤膜组件包括：内筒、设置于所述内筒上的滤膜本体，所述滤膜本体绕所述内筒的筒壁环设；所述滤膜本体、所述内筒的筒壁分别与所述外筒的筒壁之间相互隔开形成滤水通道；
所述搅拌装置插入至所述内筒中，所述浆液进口管与所述内筒连接。
3.根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于，所述浆液进口管与所述内筒的下端连接。
4.根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于，所述滤膜本体为聚合物膜或陶瓷膜。
5.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，所述滤水室为不锈钢、玻璃钢或聚合物材料制成。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的固液分离装置，其特征在于，所述滤膜组件还包括：设置于所述内筒上的隔开部件，所述隔开部件将所述浆液室分隔成与所述浆液进口管连通的污泥区、与所述污泥区相对的澄清区；所述隔开部件上分布有连通所述污泥区和所述澄清区的滤水孔。
7.根据权利要求6所述的固液分离装置，其特征在于，所述固液分离装置还包括：与所述回塔管路连接的抽污泥机构、设置于所述污泥区中的检测模块、分别与所述抽污泥机构和检测模块通讯连接的主控模块；
所述检测模块用于检测污泥区中浆液的密度值，所述主控模块用于在所述检测模块检测到所述污泥区中的浆液的密度值大于预设值时，打开所述抽污泥机构，由所述抽污泥机构通过所述回塔管路将污泥区中的浆液排出；
所述主控模块用于在所述检测模块检测到所述污泥区中的浆液的密度值小于预设值时，关闭所述抽污泥机构，将所述回塔管路截断。
8.根据权利要求7所述的固液分离装置，其特征在于，所述抽污泥机构包括：设置于所述回塔管路上的开关阀和泵，所述开关阀和所述泵均与所述主控模块通讯连接。
9.根据权利要求6所述的固液分离装置，其特征在于，所述隔开部件为滤水板或疏水膜。
10.根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于，所述内筒的底部为锥形结构，所述回塔管路与所述内筒的底部连接。
11.根据权利要求10所述的固液分离装置，其特征在于，所述滤水室设置于所述外筒的底部，所述回塔管路有部分置于所述滤水室内，另有部分置于所述滤水室外。
12.根据权利要求11所述的固液分离装置，其特征在于，所述回塔管路包括：沿所述内筒的轴线方向与所述内筒的底部连接的第一管道、与所述第一管道连接的第二管道，所述第二管道有部分穿出所述滤水室，位于所述滤水室外。
13.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，所述固液分离装置还包括：与所述滤水室连接的滤水出水管。
14.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，所述固液分离装置还包括：压力平衡管，所述压力平衡管与所述滤水室的顶端连接。
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