CN111495571A - 混凝土污水砂石分离一体化设备及分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土搅拌站污水处理的设备及工艺，具体涉及混凝土污水砂石分离一体化设备及分离方法。该设备包括机架、振动筛、沉淀槽和螺旋输送机，振动筛安装在机架顶部，沉淀槽安装在振动筛底部，螺旋输送机与沉淀槽的底部相联通，螺旋输送机的顶部具有排砂口。该工艺处理混凝土污水，采用振动筛分选石子，螺旋输送机分选砂子，处理后的污水从沉淀槽排水口溢出。本发明实现了混凝土污水的快速高效处理，不仅保护了环境，而且回收的石子和砂子可直接作为拌合新混凝土的原料，投产一年就能收回设备的成本，具备较高的经济效益。

Description

混凝土污水砂石分离一体化设备及分离方法
技术领域
本发明涉及混凝土搅拌站污水处理领域，具体涉及混凝土污水砂石分离一体化设备，以及相应的分离方法。
背景技术
混凝土是土木工程中常见的建筑材料，混凝土搅拌车完成混凝土的运输后，车罐壁上残余的混凝土需要被清洗干净。残余的混凝土随着冲刷水流与车罐壁分离，为了防止其对环境的污染，现有技术通过过滤等方式对残余的混凝土进行回收。但是，通过简单的过滤对实现残余混凝土中的砂、石重新利用有一定的难度。
中国专利文献CN108854170A公开了一种湿混凝土回收系统之泥水分离机及其泥水分离方法；沉淀仓分上下两个部分、沉淀仓的上部为箱体、下部为椎体，在沉淀仓的箱体内部安装了多道缓冲墙、每道的缓冲墙都设有缓冲溢流口，在沉淀仓的顶部安装了踏网，在沉淀仓的下部椎体底部安装了螺旋输送机、在螺旋输送机的上面设了污泥出料口，支腿安装在沉淀仓的两侧，振动器安装在沉淀仓下部椎体的两侧，在沉淀仓的后部安装了水溢流斗、以及多套的排污管。实现湿混凝土回收系统之污水内部泥水分离之效果,然而该设备将激振器安装在整个沉淀仓侧壁，整个设备随之震动，分离效率与设备寿命均受到一定影响。
综上所述，在混凝土搅拌车的残余混凝土回收过程中，如何更好地分离残余混凝土中的石子和砂子，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
发明目的：为混凝土搅拌车清洗污水处理，提供更加高效可靠免维护的石子砂子分离回收设备。
技术方案：一种混凝土污水砂石分离一体化设备，包括机架、振动筛、沉淀槽和螺旋输送机，所述振动筛位于机架顶部，所述沉淀槽位于振动筛底部，所述螺旋输送机与沉淀槽相连通，在螺旋输送机的顶部设有排砂口，
所述振动筛包括振动仓、振动电机和筛网，所述振动仓为上大下小的空腔结构，所述振动仓的上端设置有开口，所述筛网固定安装在所述振动仓的内部，振动电机安装在所述振动仓的两侧板上，所述振动仓的两侧板之间穿设若干圆管，所述振动仓的一端设有排石口，所述振动仓的经弹性座联接在机架的顶部，所述振动仓的底部具有开口；
所述沉淀槽具有漏斗状的腔室，所述腔室顶端包围振动仓底部的开口，所述漏斗室的上端侧面上设置溢流出水口；
所述螺旋输送机的底部与沉淀槽的外壁固定联接，所述螺旋输送机的底端连通漏斗室的底端。
具体地，所述弹性座优选为橡胶垫。
具体地，所述筛网上均匀分布圆孔，所述圆孔的直径为9-10mm，相邻圆孔的中心距均为9-10mm，采用耐磨钢板，以10孔10距的冲孔方式制作筛网。
具体地，所述漏斗室具有四个倾斜的侧壁，在一个侧壁上设置有检修排水口。
具体地，所述排砂口与排石口布置在相反的方向上，所述溢流出水口位于排砂口与排石口之间。
具体地，所述螺旋输送机包括输送管道、减速电机和螺旋叶片运输杆，所述螺旋叶片运输杆固定安装在所述输送管道内，所述螺旋叶片运输杆的主动端、从动端分别设置有主动端轴承座组件、从动端轴承座组件，所述螺旋叶片运输杆的主动端与所述减速电机连接，所述减速电机通过减速电机安装座固定安装在所述输送管道的一端，所述输送管道的中部与所述机架固定安装，所述输送管道靠近所述从动端轴承组件的位置上设置有进料口，所述进料口与所述沉淀槽的底部相连接，所述排砂口布置在输送管道靠近主动端轴承座组件的位置。
具体地，所述螺旋叶片运输杆包括运输杆和螺旋叶片，在靠近排沙口的螺旋叶片上间隔地设置有滤水孔。
具体地，所述输送管道与地面形成的夹角为20-30度。
具体地，所述从动端轴承组件内具有串联的多重油封结构，优选为7道油封，达成免维护的效果。
本发明同时提出上述一体化设备分离处理混凝土污水中石子和砂子的方法，采用振动筛分选石子，螺旋输送机分选砂子，处理后的污水从沉淀槽排水口溢出。
使用时，本设备布置在搅拌站污水处理区域，混凝土搅拌车清洗后污水经料斗直接排入振动筛上方，触发振动筛的形程开管，启动设备电气控制，机架上方布置的喷淋装置充分洒水，振动电机开启，表面物质经过筛网的过滤和顶部喷淋的清洗，混凝土污水中大块的石子留在筛网的表面，经振动石子向着排石口有规律地运动，直至排出。包裹石子的砂子和残余水泥被冲洗脱落并穿过筛网，经振动仓底部的开口，落入漏斗室和输送管道内。混凝土浆水在漏斗室内不断聚集，砂子在漏斗室和输送管道的底部沉淀。漏斗室内的上层清水通过出水口排出。减速电机带动螺旋叶片运输杆旋转，螺旋叶片运输杆带动砂子和水一起向上运动，在重力的作用下，水和砂子分离，并在螺旋上升级过程中不断挤压排水，到达叶片顶部的开孔后被进一步挤压，将砂子中水分向下排放，最终砂子被向上运送直至从排砂口排出。实现了砂石中石子和砂子的分离及回收。
有益效果:本发明采用一体化免维护的分离设备处理混凝土污水，提具备以如下突出的实质性特点和显著的进步进步：
1.振动筛充分拦截将混凝土污水中的大块石子，而且采用浮置结构，激振器/振动电机的负荷低、效率高，在第一道工序达成石子的快速有效分离回收。
2. 沉淀槽的漏斗室底部与螺旋输送机的输送管道相连，便于砂子在漏斗室的底部沉淀后，直接被螺旋叶片运输杆输送至排砂口，提高了砂子的分离回收效率，而且螺旋叶片上的开孔。
3. 混凝土污水砂石分离一体化设备将砂石混合物中的石子和砂子分离，使得石子和砂子能够更好地回收利用，更好地保护了环境，减少了原材料的浪费。螺旋叶片利用重力及螺旋挤压，对砂子逐级挤压排水，结合顶部开孔，进一步挤压，提高了砂子的回收效率。
4. 高效回收利用混凝土搅拌车清洗污水中的砂石，不仅保护了环境，而且具备较高的经济效益，整套设备自动化程度高，免维护运行，回收的砂石料还直接作为拌合新混凝土的原料，投入使用一年内就能够收回设备的成本。
5.设备的结构设计优化，比如底部腔室的侧壁采用三角形或梯形结构，具备很高的整体强度，一个梯形侧壁作为螺旋输送机的连接点。而且与顶部振动筛分离，振动筛采用穿过钢管两端焊接侧板的桁架结构，具备极高的结构稳定性，钢管同时作为在两侧布置管线的布线空间，在混凝土处理现场的使用环境下具备极高的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一中混凝土污水砂石分离一体化设备的主视图；
图2是图1中去除筛网17的立体图；
图3是图1的俯视图；
图4是图1中螺旋输送机3的主视图；
图5是图4的俯视图；
图6是图5中螺旋叶片运输杆38的结构图；
图7是本发明实施例二中混凝土污水砂石分离一体化设备的示意图；
图8是图7的侧视图；
附图标记：振动筛1、沉淀槽2、螺旋输送机3、机架4、石子回收区5、砂子回收区6、坡道7、停车平台8、振动仓11、排石口12、振动电机安装座13、振动电机14、支撑座15、圆管16、筛网17、漏斗室21、出水口22、检修排水口23、输送管道31、减速电机32、主动端轴承座组件33、从动端轴承座组件34、排砂口35、减速电机安装座36、进料口37、螺旋叶片运输杆38、运输杆381、螺旋叶片382、滤水孔383、第一支撑组件41、第二支撑组件42、喷淋装置43、喷淋支架431、喷淋水管432。
具体实施方式
实施例一
如图1-6所示的一种混凝土污水砂石分离一体化设备，用于混凝土搅拌车内残余混凝土砂石的回收，并且能够分离石子和砂子。混凝土浆水进入振动筛1中，通过筛网17和振动电机14的配合，振动筛1将混凝土浆水中的石子从排石口12排出。砂子和水从振动筛1的下端进入沉淀槽2中。沉淀槽2的底部与螺旋输送机3相连接。砂子沉淀在沉淀槽2 的底部，一部分水从沉淀槽2上部侧面的出水口22排出。螺旋输送机3通过减速电机32带动螺旋叶片38旋转，将砂子和水分离。砂子从螺旋输送机3上的排砂口35排出。混凝土污水砂石分离一体化设备将石子和砂子分别从混凝土浆水中分离，便于石子和砂子的重新利用。
如图1所示的一种混凝土污水砂石分离一体化设备，包括振动筛1、沉淀槽2、螺旋输送机3和机架4。机架4作为整个系统的支撑结构，固定安装在地面上。沉淀槽2的底部与螺旋输送机3相连接。螺旋输送机3与地面形成20-30度的夹角。振动筛1固定安装在沉淀槽2的上方。振动筛1用于分离混凝土浆水中的石子。螺旋输送机3用于分离混凝土浆水中的砂子。沉淀槽2用于沉淀砂子，使得砂子更好地被螺旋输送机3分离。
机架4包括第一支撑组件41和第二支撑组件42。第一支撑组件41用于支撑振动筛1。第二支撑组件42用于支撑螺旋输送机3。机架4的上方设置有喷淋装置43。喷淋装置43用于洒水，配合振动电机对筛网表面砂石混合物充分清洗。喷淋装置43包括喷淋支架431和喷淋水管432。喷淋支架431固定安装在第一支撑组件41上，用于对喷淋水管432的支撑。喷淋水管432固定安装在喷淋支架431上。喷淋水管432位于筛网的上方。喷淋支架431为多根矩形管焊接而成。
如图2结合图3所示，振动筛1包括振动仓11、振动电机14和筛网17。振动仓11为上大下小的空腔结构。振动仓11的上端设置有开口，便于混凝土浆水进入。筛网17固定安装在振动仓11的内部，用于过滤混凝土浆水中的石子。两个振动电机14分别通过振动电机安装座13固定安装在振动仓11的前后两侧。两个振动电机14配合，使得被筛网17过滤下来的石子，在筛网17上朝着一个方向有规律地运动。振动仓11的左侧设置有排石口12，用于将石子排出。振动仓11的侧面设置有4个支撑座15，用于与第一支撑组件41固定安装。振动仓11的底部设置有开口，用于将过滤后的混凝土浆水进入沉淀槽2中。
振动仓11的内部焊接有多根圆管16，用于提高振动仓11的稳定性。
支撑座15与第一支撑组件41之间设置有橡胶垫，用于对振动仓11振动时起到缓冲作用。
筛网17上的圆孔沿着筛网17的长度和宽度方向均匀分布。圆孔的直径为8mm，圆孔在筛网17的长度和宽度方向上的中心距均为16mm。
如图1结合图2所示，沉淀槽2包括漏斗室21。漏斗室21上端开口，用于过滤后的混凝土浆水进入沉淀槽2中。漏斗室21的底部与螺旋输送机3连接，使得漏斗室21与螺旋输送机3形成联通管路。砂子在漏斗室21的底部形成沉淀，与上层清水分离。漏斗室21上端的侧面上设置有出水口22，用于排出上层清水。漏斗室22底部的侧面上设置有检修排水口23，用于检修时排空漏斗室21中的水。
如图3、图4结合图5所示，螺旋输送机3包括输送管道31、减速电机32和螺旋叶片运输杆38。螺旋叶片运输杆38固定安装在输送管道31内。螺旋叶片运输杆38的主动端、从动端分别设置有主动端轴承座组件33、从动端轴承座组件34。螺旋叶片运输杆38的主动端与减速电机32连接。减速电机32通过减速电机安装座36固定安装在输送管道31的一端。输送管道31的中部与第二支撑组件42固定安装。第二支撑组件42用于对螺旋输送机3的支撑。
输送管道31靠近从动端轴承组件34的位置上设置有进料口37。进料口37用于与漏斗室21的底部相连接，便于经过沉淀的砂子进入输送管道31内。输送管道31靠近主动端轴承座组件33的位置上设置有排砂口35。排砂口35用于将螺旋叶片运输杆38旋转从输送管道31底部运输的砂子排出。
优选地，从动端轴承组件34采用多层油封结构，在螺旋叶片运输杆38的从动端设置有7个橡胶圈，用于从动端轴承组件34的防水，以及保证输送管道31底部的密封。
如图6所示的螺旋叶片运输杆38包括运输杆381和螺旋叶片382。在靠近运输杆381的主动端的螺旋叶片382上设置有滤水孔383。滤水孔383用于提高砂子和水分离的效率。
上述混凝土污水砂石分离一体化设备工作时，振动电机14开启。混凝土浆水从振动仓11的上端开口进入，经过筛网17的过滤，混凝土浆水中大块的石子留在筛网17的表面。在振动电机14的振动下，石子向着排石口12有规律地运动，直至排出。过滤后的混凝土浆水经振动仓11底部的开口，进入漏斗室21和输送管道31内。混凝土浆水在漏斗室21内不断聚集，砂子在漏斗室21和输送管道31的底部沉淀，漏斗室21内的上层清水通过出水口22排出。启动减速电机32，减速电机32带动螺旋叶片运输杆38旋转。螺旋叶片运输杆38带动砂子和水一起向上运动，在重力的作用下，水和砂子分离，砂子被向上运送直至从排砂口35排出。
实施例二
如图7和图8所示，在实施例一的基础上，本实施例中的混凝土污水砂石分离一体化设备，用于混凝土搅拌车内残余混凝土砂石的回收时，在排石口12的下方设置有石子回收区5，在排砂口35的下方设置有砂子回收区6。石子回收区5和砂子回收区6便于集中处理被分离的石子和砂子。
为了便于混凝土搅拌车将混凝土浆水倒入混凝土污水砂石分离一体化设备中，在混凝土污水砂石分离一体化设备的一侧铺设有一条斜坡7。在斜坡7的顶端设置有停车平台8。
在停车平台8上设置有用于进料感应的行程开关。当混凝土搅拌车沿着斜坡7进入提车平台8的清洗区域时，触碰到行程开关，混凝土污水砂石分离一体化设备开始工作。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土污水砂石分离一体化设备，包括机架、振动筛、沉淀槽和螺旋输送机，所述振动筛位于机架顶部，所述沉淀槽位于振动筛底部，所述螺旋输送机与沉淀槽相连通，在螺旋输送机的顶部设有排砂口，其特征在于：
所述振动筛包括振动仓、振动电机和筛网，所述振动仓为上大下小的空腔结构，所述振动仓的上端设置有开口，所述筛网固定安装在所述振动仓的内部，振动电机安装在所述振动仓的两侧板上，所述振动仓的两侧板之间穿设若干圆管，所述振动仓的一端设有排石口，所述振动仓的经弹性座联接在机架的顶部，所述振动仓的底部具有开口；
所述沉淀槽具有漏斗状的腔室，所述腔室顶端包围振动仓底部的开口，所述漏斗室的上端侧面上设置溢流出水口；
所述螺旋输送机的底部与沉淀槽的外壁固定联接，所述螺旋输送机的底端连通漏斗室的底端。
2.根据权利要求1所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述弹性座选用橡胶垫。
3.根据权利要求1所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述筛网上均匀分布圆孔，所述圆孔的直径为9-10mm，相邻圆孔的中心距均为9-10mm。
4.根据权利要求1所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述漏斗室具有四个倾斜的侧壁，在一个侧壁上设置有检修排水口。
5.根据权利要求4所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述排砂口与排石口布置在相反的方向上，所述溢流出水口位于排砂口与排石口之间。
6.根据权利要求1所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述螺旋输送机包括输送管道、减速电机和螺旋叶片运输杆，所述螺旋叶片运输杆固定安装在所述输送管道内，所述螺旋叶片运输杆的主动端、从动端分别设置有主动端轴承座组件、从动端轴承座组件，所述螺旋叶片运输杆的主动端与所述减速电机连接，所述减速电机通过减速电机安装座固定安装在所述输送管道的一端，所述输送管道的中部与所述机架固定安装，所述输送管道靠近所述从动端轴承组件的位置上设置有进料口，所述进料口与所述沉淀槽的底部相连接，所述排砂口布置在输送管道靠近主动端轴承座组件的位置。
7.根据权利要求6所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述螺旋叶片运输杆包括运输杆和螺旋叶片，在靠近排沙口的螺旋叶片上间隔地设置有滤水孔。
8.根据权利要求6所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述输送管道与地面形成的夹角为20-30度。
9.根据权利要求7所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，其特征在于，所述从动端轴承组件具有多道油封结构。
10.根据权利要求1所述的混凝土污水砂石分离一体化设备，分离处理混凝土污水的方法，其特征在于，采用振动筛分选石子，螺旋输送机分选砂子，处理后的污水从沉淀槽排水口溢出。
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