CN110627191A - 一种预处理固液分离装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预处理固液分离装置和方法，预处理固液分离装置包括壳体部件，具有内腔，壳体部件中设有过滤部件，过滤部件将内腔分隔成入流腔室和出流腔室，壳体部件设有与入流腔室相连通的进水端口和清洗排污端口，进水端口设有第一控制阀门，清洗排污端口设有第二控制阀门，壳体部件设有与出流腔室相连通的出水端；溶气室设有与出水端连接的进水口，溶气室设有与出水管道连接的出水口，出水口设有第三控制阀门，溶气室设有与供气管道相连接的进气口，进气口设有第四控制阀门；及储气罐，设有出气口，出气口连接供气管道。一种预处理固液分离方法，包括以下步骤：固液分离步骤；加压步骤；反冲洗步骤。其增强了清洗强度，增加了清洗效果。

Description

一种预处理固液分离装置和方法

技术领域

本发明用于污水预处理技术领域，特别是涉及一种预处理固液分离装置和方法。

背景技术

MBR工艺由于具有产水水质好，出水稳定，占地面积小等特点，目前被大量应用到污水处理当中。MBR对进水的预处理要求较高，不能含有较多的砂、纤维和其它较大的固体类物质，因为砂砾类物质在曝气的情况下会刮伤膜丝表面的过滤层，纤维类物质会缠绕在膜丝上，引起膜丝表面积泥，所以膜生物反应器的前端必须要有预处理单元。

在市政污水处理中，现有常见的MBR的预处理单元通常为由粗格栅、细格栅、沉砂池及膜格栅组成的多级过滤预处理单元，流程较长，占地面积大，处理效率低。

上述的多级过滤预处理单元都是通过自流的方式通过格栅，格栅前后压差不能太高，在格栅的滤网上难以形成密实的滤饼层，达到精密过滤的作用，膜生物反应器长时间运行后，仍然存在膜池底部积砂严重，膜丝表面缠绕了很多纤维类物质，引起积泥等问题，需要定时清洗，维护不便；而且，整个污水前置处理耗时长，处理效率低。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种预处理固液分离装置和方法，其采用溶气与水共同的方式对过滤部件进行清洗，增强了清洗强度，增加了清洗效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种预处理固液分离装置，包括

壳体部件，具有内腔，所述壳体部件中设有过滤部件，所述过滤部件将所述内腔分隔成入流腔室和出流腔室，所述壳体部件设有与所述入流腔室相连通的进水端口和清洗排污端口，所述进水端口设有第一控制阀门，所述清洗排污端口设有第二控制阀门，所述壳体部件设有与所述出流腔室相连通的出水端；

溶气室，设有与所述出水端连接的进水口，所述溶气室设有与出水管道连接的出水口，所述出水口设有第三控制阀门，所述溶气室设有与供气管道相连接的进气口，所述进气口设有第四控制阀门；及

储气罐，设有出气口，所述出气口连接所述供气管道。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述壳体部件呈圆筒状，所述过滤部件包括呈圆筒状的滤网，所述内腔中于所述滤网的外侧形成出流腔室，于所述滤网的内侧形成入流腔室，所述壳体部件的底部设有与所述入流腔室相连通的进水端口和清洗排污端口，所述壳体部件的侧壁设有与所述出流腔室相连通的出水端。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述壳体部件顶部设有排气阀。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述出水端和所述进水端口之间设有压差传感器。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，还包括与所述第一控制阀门、所述第二控制阀门、所述第三控制阀门、所述第四控制阀门和所述压差传感器电性连接并控制各控制阀门工作状态的控制器。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述储气罐上设有与空压机连接的补气口，所述补气口设有第五控制阀门。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述储气罐上设有压力传感器，所述第五控制阀门和所述压力传感器均与所述控制器电性连接。

第二方面，一种预处理固液分离方法，包括以下步骤：

固液分离步骤，打开壳体部件进水端口的第一控制阀门，打开溶气室出水口的第三控制阀门，关闭壳体部件清洗排污端口的第二控制阀门，关闭溶气室进气口的第四控制阀门，污水由壳体部件的进水端口流入，通过过滤部件拦截过滤后，经壳体部件的出水端排出；

加压步骤，关闭壳体部件的进水端口的第一控制阀门，关闭溶气室的出水口的第三控制阀门，打开溶气室进气口的第四控制阀门，储气罐中气体进入溶气室；

反冲洗步骤，打开壳体部件清洗排污端口的第二控制阀门，壳体部件内的水在高压作用下，瞬间经清洗排污端口排出。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述固液分离步骤中，运行时间或所述出水端和所述进水端口之间的压差达到预设值后，启动所述加压步骤。

结合第二方面和上述实现方式，在第二方面的某些实现方式中，还包括补气步骤，打开所述储气罐补气口的第五控制阀门，通过空压机对储气罐进行补气，当压力达到设定压力值后，所述第五控制阀门关闭。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

设置用于反冲洗过滤部件的溶气室和储气罐，采用溶气与水共同的方式对过滤部件进行清洗，增强了清洗强度，增加了清洗效果。

同时，结合上述反冲洗方式，过滤部件能够对污水进行更精密的过滤，能够拦截污水中的细砂、纤维类物质和其它细小的固体类物质的功能，减少膜生物反应器过滤净化的负荷，同时也缩短膜生物反应器前端预处理流程，延长膜生物反应器的清洗周期，减少投资与维护成本。

此外，预处理固液分离装置在壳体部件的出水端设置溶气室，利用滤后水做为反洗水源，减少了设备，节省了清洗水。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明预处理固液分离装置的一个实施例结构示意图；

图2是本发明预处理固液分离方法的一个实施例流程示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明的实施例提供了一种预处理固液分离装置，包括壳体部件5、溶气室13和储气罐16，其中，

壳体部件5，具有内腔，壳体部件5中设有过滤部件9，过滤部件9将内腔分隔成入流腔室6和出流腔室7，壳体部件5设有与入流腔室6相连通的进水端口2和清洗排污端口1，固液分离时，污水由进水端口2进入内腔后先进入入流腔室6，经过过滤部件9拦截后进入出流腔室7，进水端口2设有第一控制阀门4，用于控制进水端口2的开闭，当固液分离时，第一控制阀门4打开，当反冲洗时，第一控制阀门4关闭，清洗排污端口1设有第二控制阀门3，用于控制清洗排污端口1的开闭，当固液分离时，第二控制阀门3关闭，当反冲洗时，第二控制阀门3打开，壳体部件5设有与出流腔室7相连通的出水端11；

溶气室13，单独设置或直接设置在壳体部件5的出水管道上，溶气室13设有与出水端11连接的进水口，溶气室13设有与出水管道连接的出水口，固液分离时，过滤后的水由出水端11流入溶气室13，进一步再由出水口流出，出水口设有第三控制阀门15，用于控制出水口开闭，当固液分离时，第三控制阀门15打开，当反冲洗时，第三控制阀门15关闭，溶气室13设有与供气管道相连接的进气口，进气口设有第四控制阀门14，第四控制阀门14用于控制进气口的开闭，当固液分离时，第四控制阀门14关闭，当反冲洗时，第四控制阀门14打开，以向溶气室13中冲入气体；及

储气罐16，用于存储高压气体，储气罐16上设有出气口，出气口连接供气管道，储气罐16中的高压气体能够通过供气管道进入溶气室13中，以在过滤部件9清洗之前先利用储气罐16的压力将空气加压溶解于反洗水中。反洗时利用储气罐16的气体压力对溶气室13内的水进行加压，可以提高反向冲洗水的动能。同时，溶气室13上方设有进气管，反洗前利用储气罐16压缩气对溶气室13内进行加压，可以增加空气在水中的溶解度，在反洗时，壳体部件5内压力快速释放，带有溶气的水在与滤网接触的瞬间释放溶气，冲击滤网表面增强滤网清洗效果。

该实施例的工作原理是：

污水固液分离时，污水经进水端口2流进入入流腔室6，从入流腔室6通过过滤部件9，污水中的杂物被拦截截留在过滤部件9上，从而实现污水的固液分离。

当需要对过滤部件9进行彻底清洗时，关闭进水端口2上的第一控制阀门4和溶气室13上的第三控制阀门15，打开第四控制阀门14，待进气阀完全打开后，再打开第二控制阀门3。第二控制阀门3打开后，壳体部件5内压力瞬间下降，溶气室13中溶气水被快速压入壳体部件5，溶气在与过滤部件9接触的过程中释放，冲击过滤部件9表面，压力水在压力作用下快速过滤部件9，过滤部件9上的杂物在溶气和压力水的共同作用下被冲洗下来，经第二控制阀门3向外排出，大大提高了反冲洗效果。过滤部件9的清洗采用溶气搓洗和压力水反冲共同清洗的方式，增加了清洗的强度，提高了清洗效果。

反洗完成后，先关闭第四控制阀门14，然后关闭第二控制阀门3，最后打开第一控制阀门4和第三控制阀门15，进入过滤程序。

设置用于反冲洗过滤部件9的溶气室13和储气罐16，采用溶气与水共同的方式对过滤部件9进行清洗，增强了清洗强度，增加了清洗效果。

同时，结合上述反冲洗方式，过滤部件9能够对污水进行更精密的过滤，能够拦截污水中的细砂、纤维类物质和其它细小的固体类物质的功能，减少膜生物反应器过滤净化的负荷，同时也缩短膜生物反应器前端预处理流程，延长膜生物反应器的清洗周期，减少投资与维护成本。

此外，预处理固液分离装置在壳体部件5的出水端11设置溶气室13，利用滤后水做为反洗水源，减少了设备，节省了清洗水。

壳体部件5呈方形、圆形或异形，过滤部件9可采用格栅、滤网、孔板等，优选的，参见图1，壳体部件5呈圆筒状，过滤部件9包括呈圆筒状的滤网，内腔中于滤网的外侧形成出流腔室7，于滤网的内侧形成入流腔室6，呈圆筒状滤网能够获得更大的过滤面积，节约空间，提高过滤效率。

参见图1，为了配合圆筒状的滤网和壳体部件5，壳体部件5的底部设有与入流腔室6相连通的进水端口2和清洗排污端口1，进水端口2和清洗排污端口1可在接入入流腔室6前汇为一路，即不仅做为进水的入口，还做为排污的出口，兼具双重作用，壳体部件5的侧壁设有与出流腔室7相连通的出水端11。

参见图1，壳体部件5顶部设有排气阀10，反洗完成后，先关闭第四控制阀门14，然后关闭第二控制阀门3，最后打开第一控制阀门4和第三控制阀门15，进入过滤程序，污水再次进入壳体部件5的内腔，刚开始过滤的时候壳体部件5内的空气通过其上方的排气阀10排出。

过滤部件9拦截的杂物不断在过滤部件9前侧堆积，可待运行时间达到预设值后，启动反冲洗。在一些实施例中，参见图1，反冲洗出水端11和进水端口2之间设有压差传感器12，当压差达到预设值后，启动反冲洗。

各控制阀门可手动控制或通过控制自动控制，例如在一些实施例中，还包括与所述第一控制阀门4、所述第二控制阀门3、所述第三控制阀门15、所述第四控制阀门14和所述压差传感器12电性连接并控制各控制阀门工作状态的控制器，控制器根据时间、压差传感器12等信号控制第一控制阀门4、所述第二控制阀门3、所述第三控制阀门15、所述第四控制阀门14的开闭，以控制过滤或反冲洗进程。

参见图1，储气罐16上设有与空压机连接的补气口，用于在反冲洗后向储气罐16补气，补气口设有第五控制阀门18。第四控制阀门14关闭后，储气罐16上的压力传感器检测储气罐16的压力，压力低于设定值，则打开第五控制阀门18给储气罐16补气，直到压力达到设定值，第五控制阀门18关闭。

参见图1，储气罐16上设有压力传感器17，第五控制阀门18和压力传感器17均与控制器电性连接。可以根据需要控制储气罐16内气体压力，从而改变反洗水中的溶解气体量和反洗压力。

参见图2，本发明的实施例提供了一种预处理固液分离方法，包括以下步骤：

固液分离步骤，打开壳体部件5进水端口2的第一控制阀门4，打开溶气室13出水口的第三控制阀门15，关闭壳体部件5清洗排污端口1的第二控制阀门3，关闭溶气室13进气口的第四控制阀门14，污水由壳体部件5的进水端口2流入，通过过滤部件9拦截过滤后，经壳体部件5的出水端11排出；

加压步骤，关闭壳体部件5的进水端口2的第一控制阀门4，关闭溶气室13的出水口的第三控制阀门15，打开溶气室13进气口的第四控制阀门14，储气罐16中气体进入溶气室13；

反冲洗步骤，打开壳体部件5清洗排污端口1的第二控制阀门3，壳体部件5内的水在高压作用下，瞬间经清洗排污端口1排出。

采用溶气与水共同的方式对过滤部件9进行清洗，增强了清洗强度，增加了清洗效果。

同时，结合上述反冲洗方式，过滤部件9能够对污水进行更精密的过滤，能够拦截污水中的细砂、纤维类物质和其它细小的固体类物质的功能，减少膜生物反应器过滤净化的负荷，同时也缩短膜生物反应器前端预处理流程，延长膜生物反应器的清洗周期，减少投资与维护成本。

此外，预处理固液分离装置在壳体部件5的出水端11设置溶气室13，利用滤后水做为反洗水源，减少了设备，节省了清洗水。

其中，运行时间或出水端11和进水端口2之间的压差达到预设值后，例如运行压差控制在0-50kpa，运行时间控制在30min，启动加压步骤。

参见图2，还包括补气步骤，打开储气罐16补气口的第五控制阀门18，通过空压机对储气罐16进行补气，当压力达到设定压力值后，例如0.3-0.6Mpa，第五控制阀门18关闭。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种预处理固液分离装置，其特征在于：包括

壳体部件，具有内腔，所述壳体部件中设有过滤部件，所述过滤部件将所述内腔分隔成入流腔室和出流腔室，所述壳体部件设有与所述入流腔室相连通的进水端口和清洗排污端口，所述进水端口设有第一控制阀门，所述清洗排污端口设有第二控制阀门，所述壳体部件设有与所述出流腔室相连通的出水端；

溶气室，设有与所述出水端连接的进水口，所述溶气室设有与出水管道连接的出水口，所述出水口设有第三控制阀门，所述溶气室设有与供气管道相连接的进气口，所述进气口设有第四控制阀门；及

储气罐，设有出气口，所述出气口连接所述供气管道。

2.根据权利要求1所述的预处理固液分离装置，其特征在于：所述壳体部件呈圆筒状，所述过滤部件包括呈圆筒状的滤网，所述内腔中于所述滤网的外侧形成出流腔室，于所述滤网的内侧形成入流腔室，所述壳体部件的底部设有与所述入流腔室相连通的进水端口和清洗排污端口，所述壳体部件的侧壁设有与所述出流腔室相连通的出水端。

3.根据权利要求1所述的预处理固液分离装置，其特征在于：所述壳体部件顶部设有排气阀。

4.根据权利要求1所述的预处理固液分离装置，其特征在于：所述出水端和所述进水端口之间设有压差传感器。

5.根据权利要求4所述的预处理固液分离装置，其特征在于：还包括与所述第一控制阀门、所述第二控制阀门、所述第三控制阀门、所述第四控制阀门和所述压差传感器电性连接并控制各控制阀门工作状态的控制器。

6.根据权利要求5所述的预处理固液分离装置，其特征在于：所述储气罐上设有与空压机连接的补气口，所述补气口设有第五控制阀门。

7.根据权利要求6所述的预处理固液分离装置，其特征在于：所述储气罐上设有压力传感器，所述第五控制阀门和所述压力传感器均与所述控制器电性连接。

8.一种预处理固液分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

固液分离步骤，打开壳体部件进水端口的第一控制阀门，打开溶气室出水口的第三控制阀门，关闭壳体部件清洗排污端口的第二控制阀门，关闭溶气室进气口的第四控制阀门，污水由壳体部件的进水端口流入，通过过滤部件拦截过滤后，经壳体部件的出水端排出；

加压步骤，关闭壳体部件的进水端口的第一控制阀门，关闭溶气室的出水口的第三控制阀门，打开溶气室进气口的第四控制阀门，储气罐中气体进入溶气室；

反冲洗步骤，打开壳体部件清洗排污端口的第二控制阀门，壳体部件内的水在高压作用下，瞬间经清洗排污端口排出。

9.根据权利要求8所述的预处理固液分离方法，其特征在于：所述固液分离步骤中，运行时间或所述出水端和所述进水端口之间的压差达到预设值后，启动所述加压步骤。

10.根据权利要求8所述的预处理固液分离方法，其特征在于：还包括补气步骤，打开所述储气罐补气口的第五控制阀门，通过空压机对储气罐进行补气，当压力达到设定压力值后，所述第五控制阀门关闭。