CN1111438C - 滑动过滤方法及叠片滑滤出水井 - Google Patents
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Abstract
一种滑动过滤方法及叠片滑滤出水井，由两个保持相对滑动并交错分布有通水孔的滑动过滤面组成一组滑滤单元，以两个滑动过滤面之间的间隙为滤水间隙，使污水经过滤水间隙滤为清水。将滑滤单元重叠在一起，形成叠片状滑动过滤井，将奇数滑动过滤面组和偶数滑动过滤面组分别驱动或固定，就能自动清除污泥堵塞，使固液分离过滤效率更高，没有堵网、换膜、换料的烦恼，大大缩短水处理时间，减少污水处理池的占地面积，且处理成本低。
Description
本发明涉及一种固液分离过滤水的方法及设备。
千百年来，过滤是固液分离处理水的传统方法。过滤一定要用过滤网、过滤膜或滤料，过滤网、过滤膜和滤料都是消耗材料，不能重复使用，常常在过滤时被堵塞，使出液量减小，常常需要清网、换滤膜、换滤料。污泥脱水方法大体有四种：1、真空过滤机，2、板框压滤机，3、带式压滤机，4、卧式螺旋离心机。前三种都离不开滤网，过滤周期长，第四种存在能耗高，噪音大，脱水效率低的问题。
现在，城市污水处理厂污水处理工序是格栅，沉少后进入曝气池、氧化沟，然后进入二沉池，占地面积大、处理时间长、水处理成本远比自来水高。
本发明的目和是提出一种全新的滑动过滤方法及叠片滑滤出水井，使固液分离过滤效率更高，没有堵网、换膜、换料地烦恼，大大缩短水处理时间，减少污水处理厂的占地面积和处理成本。
本发明滑动过滤方法(英文可称为sliding filtration)的技术方案是：
由两个保持相对滑动并交错分布在通水孔的滑动过滤面组成一组滑滤单元，以两个滑动过滤面之间的间隙为滤水间隙，使位于滑滤单元一侧的污水经过滑滤单元到加一侧成为清水，从而完成滑动过滤得到净化处理，附着在滑滤单元表面的过滤物用机械方法刮走或靠自重脱落。
上述一组一组的滑滤单元重叠在一起，形成叠片状滑动过滤面，将奇数滑动过渡面组和偶数滑动过滤面组分别驱动或固定，形成定片组和动片组，它们之间的滑动是圆周运动或相互摆动。
叠片状滑动过滤面两侧的水压力或气压相同或不同，压力方向与滤水间隙垂直。
叠片状滑动过滤面中的定片组固定在导轨槽内，定片间的一端部放置的垫块。
上述两个滑动过滤面的相对滑动速度大于污水堵塞的速度。
上述滑动过滤面的形状是平面、柱面或锥面、形成矩形、圆盘形、圆环形、圆筒形或圆锥形的滑滤单元，平置、斜置或垂直放置。
上述滑动过滤面上的通水孔是直线孔、长条孔、圆孔、方孔、弧线孔或扇形孔。
上述滑动过滤面的表面是平面或分布有凹凸点、线、面或放射形状的沟。
上述滑动过滤面表面规定光洁度或精度。
上述滑动过滤面之间的间隙是调整或磨损补偿。
上述滑动过滤面或叠片状滑动过滤面内含通道以注入和排出化学药剂。
上述滑动过滤面或叠片状滑动过滤面进行亲水性表面处理。
一种叠片滑滤出水井，其特征在于：将一组以上圆环形的滑滤单元重叠在一起，形成叠片状滑动过滤井，将奇数滑动过滤面组和偶数滑动过滤面组分别驱动或固定，形成定片组和动片组，定片组固定在沿井深纵向设置的导轨槽内，动片组由设在井心端部的驱动装置进行驱动，驱动装置的驱动轴上连接有推动动片组运动的推动臂。
上述推动臂设在驱劝轴两端，两推动臂之间连接推动片滚轴。
上述定片之间的一端部放置有垫块。
动片组的内径小于定片组的内径，动片组的外径等于或大于定片组的外径。
上述导轨槽上设有絮凝剂注出管。
本发明滑动过滤方法的原理及工作过程：两个保持相对滑动并交错分布在通水孔的滑动过滤面组成一组滑滤单元，污不从滤水间隙滤出，以过滑滤单元到另一侧成为清水，自动清理堵塞，过滤物附着在浓滤单元的表面，可以用机械方法刮走，也可以靠自重脱落。控制滑滤面的加工精度及接触紧密程度即可调节“网目”，只要滑滤单元相对运动速度大于污泥堵塞速度，清水就会不断流出来。在有压力差的情况下，出水的速度会随压力差的增大而加快。叠片状滑动过滤面的多个滤水间隙，因此出水量大。
本发明的叠片滑滤出水井的工作过程：中心转轴在驱动装置驱动下进行转动，推动臂在中心转轴的带动下，带动滚轴推动动片组运动，叠片滑滤出水井污水经过浓滤面之间的滤水间隙过滤，清水从出水口流出，污泥经过出泥口不定时取出。可以设在污水处理厂的二沉池或浓缩池中，加入少量的絮凝剂，即可将除液体以外的所有物质阻挡，只放水和溶解物出去，使污染负荷大大减轻，以过滑滤后的清水从出水井内自上而下全深度出水，大大加快了出水速度，这就意味着大大缩小二沉池的面积和容积，用不着建设几十米直径的大圆池，也且不着等圆池灌满以后出现上清液时再出水，由于出水井底部出中时出水，这将显著提高了浓缩物的固体含量。
本发明的优点是：滑动过滤方法提出了滑滤新概念，使固液分离过滤方法的效率大大提高，没有堵网、换膜、换料的烦恼，实现了过滤不用网。适用于从污泥脱水到膜过滤、分子过滤的水处理。叠片滑滤出水井使城市污水处理厂的污水处理时间大大缩短，大大减少污水处理厂的占地面积和处理成本。为污水处理厂的普及创造了条件。还可应用于矿业、煤炭、水尼建成材等工业污水处理。
下面结合附图及实施例对本发明作详细描述：
图1是本发明滑动过滤方法滑滤单元的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
滑滤单元由两个保持相对滑动并交错分布有通水孔的滑动过滤面组成一组滑滤单元，以两个滑动过滤面之间的间隙为滤水间隙，使位于滑滤单元一侧的污水经过滑滤单元到另一侧成为清水，从而完成滑动过滤得到净化处理，附着在滑滤单元表面的过滤物可以用机械方法刮走，出可以靠自重脱落。两个滑动过滤面的相对滑动速度大于污水堵塞的速度。滑动可以是连续，间断或变速滑动。可以是切向滑动、径向滑动或轴向转动。滑动过滤面的形状可以是平面、柱面或锥面，形成矩形、圆盘形、圆环形、圆筒形或圆锥形的滑滤单元，可以平置、斜置或垂直放置。滑动过滤面上的通水也可以是直线孔、长条孔、圆孔、方孔、弧线孔或扇形孔。滑动过滤面的表面可以是平面或分布有凹凸点、线、面或放射形状的沟，可以规定光洁度或精度，可以进行亲水性表面处理。滑动过滤面的材料可以是金属或非金属，下平面2可以是刚性的，如铸铁，上平面1也可以是挠性、柔性的如塑料板、硬橡胶板，玻璃、陶瓷等脆性材料也可以使用。 滑动过滤面开有上板孔3、下板孔4，两板之间的间隙可以调整或磨损补偿。滑动过滤面或叠片状滑动过滤面可以内含通道以注入和排出化学药剂。
图3是圆盘形滑滤单元的结构示意图。
如图所示，下面的固定圆盘为支撑平台，上面开有圆环分布的孔或扇形条缝。两组扇形条缝相间互补贯通。上圆盘可用薄形饶性材料，由电机拖动连续旋转，驱动装置可至于外面或下部，上部的水可不间断的从下部漏出。驱动装置可用电机带动摆线轮减速机，上部加防水罩。其它的传动装置也可以。
图5是圆筒形滑滤单元的结构示意图。
图6是图5的A-A剖面图。
如图所示，内筒5和外筒6沿轴向不同的位置开有沿圆周的长条形内筒孔7和外筒孔8，互相沿轴向错开而不贯通。当内、外筒相对旋转时，滑动过滤面就会清除堵塞使水透出去。在选材上，其中一个筒用刚性材料，另一个筒用柔性材料比较容易配合。
图7是圆锥形滑滤单元的结构示意图。
图8是图7的A-A剖面图。
两个相互运动的锥面的表面开有沿斜长方向相互错开的条缝。当内锥或外锥面运转时即可清楚堵塞将水排出。在选材方面，内锥和外锥一个用刚性材料，一个用柔性材料为好。
图9是条形叠片状滑动过滤面的结构示意图。
图10是图9的俯视图。
将许多条形板重叠在一起，奇数板9为一组，偶数板10为一组，两组条形滑滤面11之间是滤水面12，奇数组和偶数组相互运动，运动可以是水平的、往复的或两者的混合，例如运动的一组作小圆周运动。
图11是环形叠片状滑动过滤面的结构示意图。
图12是图11的A-A剖面图。
图13是外环片的形状示意图。图14是内环片形状示意图。
将成百上千个由外环滑滤片13和内环滑滤片14组成的环形滑动过滤单元叠串起来形成井筒状，奇数组合偶数组分别驱动或固定，形成定片组的动片组，他们之间的滑动可以是圆周运动或相互摆动。叠片状滑动过滤面的定片7和动片19可以有不同形状、厚度和尺寸。定片组固定在导轨曹20内，定片间的一端部放置有垫块18。这样，就形成了成百上千个不堵塞的出水间隙。内出水和外出水均可，内出水可适用于处理大量和含水量大的情况。叠片状滑动过滤面两侧的水压力或气压可以不同，压力方向与滤水间隙垂直。选材可用金属、非金属材料，如塑料、铸铁、橡胶、电碳、石墨、玻璃、陶瓷均可。
图15是叠片滑滤出水井一个实施力的结构意图。
图16是图17的A-A剖面图。
图17是叠片滑滤出水井另一个实施力的结构意图。
图18是图19出水井所用环形叠片状滑动过滤面的形状示意图。
图19是图18的A-A剖面图。
叠片滑滤出水井的实施例：将一组以上园环形的滑滤单元重叠在一起，形成叠片状滑动过滤井，将奇数滑动过滤面组合偶数滑动过滤面组分别驱动或固定，形成定片组和动片组，定片组固定在沿井深纵向设置的导轨槽内，动片组由设在井心端部的驱动装置22进行驱动，驱动装置22的驱动轴21上连接推动动片组运动的推动臂23。驱动臂23设在驱动轴两端，两推动臂之间连接推动滚轴24。滑动过滤面上可开有驱动槽15，以便于驱动装置驱动。定片之间的一端部放置有垫块18。动片组的内径小于定片组的内径，以保证驱动装置旋转时动片组有径向运动或圆周运动。动片组的外经等于或大于定片组的外经以保证在有切向运动时还有径向运动，清除附着在叠片外表面上的污泥和附着物。导轨槽上可设有絮凝剂注出管以助滤，这样纸浆出水井外表面附近的泥浆絮凝，可以节约大量的絮凝剂。叠片滑滤出水井可设计为井高5米，直径0.5米，叠片滑滤面材料用塑料(如硬聚氯乙烯、工程塑料ABS等)，厚度为3mm板材或注塑。两板之间的间隙为5-100微米，以自然堆叠状态的间隙为佳。出水口27在井中心，出泥口26在井外，叠片滑滤面上设有压块环25。
Claims (17)
1、一种滑动过滤方法，其特征在于：由两个保持相对滑动并交错分布有通水孔的滑动过滤面组成一组滑滤单元，以两个滑动过滤面之间的间隙为滤水间隙，使位于滑滤单元一侧的污水经过滑滤单元到另一侧成为清水，从而完成滑动过滤得到净化处理，附着在滑滤单元表面的过滤物用机械方法刮走或靠自重脱落。
2、根据权利要求1所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述一组互助的滑滤单元重叠在一起，形成叠片状滑动过滤面，将奇数滑动过滤面组和偶数滑动过滤面组分别驱动或固定，形成定片组和动片组，它们之间的滑动是圆周运动或相互摆动。
3、根据权利要求2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述叠片状滑动过滤面两侧的水压力或气压相同或不同，压力方向与滤水间隙垂直。
4、根据权利要求2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述两个滑动过滤面中的定片组固定在导轨槽内，定片之间的一端部放置有垫块。
5、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述两个滑动过滤面的相对滑动速度大于污水堵塞的速度。
6、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述滑动过滤面的形状是平面、柱面或锥面，形成矩形、圆盘形、圆环形、圆筒形或圆锥形的滑滤单元，可平置、斜置或垂直放置。
7、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述滑动过滤面上和通水孔是直线孔、长条孔、圆孔、方孔、弧线孔或扇形孔。
8、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述滑动过滤面的表面是平面或分布有凹凸点、线、面或放射形状的沟。
9、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述滑动过滤面表面规定光洁度或精度。
10、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述滑动过滤面之间的间隙是高速或磨损补偿。
11、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述滑动过滤面或叠片状滑动过滤面内含通道以注入和排出化学药剂。
12、根据权利要求1或2所述的滑动过滤方法，其特征在于：所述滑动过滤面或叠片状滑动过滤面进行亲水性表面处理。
13、一种叠片滑滤出水井，其特征在于：将一组以上圆环形的滑滤单元重叠在一起，形成叠片状滑动过滤井，将奇数滑动过滤面组和偶数滑动过滤面组分别驱动或固定，形成定片组和动片组，定片级固定在沿井深纵向设置的导轨槽内，动片组由设在井心端部的驱动装置进行驱动，驱动装置的驱动轴上连接有推动动片组运动的推动臂。
14、根据权利要求13所述的叠片滑滤出水井，所述推动臂设在驱动轴两端，两推动臂之间连接推动片滚轴。
15、据权利要求13所述的叠片滑滤出水井，所述定片之间的一端部放置有垫块。
16、根据权利要求13所述的叠片滑滤出水井，所述动片组的内径小于定片组的内径，动片组的外径等于或大于定片组的外径。
17、根据权利要求13所述的叠片滑滤出水井，所述导轨槽上设有絮凝剂注出管。
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