CN111013835B - 一种污水污泥分离旋流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水污泥分离旋流装置，属于旋流器技术领域，包括旋流器，旋流器的上部的一侧偏心设置有进料管，旋流器的顶部的一侧偏心设置有溢流管，旋流器的底部设置有粗砂管，旋流器的内部转动设置有筛滤装置，筛滤装置的顶部延伸至旋流器的顶部外侧并连接有驱动装置；溢流管与第一离心装置的进端连接，第一离心装置的排液端通过第一回流管与进料管连通；粗砂管与第二离心装置的进端连通，第二离心装置的排液端通过第二回流管与进料管连通；本发明具有分级分离杂质、杂质滤除度更高、有效分离污水中的小颗粒杂质、流器进水压力稳定、辅助调节旋流器进水压力的有益效果。

Description

一种污水污泥分离旋流装置

技术领域

本发明属于旋流器技术领域，具体涉及一种污水污泥分离旋流装置。

背景技术

旋流器作为一种常用的分级浓缩设备，具有处理量大、分级效率高、占地面积小、运行成本低、安装方式灵活等特点，在矿山、冶金、石油和化工等领得到广泛的应用。其料浆运动的特有形式，使其沿径向产生高的切线速度、大的速度梯度和强的紊流现象，形成比重力场大几十几百甚至上千倍的离心力场、巨大的剪切应力和剧烈的混合作用，从而使其具有分级、选别、浓缩、澄清、洗涤和传质等多种分离功能，广泛应用于国民经济的众多技术领域。纵观目前的发展形势，凡是有粒度差、密度差和形状差的两相料浆分离工程，旋流器无疑是其设备选择的优选方案之一。

但是现有的旋流器只能将污水中的大颗粒的砂砾等杂质与水体进行分离，大颗粒的砂砾从旋流器底部的出口脱出，而旋流分离后的水体从旋流器顶部的溢流口溢出。虽然大颗粒的杂质被脱出，但是溢流出的水体中依然含有较多的小颗粒的杂质上位滤除。因此针对现有的旋流器对水体中的小颗粒污泥无法有效分离的缺陷，本发明公开了一种污水污泥分离旋流装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污水污泥分离旋流装置，实现多级分离污水中的大颗粒杂质和小颗粒杂质，并利用分离后的水体进行进水调压的功能。

本发明通过下述技术方案实现：

一种污水污泥分离旋流装置，包括旋流器，所述旋流器的上部的一侧偏心设置有进料管，旋流器的顶部的一侧设置有溢流管，旋流器的底部设置有粗砂管，所述旋流器的内部转动设置有筛滤装置，所述筛滤装置的顶部延伸至旋流器的顶部外侧并连接有驱动装置；所述溢流管与第一离心装置的进端连接，所述第一离心装置的排液端通过第一回流管与进料管连通；所述粗砂管与第二离心装置的进端连通，所述第二离心装置的排液端通过第二回流管与进料管连通。

工作原理及使用方法：

污水从进料管进入旋流器的内部并沿着旋流器的内壁进行旋流，此时污水中较重的大颗粒污泥等杂质形成外旋流并在重力的作用下朝向旋流器底部的粗砂管沉积，而污水水体形成内旋流并在后续进水的压力作用下旋流向旋流器的顶部的溢流管。在水体向上旋流时，驱动装置驱动旋流器内部的筛滤装置转动，且筛滤装置的转动方向与水体的旋流方向相同，但筛滤装置的旋转速度低于水体的旋流速度。水体在向上旋流的过程中，因为筛滤装置的转动速度慢于水体的旋流速度，因此水体会通过筛滤装置，此时水体中没有进入外旋流的较小的杂质被筛滤装置滤除沉积在筛滤装置上，伴随着筛滤装置的转动，筛滤装置上的小颗粒杂质在离心力的作用下被甩动至旋流器的内壁的外旋流处，此时较小的杂质进入外旋流朝向旋流器底部的粗砂管沉积，实现水体中小颗粒杂质的第一级滤除。经过筛滤后的水体通过溢流管进入第一离心装置，此时第一离心装置工作，将水体中残留的小颗粒杂质进一步离心分离，分离出的小颗粒污泥从第一离心装置的出泥端脱出，分离出的水体通过第一离心装置的排液端进入第一回流管并回流至进料管；从粗砂管脱出的大颗粒污泥中依旧含有水分，此时大颗粒污泥进入第二离心装置，此时第二离心装置工作，将大颗粒污泥中的水体与大颗粒污泥进一步分离，分离出的含水少的大颗粒污泥从第二离心装置的出泥端脱出，分理出的水体从第二离心装置的排液端进入第二回流管回流至进料管；回流至进料管的水体辅助调节进料管处的水压。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述筛滤装置包括转轴、筛滤板，所述转轴转动安装在旋流器的内部，且转轴的顶段延伸至旋流器的顶部外侧，转轴的底端延伸至旋流器的内侧底部，所述转轴的顶端安装有驱动装置；所述转轴的外侧从上至下设置有呈螺旋状的筛滤板，所述筛滤板远离转轴的一侧与旋流器的内壁之间留有空隙。

转轴竖直安装在旋流器的内部，且转轴的顶端贯穿旋流器的顶部转动安装，转轴的顶端延伸至旋流器的顶部的外侧并安装有驱动装置，转轴的底端延伸至旋流器的内侧的底部；转轴的外侧从上之下设置有呈螺旋状的筛滤板，筛滤板向下倾斜，且筛滤板的螺旋方向与旋流器的内旋流方向相反。进行污水中的杂质分离时，驱动装置驱动转轴转动，转轴进而带动筛滤板转动，筛滤板在转动时将污水中的小颗粒杂质滤出沉积在筛滤板上，且伴随着筛滤板的转动，沉积在筛滤板上的小颗粒杂质在离心力的作用下被甩动至旋流器外壁处的外旋流，此时小颗粒杂质伴随外旋流向下放的粗砂管沉积。为了防止小颗粒杂质从筛滤板上甩出时在筛滤板的边缘堆积，因此在筛滤板远离转轴的一侧与旋流器的内壁之间留有空隙，使甩出的小颗粒杂质能水利进入外旋流。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述转轴的顶部与旋流器的顶部内壁之间设置有上大下小的锥形的导流罩，所述导流罩的顶部圆周轮廓与溢流管的圆周轮廓相切。

当水体在旋流器的内旋流的作用下向上运动至导流罩时，水体会在导流罩的导流作用下快速进入溢流管。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述进料管包括混流箱和进水管，所述混流箱的底部与进水管的一端连接，所述进水管的另一端与旋流器的上部的一侧切向连接；所述混流箱的顶部依次设置有进料口、第一回流口、第二回流口，所述进料口与污水源连接，所述第一回流口与第一回流管连通，所述第二回流口与第二回流管连通。

污水源来水通过进料口、第一回流管的回水通过第一回流口、第二回流管的回水通过第二汇流寇均进入混流箱中进行整流混合，然后混合后的水流通过进水管进入旋流器之中。进水管与旋流器切向连接，使水流进入旋流器就沿着旋流器的内壁进行旋流。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述混流箱的出水端设置有压力检测仪，所述第一回流管和第二回流管上均设置有调压泵。

混流箱的出水端设置的压力检测仪实时对混流箱的出水压力进行检测，同时压力检测仪将检测到的压力反馈至控制器，控制器根据混流箱出水压力的大小实时控制第一回流管和第二回流管上的调压泵进行调压回水，辅助调节混流箱的出水压力，使旋流器的进水压力始终保持在一个良好的范围内。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述旋流器包括圆柱壳体和上大下小的圆锥壳体，所述圆柱壳体的底部与圆锥壳体的顶部连接，圆柱壳体上部的一侧设置有进料管，圆柱壳体的顶部设置有溢流管；所述圆锥壳体的底部设置有粗砂管。

旋流器由上部的圆柱壳体和圆锥壳体拼合而成，水流从圆柱壳体的顶部的一侧切向进入旋流器的内部进行旋流，外旋流带动粗颗粒杂质向下部的圆锥壳体沉积，圆锥壳体有助于粗颗粒杂质的快速沉积。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述圆锥壳体的内壁上呈螺旋状设置有旋流槽。

伴随外旋流沉积至圆锥壳体内的粗颗粒杂质可能会造成圆锥壳体的堵塞，为了避免圆锥壳体的底部堵塞，因此在圆锥壳体的内壁上呈螺旋状设置有旋流槽，粗颗粒杂质进入旋流槽并沿着旋流槽向下沉积，有效避免粗颗粒杂质造成圆锥壳体的底部堵塞。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过在旋流器的内部转动设置筛滤装置，通过筛滤装置的转动将旋流器的内旋流水体中的小颗粒杂质滤除并甩动至外旋流，使小颗粒杂质与大颗粒杂质均本岁外旋流沉积；相比于现有的旋流器，本发明具有有效分离污水中的小颗粒杂质的有益效果；

（2）本发明通过在溢流管的出端连接第一离心装置对内旋流出的水体进行离心，将水体中残留的小颗粒杂质进一步分离；通过在粗砂管的出端连接第二离心装置，将杂质中的水分进一步分离；相比现有的旋流器，本发明具有分级分离杂质、杂质滤除度更高的有益效果。

（3）本发明通过将第一离心装置中分离的水体通过调压阀回流至进料管，将第二离心装置中分离的水体通过调压阀回流至进料管，实现使回流的水体在混流箱中与外部来水进行整流混合并付诸调节压力的功能；相比现有的旋流器，本发明具有旋流器进水压力稳定、辅助调节旋流器进水压力的有益效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为筛滤装置的结构示意图；

图3为导流罩示意图；

图4为进料管的结构示意图；

图5为旋流器的结构示意图；

图6为旋流槽的示意图。

其中：1-旋流器；2-筛滤装置；3-驱动装置；11-圆柱壳体；12-圆锥壳体；21-转轴；22-筛滤版；23-导流罩；01-进料管；02-溢流管；03-粗砂管；04-旋流槽；001-第一离心装置；002-第二离心装置；111-第一回流管；222-第二回流管；011-混流箱；012-进水管；100-进料口；101-第一回流口；102-第二回流口。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种污水污泥分离旋流装置，如图1所示，包括旋流器1，所述旋流器1的上部的一侧偏心设置有进料管01，旋流器1的顶部的一侧设置有溢流管02，旋流器1的底部设置有粗砂管03，所述旋流器1的内部转动设置有筛滤装置2，所述筛滤装置2的顶部延伸至旋流器1的顶部外侧并连接有驱动装置3；所述溢流管02与第一离心装置001的进端连接，所述第一离心装置001的排液端通过第一回流管111与进料管01连通；所述粗砂管03与第二离心装置002的进端连通，所述第二离心装置002的排液端通过第二回流管222与进料管01连通。

外部污水在加压后通过进料管01高度进入旋流器1的内部进行旋流，污水中的大颗粒杂质形成外旋流，含有小颗粒杂质的水体形成内旋流。在污水进行旋流时，驱动装置3驱动筛滤装置2进行转动，筛滤装置2的转动方向与内旋流的方向相同，但筛滤装置2的转动速度小于内旋流的流速，此时水体形成的内旋流通过筛滤装置2，筛滤装置2将水体中没有进入外旋流的小颗粒杂质滤出并沉积在筛滤装置2上，伴随着筛滤装置2的转动，小颗粒杂质在离心力的作用下被甩动至筛滤装置2的边缘并进入外旋流，即小颗粒杂质伴随外旋流向旋流器1的底部的粗砂管03沉积，实现污水水体中的小颗粒杂质的第一次分离；经过筛滤后的水体向上通过溢流管02进入第一离心装置001进行离心分离，水体中残留的微小颗粒被离心分离，分离出的小颗粒杂质从第一离心装置的出泥端脱出，分离出的水体通过第一回流管111回流至进料管01中辅助调节进水压力。旋流器1中向下沉积的大颗粒杂质通过粗砂管03进入第二离心装置002进行离心分离，大颗粒杂质中的水分在离心作用下进一步分离，分离出的含水较少的大颗粒杂质通过第二离心装置002的出泥端脱出，分离出的水体通过第二回流管222回流至进料管01辅助调节进水压力。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述筛滤装置2包括转轴21、筛滤板22，所述转轴21转动安装在旋流器1的内部，且转轴21的顶段延伸至旋流器1的顶部外侧，转轴21的底端延伸至旋流器1的内侧底部，所述转轴21的顶端安装有驱动装置3；所述转轴21的外侧从上至下设置有呈螺旋状的筛滤板22，所述筛滤板22远离转轴21的一侧与旋流器1的内壁之间留有空隙。

转轴21竖直转动安装在旋流器1的内部，且转轴21的顶端延伸至旋流器1的顶部的外侧，转轴21的底端延伸至旋流器1的内侧的底部，转轴21与旋流器1的顶部的转动连接部分设置有密封装置用于方式水体溢出。

转轴21的外侧上设置有若干卡槽，卡槽中从上至下卡装有呈螺旋状的筛滤板22，筛滤板22的螺旋方向与内旋流的旋转方向相反，且筛滤板22的边缘与旋流器1的内壁之间留出足够的间隙以使筛滤板22上甩出的小颗粒杂质不会在筛滤板22的边缘与旋流器1的内壁之间堆积堵塞。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图3所示，所述转轴21的顶部与旋流器1的顶部内壁之间设置有上大下小的锥形的导流罩23，所述导流罩23的顶部圆周轮廓与溢流管02的圆周轮廓相切。

由于溢流管02不是同轴设置在旋流器1的顶部，而是偏心设置在旋流器1的顶部，因此旋流器1内部的内旋流上升时会直接撞击旋流器1的顶部内壁。在长时间使用后，旋流器1的顶部的内部会发生磨损，且在内旋流流速快压力高时，内旋流也会直接冲击转轴21与旋流器1的顶部的转动连接部位，有可能造成水体溢出的情况。为了避免上述情况的发生，因此在转轴21的顶部与旋流器1的顶部内壁之间设置有上大下小的锥形的导流罩23，内旋流上升至导流罩23处时，在导流罩23的作用下沿着导流罩23的锥面运动，进而快速进入溢流管02之中。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如4所示，所述进料管01包括混流箱011和进水管012，所述混流箱011的底部与进水管012的一端连接，所述进水管012的另一端与旋流器1的上部的一侧切向连接；所述混流箱011的顶部依次设置有进料口100、第一回流口101、第二回流口102，所述进料口100与污水源连接，所述第一回流口101与第一回流管111连通，所述第二回流口102与第二回流管222连通。

进料管01包括方向的混水箱011和安装在混水箱011的底部的进水管012，混水箱011的顶部依次设置有进料口100、第一回流口101、第二回流口102，进料口100与外部水源连通、第一回流口101与第一回流管111的出端连通、第二回流口102与第二回流管222的出端连通。外部来水、第一回流管回水、第二回流管回水均进入混流箱011中进行整流混合，辅助调节进水压力，然后通过进水管012进入旋流器1内部进行旋流。

进水管012与旋流器1切向连接，即从进水管012进入旋流器1内部额定水流直接沿着旋流器1的内壁进行旋流，能够有效防止水流压力损耗。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，所述混流箱011的出水端设置有压力检测仪，所述第一回流管111和第二回流管222上均设置有调压泵。

混流箱011的出水端设置的压力检测仪实时对混流箱011的出水压力进行检测，同时压力检测仪将检测到的压力反馈至控制器，控制器根据混流箱011的出水压力的大小实时控制第一回流管111和第二回流管222上的调压泵进行调压回水，辅助调节混流箱011的出水压力，使旋流器1的进水压力始终保持在一个良好的范围内。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述旋流器1包括圆柱壳体11和上大下小的圆锥壳体12，所述圆柱壳体11的底部与圆锥壳体12的顶部连接，圆柱壳体11上部的一侧设置有进料管01，圆柱壳体11的顶部设置有溢流管02；所述圆锥壳体12的底部设置有粗砂管03。

旋流器1由上部的圆柱壳体11和圆锥壳体12拼合而成，水流从圆柱壳体11的顶部的一侧切向进入旋流器1的内部进行旋流，外旋流带动粗颗粒杂质向下部的圆锥壳体12沉积，圆锥壳体12有助于粗颗粒杂质的快速沉积。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，如图6所示，所述圆锥壳体12的内壁上呈螺旋状设置有旋流槽04。

在圆锥壳体12的内壁上呈螺旋状设置有旋流槽04，伴随外旋流进入圆锥壳体12中的粗颗粒杂质进入旋流槽04中并沿着旋流槽04朝向圆锥壳体12的底部沉积，有效避免粗颗粒杂质在圆锥壳体12的底部堵塞。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种污水污泥分离旋流装置，包括旋流器（1），所述旋流器（1）的上部的一侧偏心设置有进料管（01），旋流器（1）的顶部的一侧设置有溢流管（02），旋流器（1）的底部设置有粗砂管（03），其特征在于，所述旋流器（1）的内部转动设置有筛滤装置（2），所述筛滤装置（2）的顶部延伸至旋流器（1）的顶部外侧并连接有驱动装置（3）；所述溢流管（02）与第一离心装置（001）的进端连接，所述第一离心装置（001）的排液端通过第一回流管（111）与进料管（01）连通；所述粗砂管（03）与第二离心装置（002）的进端连通，所述第二离心装置（002）的排液端通过第二回流管（222）与进料管（01）连通；所述筛滤装置（2）包括转轴（21）、筛滤板（22），所述转轴（21）转动安装在旋流器（1）的内部，且转轴（21）的顶段延伸至旋流器（1）的顶部外侧，转轴（21）的底端延伸至旋流器（1）的内侧底部，所述转轴（21）的顶端安装有驱动装置（3）；所述转轴（21）的外侧从上至下设置有呈螺旋状的筛滤板（22），所述筛滤板（22）远离转轴（21）的一侧与旋流器（1）的内壁之间留有空隙；所述转轴（21）的顶部与旋流器（1）的顶部内壁之间设置有上大下小的锥形的导流罩（23），所述导流罩（23）的顶部圆周轮廓与溢流管（02）的圆周轮廓相切。

2.根据权利要求1所述的一种污水污泥分离旋流装置，其特征在于，所述进料管（01）包括混流箱（011）和进水管（012），所述混流箱（011）的底部与进水管（012）的一端连接，所述进水管（012）的另一端与旋流器（1）的上部的一侧切向连接；所述混流箱（011）的顶部依次设置有进料口（100）、第一回流口（101）、第二回流口（102），所述进料口（100）与污水源连接，所述第一回流口（101）与第一回流管（111）连通，所述第二回流口（102）与第二回流管（222）连通。

3.根据权利要求2所述的一种污水污泥分离旋流装置，其特征在于，所述混流箱（011）的出水端设置有压力检测仪，所述第一回流管（111）和第二回流管（222）上均设置有调压泵。

4.根据权利要求1所述的一种污水污泥分离旋流装置，其特征在于，所述旋流器（1）包括圆柱壳体（11）和上大下小的圆锥壳体（12），所述圆柱壳体（11）的底部与圆锥壳体（12）的顶部连接，圆柱壳体（11）上部的一侧设置有进料管（01），圆柱壳体（11）的顶部设置有溢流管（02）；所述圆锥壳体（12）的底部设置有粗砂管（03）。

5.根据权利要求4所述的一种污水污泥分离旋流装置，其特征在于，所述圆锥壳体（12）的内壁上呈螺旋状设置有旋流槽（04）。

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