CN111389385B - 活性焦滤料螺旋式分离清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活性焦滤料螺旋式分离清洗装置及方法，包括清洗筒，清洗筒下方设有出料口，所述清洗筒内部安装有排污管，排污管上安装有排污阀；所述清洗筒外侧套有圆筒状的筛箱，筛箱上设有进料口；所述清洗筒与筛箱间设有弧形筛，弧形筛为带有纵向倾角的螺旋结构，弧形筛上端连通进料口，清洗筒侧壁设有一开口，弧形筛下端穿过该开口伸入清洗筒内；所述弧形筛中间段设有筛网，筛网位于清洗筒的开口外侧。本发明能够更彻底分离焦粉、悬浮物，有效防止设备仓内出现板结现象，分流板可以分散活性焦，使其出料均匀，防止设备出现金字塔堆焦现象。

Description

活性焦滤料螺旋式分离清洗装置及方法

技术领域

本发明属于活性焦清洗技术领域，特别涉及活性焦滤料螺旋式分离清洗装置及方法。

背景技术

颗粒活性焦是水处理工艺中常用的吸附材料，例如活性炭吸附池、活性焦吸附塔、V形炭滤池等等。颗粒活性焦滤料在使用一定时间后，会出现活性焦表面毛孔被悬浮物堵塞，以及一部分摩擦破损产生焦粉等问题。毛孔堵塞会导致吸附能力下降，而焦粉失去了吸附能力，而且焦粉在水面扰动时会产生黑水，对出水水质产生极大影响。因此，活性焦滤料隔一段时间必须进行清洗或更换，去除活性焦表面的悬浮物以及焦粉。目前常规做法是采用水反冲洗+曝气方式进行清洗，但是这种清洗方式的清洗强度低，无法把活性焦表面的悬浮物以及焦粉清洗干净，容易出现板结现象；而且清洗水量大，会产生相应大量污水；曝气面积大，需要配置大功率风机满足曝气量；反清洗时，设备必须暂停运行水处理，降低处理效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种活性焦滤料螺旋式分离清洗装置及方法，能够更彻底分离焦粉、悬浮物，有效防止设备仓内出现板结现场。

为此，本发明的第一个技术方案是：活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，包括清洗筒，清洗筒下方设有出料口，所述清洗筒内部安装有排污管，排污管上安装有排污阀；

其特征在于：

所述清洗筒外侧套有圆筒状的筛箱，筛箱上设有进料口；所述清洗筒与筛箱间设有弧形筛，弧形筛为带有纵向倾角的螺旋结构，弧形筛上端连通进料口，清洗筒侧壁设有一开口，弧形筛下端穿过该开口伸入清洗筒内；所述弧形筛中间段设有筛网，筛网位于清洗筒的开口外侧。

优选地，所述弧形筛的筛网上方安装有毛刷组件，毛刷组件包括气缸组件和弧形毛刷，气缸组件固定在清洗筒上；所述弧形筛靠近筛箱一侧设有弧形挡板，弧形毛刷其中一端转动安装在弧形筛的弧形挡板上，弧形毛刷与气缸组件转动连接，气缸组件带动弧形毛刷在筛网上方移动。

优选地，所述弧形毛刷包括毛刷压板、毛刷条和毛刷螺旋板，毛刷压板将毛刷条固定在毛刷螺旋板上；所述弧形毛刷其中一端通过铰链安装在弧形筛的弧形挡板上，弧形毛刷与铰链之间设有弹簧。

优选地，所述气缸组件包括毛刷气缸和固定支架，固定支架安装在清洗筒上，毛刷气缸的末端活动安装在固定支架上，前端的气缸杆与弧形毛刷中部活动连接；所述毛刷气缸位于清洗筒的开口处，弧形毛刷在筛网上方移动。

优选地，所述清洗筒由直筒结构和锥形筒结构组成，出料口位于锥形筒结构底部；所述清洗筒下方设有分流板，分流板为锥形结构，安装于出料口下方的排污管上。

优选地，所述排污管上端置于清洗筒内，下端从出料口伸出，所述排污管上端设有若干排污孔，排污管内部设有一圈环形托板，托板位于排污孔下方。

优选地，所述排污阀包括内管、连接杆和气缸，内管置于排污管内，且紧贴排污管内壁，内管下端与托板相抵接，内管上端通过连接杆连接气缸，气缸固定在排污管顶部。

优选地，所述出料口与排污管的间隙为进水通道，排污管上所有排污孔的总面积大于出料口处的进水面积。

本发明的第二个技术方案是：活性焦滤料螺旋式分离清洗方法，将上述清洗装置安装在活性焦水处理设备上方，调节出水堰板，使得水液位与弧形筛的筛网下端齐平；

1）活性焦清洗开始时，打开排污阀，气提输送装置提升底部活性焦滤料溶液，使活性焦滤料溶液沿内切方向进入进料口，此时，毛刷组件位于初始状态，弧形毛刷紧贴筛箱内壁；

2）活性焦滤料溶液在螺旋惯性作用下进入弧形筛，过滤小于筛网孔径的焦粉、悬浮物和污水；同时，毛刷组件根据事先设置的时间间隔开始工作，毛刷气缸带动弧形毛刷朝清洗筒内部方向往复转动，清除筛网上残留的活性焦；

3）过滤掉污水后，活性焦继续沿切向进入水中，在重力以及速度作用下，螺旋下降清洗筒的锥形筒结构内，慢慢沉降至出料口；

4）活性焦从出料口落下后，在分流板的作用下，活性焦往四周均分扩散到活性焦水处理设备中；

5）当活性焦清洗完成后，排污阀关闭，清洗筒内部水位恢复原位；活性焦再次清洗时，重复以上动作。

清洗筒内的排污孔总面积大于出料口的进水面积，相当于排污管的排水流量大于出料口的进水量，形成向上扰动水流的压差；通过排污孔控制液位差在30-50mm内，达到水量平衡。由于颗粒之间密度不同，使干扰沉降速度存在差异，空壳颗粒、焦粉以及悬浮物等杂物将与向上扰动水流一起上浮，最终进入排污管内，保证清洗筒内的污水无法进入到设备水源中，达到活性焦清洗分离的作用。而排污管内的污水与筛箱的污水一起通过管道外排到指定设备中再处理。

本发明结构简单可靠、成本低、操作简单、维护方便，能够更彻底分离焦粉、悬浮物，有效防止设备仓内出现板结现象，分流板可以分散活性焦，使其出料均匀，防止设备出现金字塔堆焦现象；同时活性焦清洗时无需关停设备，实现在线清洗，提高设备处理水效率；毛刷组件可以自动清洗筛网，防止滤孔堵塞，使装置可以长期稳定运行。活性焦在洗过程中排污水量小，避免污染设备处理水源，清洗强度大，活性焦表面悬浮物清洗更彻底，有效提高颗粒活性焦吸附能力。

附图说明

以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明

图1为本发明的结构示意图；

图2、3为本发明的内部结构示意图；

图4为本发明的零件爆炸图；

图5为本发明的工作原理示意图；

图6为本发明的工作示意图。

图中标记为：进料口1、清洗筒2、筛箱3、弧形筛4、筛网41、弧形挡板42、气缸组件51、毛刷气缸511、固定支架512、鱼眼接头513、弧形毛刷52、毛刷压板521、毛刷条522、毛刷螺旋板523、铰链524、弹簧525、分流板6、内管7、气缸8、滤液排污管道9、排污管10、出料口11、密封圈12、连接杆13、底座支架14、排污孔15、托环16、排污阀17、外部排污管道18、气提输送管路19。

具体实施方式

参见附图。本实施例所述清洗装置由清洗筒2、筛箱3、弧形筛4、排污阀17、分流板6组成。所述清洗筒2上端为直筒状结构，下端为锥形筒结构，锥形筒结构底部为出料口11；清洗筒2外部上方配有筛箱3，两者顶部平齐，筛箱为半敞开的圆形收集水箱，筛箱上端有2个进料口1，下端连接滤液排污管道9，与外部排污管道18相连接。清洗筒2与筛箱3间内壁相切安装弧形筛4，弧形筛4为螺旋带有纵向倾角的螺旋板，弧形筛上端与清洗筒齐平，中间设有一端弧形的筛网41，清洗筒侧壁上设有一道开口，开口与筛网位置相对，弧形筛下端通过该开口伸入清洗筒内，弧形筛下端出口与清洗筒2的锥形筒平齐。

所述弧形筛4的筛网41上方安装有毛刷组件，毛刷组件包括气缸组件51和弧形毛刷52；弧形筛4靠近筛箱一侧设有弧形挡边42，筛网41侧边的弧形挡板空缺，弧形毛刷52置于该空缺内，弧形毛刷52朝向进料口的一端通过铰链524安装在弧形挡板42上。所述气缸组件51包括毛刷气缸511和固定支架512，固定支架512安装在清洗筒2上，毛刷气缸位于清洗筒的开口处，毛刷气缸511为往复式气缸，毛刷气缸511末端的支点活动安装在固定支架512上，前端的气缸杆通过一鱼眼接头513与弧形毛刷的中部位置活动连接，毛刷气缸511工作时，毛刷气缸511自身绕末端的支点转动，同时可以带动弧形毛刷52在筛网41上方转动。

所述弧形毛刷52包括毛刷压板521、毛刷条522和毛刷螺旋板523，毛刷压板521由不锈钢板加工而成，毛刷条522为尼龙耐磨材料加工成条形板刷，毛刷螺旋,523为弧形不锈钢板，毛刷压板521将毛刷条522固定在毛刷螺旋板523上。所述弧形毛刷52朝向进料口的一端通过铰链524安装在弧形挡板42上，铰链包括脱卸铰链母口和脱卸铰链公口，脱卸铰链母口固定在弧形毛刷52上，脱卸铰链公口焊接固定在弧形挡板42上，弹簧525套在脱卸铰链公口上，紧接着带有脱卸铰链母口的弧形毛刷52套在弹簧525上面，最上端由螺母固定。

毛刷组件处于初始A位置时，弧形毛刷52紧贴筛箱3的内壁，与弧形筛的弧形挡板42处于同一弧线上，活性焦溶液可以顺畅地沿弧形筛4进入清洗筒内，而为了保证筛网的筛孔不被堵塞，设置毛刷组件的工作时间间隔，时间一到，毛刷组件51开始工作，毛刷气缸511自身绕末端的支点转动，同时可以带动弧形毛刷52绕铰链转动，在筛网41上方移动，将筛网上残留的活性焦扫入弧形筛4下端，进入清洗筒内，弧形毛刷52到达B位置，并在A位置、B位置进行往复运动。

所述清洗筒2中心配有排污管10，所述排污管10上部分为大口径管道，下部分为小口径管道，上方设有呈垂直阵列分别的排污孔15，排污孔15下方有托环16；排污管10底部从出料口11伸出，在清洗筒外部预留法兰口，用于连接外部排污管道18。所述清洗筒下方设有分流板6，安装于出料口11下方的排污管10上。

排污管10内部安装排污阀17，所述的排污阀17由内管7、气缸8、连接杆13、密封圈12组成；其中密封圈12安装在排污管10的托环16上，密封圈12由硅胶垫加工成环形状，内管7套在清洗筒排污管10内，且紧贴排污管10的内壁，可以封闭排污孔15，内管下方置于托环16上，两者通过密封圈12紧密贴合；所述内管7上端通过连接杆13把内管7与气缸8连接起来，连接杆13由丝杠焊接成T型结构；所述气缸8固定在排污管10顶部气缸底座支架14上。气缸8可以通过连接杆13带动内管7上移，使得内管7离开排污孔15，排污孔15可以正常工作。

工作流程：

1）将装置安装在活性焦水处理设备上方正中央，调节出水堰板，使水液位与弧形筛4的筛网齐平。

2）当活性焦清洗开始时，打开排污阀17，气缸8通过连接杆13带动内管7向上移动，排污孔15开始进水，清洗筒内的排污管10开始排污。同时，毛刷组件位于初始A位置，弧形毛刷52紧贴筛箱3内壁。

3）气提输送装置或渣浆泵开始提升活性焦滤料溶液，通过气提输送管路19将活性焦滤料溶液沿内切方向进入进料口1，在螺旋惯性作用下进入弧形筛4，由于筛网的筛孔大小为2mm，初步把活性焦溶液中直径＜2mm的焦粉、悬浮物、污水等杂质分离过滤。分离过滤掉的焦粉、悬浮物、污水自由下落到筛箱3中。同时，毛刷组件根据事先设置的时间间隔开始工作，毛刷气缸带动弧形毛刷绕铰链转动，在A位置与B位置之间往复移动，清除筛网上残留的活性焦，防止筛网的筛孔被堵塞。

4）活性焦溶液经过弧形筛4后，去掉活性焦溶液中污水。在速度以及重力作用下，沿切向进水中，重力以及速度作用下螺旋下降至清洗筒2锥形筒结构内，慢慢沉降至出料口11。通过计算推导设计清洗筒2内的排污孔15总面积大于出料口11进水面积，相当于排污管10外排水流量大于出料口11进水量，形成向上扰动水流的压差，通过排污孔15控制液位差在30-50mm内，达到水量平衡。由于颗粒之间密度不同，使干扰沉降速度存在差异，空壳颗粒、焦粉以及悬浮物等杂物将与向上扰动水流一起上浮进入排污管道10，保证清洗筒2内的污水无法进入到设备水源中，达到活性焦清洗分离的作用。排污管10内的污水与筛箱3的污水一起通过管道外排到指定设备中再处理。

5）活性焦颗粒经过出料口后在分流板6的作用下，活性焦颗粒往四周均分扩散到设备中，有效防止中心堆料。

6）当活性焦清洗完成后，气缸8向下移动控制内管7压紧密封圈12，排污阀17关闭，清洗筒内部水位恢复原位。活性焦再次清洗时，重复以上动作。

Claims (9)

1.活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，包括清洗筒，清洗筒下方设有出料口，所述清洗筒内部安装有排污管，排污管上安装有排污阀；

其特征在于：

所述清洗筒外侧套有圆筒状的筛箱，筛箱上设有进料口；所述清洗筒与筛箱间设有弧形筛，弧形筛为带有纵向倾角的螺旋结构，弧形筛上端连通进料口，清洗筒侧壁设有一开口，弧形筛下端穿过该开口伸入清洗筒内；所述弧形筛中间段设有筛网，筛网位于清洗筒的开口外侧。

2.如权利要求1所述的活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，其特征在于：所述弧形筛的筛网上方安装有毛刷组件，毛刷组件包括气缸组件和弧形毛刷，气缸组件固定在清洗筒上；所述弧形筛靠近筛箱一侧设有弧形挡板，弧形毛刷其中一端转动安装在弧形筛的弧形挡板上，弧形毛刷与气缸组件转动连接，气缸组件带动弧形毛刷在筛网上方移动。

3.如权利要求2所述的活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，其特征在于：所述弧形毛刷包括毛刷压板、毛刷条和毛刷螺旋板，毛刷压板将毛刷条固定在毛刷螺旋板上；所述弧形毛刷其中一端通过铰链安装在弧形筛的弧形挡板上，弧形毛刷与铰链之间设有弹簧。

4.如权利要求2所述的活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，其特征在于：所述气缸组件包括毛刷气缸和固定支架，固定支架安装在清洗筒上，毛刷气缸的末端活动安装在固定支架上，前端的气缸杆与弧形毛刷中部活动连接；所述毛刷气缸位于清洗筒的开口处，弧形毛刷在筛网上方移动。

5.如权利要求1所述的活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，其特征在于：所述清洗筒由直筒结构和锥形筒结构组成，出料口位于锥形筒结构底部；所述清洗筒下方设有分流板，分流板为锥形结构，安装于出料口下方的排污管上。

6.如权利要求1所述的活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，其特征在于：所述排污管上端置于清洗筒内，下端从出料口伸出，所述排污管上端设有若干排污孔，排污管内部设有一圈环形托板，托板位于排污孔下方。

7.如权利要求6所述的活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，其特征在于：所述排污阀包括内管、连接杆和气缸，内管置于排污管内，且紧贴排污管内壁，内管下端与托板相抵接，内管上端通过连接杆连接气缸，气缸固定在排污管顶部。

8.如权利要求6所述的活性焦滤料螺旋式分离清洗装置，其特征在于：所述出料口与排污管的间隙为进水通道，排污管上所有排污孔的总面积大于出料口处的进水面积。

9.活性焦滤料螺旋式分离清洗方法，其特征在于：将权利要求1~8任一项所述装置安装在活性焦水处理设备上方，调节出水堰板，使得水液位与弧形筛的筛网下端齐平；

1）活性焦清洗开始时，打开排污阀，气提输送装置提升底部活性焦滤料溶液，使活性焦滤料溶液沿内切方向进入进料口，此时，毛刷组件位于初始状态，弧形毛刷紧贴筛箱内壁；

2）活性焦滤料溶液在螺旋惯性作用下进入弧形筛，过滤小于筛网孔径的焦粉、悬浮物和污水；同时，毛刷组件根据事先设置的时间间隔开始工作，毛刷气缸带动弧形毛刷朝清洗筒内部方向往复转动，清除筛网上残留的活性焦；

3）过滤掉污水后，活性焦继续沿切向进入水中，在重力以及速度作用下，螺旋下降清洗筒的锥形筒结构内，慢慢沉降至出料口；

4）活性焦从出料口落下后，在分流板的作用下，活性焦往四周均分扩散到活性焦水处理设备中；

5）当活性焦清洗完成后，排污阀关闭，清洗筒内部水位恢复原位；活性焦再次清洗时，重复以上动作。

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