CN112190982B - 一种高效免维护斜板沉降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效免维护斜板沉降装置，包括水箱，水箱下连通有集泥箱，水箱内设有至少一组斜板装置；水箱的一侧设有进水口，进水口设置在至少一组斜板装置的上方，水箱的另一侧设有出水口；其特征在于，水箱外设有驱动器，驱动器与水箱内的斜板装置控制连接，通过驱动器驱动斜板装置位移实现清洗。本发明通过柔软材料的斜板改变斜板装置的角度和上下沉降面的位置，以及斜板的运动形式，从而使本发明的柔性若干斜板单元具有了高效的自清洗能力，保证了运行中斜板清洗免维护的能力；在本发明中还增加了螺旋输送和螺旋挤压过滤一体化装置，提高了斜板沉降分离装置的整体功能性和实用性。

Description

一种高效免维护斜板沉降装置

技术领域

本发明涉及非均相物系的分离技术领域，例如固液分离和油水分离领域，具体涉及一种高效免维护斜板沉降装置。

背景技术

随着斜板沉降技术的发展，斜板沉降器已广泛应用于非均相物系的分离，如在固-液分离方面，在一定场合已取代了普通重力沉降槽。斜板沉降器在即使不使用絮凝剂的情况下，细微颗粒也能实现沉降分离，故特别适用于食品工业等不能添加絮凝剂的场合。在液-液分离方面，斜板沉降器广泛应用于石油工业中的油水分离，化工方面的有毒废液处理,环保方面的废液处理、液体净化等。

斜板沉降器是将浅池原理和聚结原理结合而设计的，由于斜板的加入，使液滴沉降时间变短，从而提高分离效率。当待分离的液-液两相流通过斜板时，轻相液滴因浮力作用开始上升，最后到达斜板开始润湿斜板，形成大的液滴，并与斜板相互作用，最后形成流动层膜。分散相液滴与沿着斜板流动的层膜相互作用最后聚结在流动层膜上，完成聚结过程，最后由斜板沉降器轻相出口排出。连续相在重力作用下沉降，由斜板底部流出，最后实现两相分离。由上述斜板沉降分离的过程可以发现，轻质相会不断的聚集在斜板的下面，重质相会不断的聚集在斜板的上面，斜板沉降器工作过程中，斜板之间就会更多的沉积物附着，时间久了斜板上附着的沉积物就会堵塞斜板之间的通道，使斜板沉降器失去沉降或分离的功能；在有些领域，由于斜板上沉积物的附着加大了斜板的重量，造成斜板压塌支架的事故。

水处理装置中的斜板(或斜管)沉淀器是一个非常成熟的技术，具有较高的固液分离处理效率，较短的沉淀时间，池体积较小；目前的斜板(或斜管)沉降器包括水箱10、进水口11、出水口12、溢流堰13、集泥箱14、螺旋输送机15、过滤网16、回流管17、放空管18、压滤液出口19、螺旋驱动器20、斜板(或斜管)装置和斜板驱动器；但是在实际的运行过程中，斜板或斜管易滋生污垢和生物膜，堆积浮渣，造成排泥不畅，会经常造成斜板堵塞，影响系统正常运行。在解决堵塞的问题时，一种方法是将池中的水位降低，然后用高压水枪冲洗，清洗时需要停产；另一种方法也是先停产，再需要人工将斜板从沉淀器中提出，进行人工清理。这两种方法都耗费人工，而且清理不方便、工作环境差，而且影响系统正常运行；另外，斜板和斜管的耐久度较低。

且目前市场使用的斜板或斜管基本上都是塑料制品，并有少数的金属制品或其它材质的，它们的共有特点是都是硬质的，一旦将斜管或斜板安装在设备上，在设备运行时就无法改变或移动。工程技术人员针对斜管堵塞提出了可以采用超声波装置或刮板装置等技术来清洗斜板堵塞的专利技术，由于斜板(或斜管)沉淀技术的固有特性，上述技术无法从根本上彻底解决斜板在线清洗防止堵塞的问题，而且在实施过程设备复杂、维护量大，严重制约了其使用范围和应用效果。

发明内容

本发明的目的是提供了一种结构简单、容易制造、成本低、高效快速沉淀、能够在线自动清洗，不易堵塞，且运行中免维护的一种高效免维护斜板沉降装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高效免维护斜板沉降装置，包括水箱，所述水箱下连通有集泥箱，所述水箱内设有至少一组斜板装置；所述水箱的一侧设有进水口，所述进水口设置在至少一组斜板装置的上方，所述水箱的另一侧设有出水口；所述水箱外设有驱动器，所述驱动器与水箱内的斜板装置控制连接，通过驱动器驱动斜板装置位移实现清洗。

优选地，所述水箱内设有三组斜板装置包括上斜板装置、中斜板装置和下斜板装置；所述上斜板装置通过上驱动器控制驱动，所述中斜板装置通过中驱动器控制驱动，所述下斜板装置通过下驱动器控制驱动。

优选地，所述斜板装置包括斜板框架，所述斜板框架内设有若干斜板单元，所述斜板单元采用柔性材质。

优选地，所述斜板单元包括斜板网，所述斜板网的顶端通过上支撑架与斜板框架的顶部连接，所述斜板网的底端通过下支撑架与斜板框架的底部连接。

优选地，所述斜板框架包括四组固定架，所述每两组固定架通过调整架连接形成一组活动的框架结构；所述四组固定架形成的两组活动的框架结构之间连接设有斜板单元。

优选地，所述斜板框架包括两组固定架，所述两组固定架之间连接若干斜板单元的顶端，所述若干斜板单元的底端分别连接支撑配重装置；所述若干支撑配重装置通过配重拉带连接形成一体结构。

优选地，所述斜板框架包括两条调整带、四组主动轮和四组支撑轮；所述每条调整带绕设在两组主动轮和两组支撑轮上形成矩形的回型圈，所述两组回型圈之间连接设有若干斜板单元。

优选地，所述主动轮与支撑轮之间设有调整轮，所述调整轮采用位移的方式设置在调整带形成矩形的回型圈两侧。

优选地，所述集泥箱的底部设有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置与进水口连接。

优选地，所述螺旋输送装置包括螺旋输送机、过滤网、回流管、压滤液出口和螺旋驱动器；所述螺旋输送机的一端连接螺旋驱动器，所述螺旋输送机另一端套设有过滤网；所述过滤网的下方设有连通螺旋输送机的压滤液出口，所述压滤液出口通过回流管与进水口连通。

优选地，所述螺旋输送机的底部设置了放空管，所述放空管用于检修螺旋输送机。

本发明通过将硬质的斜板和斜管材质改变为软质的斜板网或斜板布等柔软的材料，使这种柔性材料组成的若干斜板单元可以改变斜板的角度和上下沉降面的位置，以及斜板的运动形式，从而使本发明的柔性若干斜板单元具有了高效的自清洗能力，保证了运行中斜板清洗免维护的能力；且由于斜板是柔性的，可以设计成快装模式，在包装时斜板之间就可以紧密叠放，在储存和运输的时候，可以节省大量空间；本发明通过设置了上、中、下三组斜板装置，使其沉降分离性能发挥的更好；在本发明中还增加了螺旋输送和螺旋挤压过滤一体化装置，提高了斜板沉降分离装置的整体功能性和实用性。

附图说明

图1为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例一中斜板装置的立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例一中斜板单元的正视结构示意图；

图4为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例一中驱动器驱动斜板装置位移的操作示意图一；

图5为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例一中驱动器驱动斜板装置位移的操作示意图二；

图6为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例二中驱动器驱动斜板装置位移的操作示意图一；

图7为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例二中驱动器驱动斜板装置位移的操作示意图二；

图8为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例三中驱动器驱动斜板装置位移的操作示意图一；

图9为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例三中驱动器驱动斜板装置位移的操作示意图二；

图10为本发明提出的一种高效免维护斜板沉降装置中实施例四中增加了调整轮位移清洁的操作示意图。

图中标号：

1、斜板网；2、上支撑架；3、下支撑架；4、固定架；41、配重拉带；5、调整架；6、调整带；7、主动轮；8、调整轮；9、支撑轮；10、水箱；11、进水口；12、出水口；13、溢流堰；14、集泥箱；15、螺旋输送机；16、过滤网；17、回流管；18、放空管；19、压滤液出口；20、螺旋驱动器；21、上斜板装置；22、上驱动器；23、中斜板装置；24、中驱动器；25、下斜板装置；26、下驱动器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，为本发明提供的一种高效免维护斜板沉降装置，包括水箱10，水箱10上面设置了溢流堰13和出水口12，溢流堰13和出水口12分别连接了集水箱和出水管，所述水箱10下连通有集泥箱14，所述水箱10内设有三组斜板装置；三组斜板装置包括上斜板装置21、中斜板装置23和下斜板装置25；所述水箱10外设有对应的三组驱动器，所述上斜板装置21通过上驱动器22控制驱动，所述中斜板装置23通过中驱动器24控制驱动，所述下斜板装置25通过下驱动器26控制驱动，通过三组驱动器驱动斜板装置位移实现控制斜板装置的自动清洗时间和清洗状态，确保三组斜板始终保持清洁状态及高效的沉降分离能力；

水箱10的一侧设有进水口11，所述进水口11设置在中斜板装置23与下斜板装置25之间，起到预处理的作用，进一步，斜板的长度设置的比较短，斜板之间的距离设置的比较大；所述水箱10的另一侧为出水口12，出水口12设置在上斜板装置21的上方；

如图2所示，斜板装置包括斜板框架，所述斜板框架内设有若干斜板单元；所述斜板框架包括四组固定架4，两组固定架4上下平行，即定义为上行固定架4和下行固定架4，上行固定架4和下行固定架4的两端通过调整架5连接形成一组活动的框架结构；所述四组固定架4形成的两组活动的框架结构相互平行，且两组活动的框架结构之间连接设有斜板单元；

如图3所示，所述斜板单元包括斜板网1，所述斜板网1的顶端通过上支撑架2与两组活动的框架结构顶部连接(即与上行的两组固定架4连接)，所述斜板网1的底端通过下支撑架3与两组活动的框架结构底部连接(即与下行的两组固定架4连接)，且斜板单元在斜板框架内可以转动，同时，斜板网1的网状或布状材料要求表面能要尽量低、并且具有一定的强度和柔软性，目的是在斜板装置倾斜角度时，斜板单元也同步倾斜角度。该斜板网1制作成本非常低，选材广泛，制造过程不需要专门的模具，其大小和形式可以任意调整；进一步，上支撑架2和下支撑架3可以由金属或塑料等刚性材料制成，也可以由足够强度的软性材料制成，如果采用软性材料时，需要两端固定在支架上，始终保持足够的张力，以保证斜板网1的平整。

如图4和图5所示，当驱动器对斜板装置进行施加拉或推的位移时，若干斜板单元就会按照图4和图5的位置进行变换，变换的角度可以根据位移的距离确定，变换斜板框架的角度即可以同步起到清洁斜板框架内斜板单元的效果。

进一步，调整架5的中间设置有可以旋转的固定轴，用于旋转清洁斜板装置。

进一步，集泥箱14的底部连通安装螺旋输送装置，螺旋输送装置用来将集泥箱里沉淀下来的沉积物向前推进；螺旋输送装置包括螺旋输送机15、过滤网16、回流管17、压滤液出口19和螺旋驱动器20；所述螺旋输送机15的一端连接螺旋驱动器20，通过螺旋驱动器20驱动螺旋输送机15推进；所述螺旋输送机15另一端安装有过滤网16，用于分离沉积物里的固液；所述过滤网16的下方设有连通螺旋输送机15的压滤液出口19，所述压滤液出口19通过回流管17与进水口11连通，用于将过滤出来的含有杂质的液体通过压滤液出口19和回流管17输送到进水口11重新分离处理，过滤后挤压出来的沉降物进行外输处理。

进一步，所述螺旋输送机15的底部设置了放空管18，该放空管18用于检修螺旋输送机15。

本发明的工作原理如下：

来液通过进水口11进入到中斜板装置23和下斜板装置25的中间位置，首先较重质液体在下斜板装置25中进行初步沉降分离；较轻质液体在中斜板装置23中进行初步沉降分离，此时中斜板装置23还起到平均配送的功能；经过初步沉降分离的轻质液体在水箱10中继续上浮，进入到上斜板装置21中继续沉降分离，分离出来的上清液通过溢流堰13和出水口12排出；

较重质液体在下斜板装置25中进行初步沉降分离后的沉积物继续下沉到螺旋输送机15处，螺旋驱动器20控制螺旋输送机15将沉积物向前推进，直接进入到过滤网16里面，水分通过过滤，固体物质在螺旋推进器的作用下继续向前，直到最后挤出螺旋输送机。最后被挤出的固体物质含水分比较少，可以根据其中的危害性质进行进一步处理。过滤出来的含有杂质的液体通过压滤液出口19和回流管17输送到进水口11重新分离处理。

若干斜板单元在沉降分离过程中，斜板网1的表面上会不断的沉积杂物，使通道变小，严重影响分离效果，此时可以需要启动驱动器，对若干斜板单元进行自动清洗。

实施例二

在实施例一的基础上，本发明提出了另一种斜板框架的结构，该斜板框架包括两组相互平行的固定架4(即两组上行的固定架4)，所述两组固定架4之间连接若干斜板单元的顶端，所述若干斜板单元的底端分别连接支撑配重装置；所述若干支撑配重装置通过配重拉带41连接形成一体结构，配重拉带41连接驱动器；如图6和图7所示，此时当驱动器驱动斜板装置的配重拉带41时，支撑配重装置带动斜板网1底部，从而改变斜板网1的角度，通过不断该表斜板网1的位置，可以将斜板网1上的沉积物抖落，从而起到清洁的效果。

实施例三

在实施例一的基础上，本发明提出了第三种斜板框架的结构，与图3所不同的是斜板网1的左右两端安装了两条调整带6、四组主动轮7、调整轮8、四组支撑轮9；所述每条调整带6绕设在两组主动轮7和两组支撑轮9上形成矩形的回型圈，所述两组回型圈之间连接设有若干斜板单元；

如图8和图9所示，驱动器连接主动轮7，通过驱动主动轮7的正反方向转动，带动调整带6正反方向移动，在调整轮8的支撑轮9配合下，就可以实现斜板网1任意角度的变化，即实现了斜板网的转换，从而有利于自动清除斜板上面的重质附着物和斜板下面的轻质附着物。

实施例四

在实施例三的基础上，主动轮7与支撑轮9之间设有调整轮8，所述调整轮8采用位移的方式设置在调整带6形成矩形的回型圈两侧；

图10所示，当斜板网1上的附着物非常难清理时，通过调整主动轮7的正反方向转动，使斜板网1的上下面不断改变，同时通过调整轮8的位置改变，使斜板网1上下位置发生改变，这两种运动方式的结合，使斜板网1在水池中进行揉搓的运动，能够高效快速的清除斜板网上面的附着物，保持斜板网清洁，从而保持高效的沉降分离能力。

本发明改变了传统的斜板或斜管的硬脆的材质特性，而是采用一种网状或布状材料代替斜板或斜管，通过将硬质的斜板和斜管材质改变为软质的斜板网或斜板布等柔软的材料，使这种柔性材料组成的斜板组可以改变斜板的角度和上下沉降面的位置，以及斜板的运动形式，从而使本发明的柔性斜板组具有了高效的自清洗能力，保证了运行中斜板清洗免维护的能力；且由于斜板是柔性的，可以设计成快装模式，在包装时斜板之间就可以紧密叠放，在储存和运输的时候，可以节省大量空间；本发明通过设置了上、中、下三组斜板装置，使其沉降分离性能发挥的更好；在本发明中还增加了螺旋输送和螺旋挤压过滤一体化装置，提高了斜板沉降分离装置的整体功能性和实用性。

本发明的柔性斜板选材广泛，制作灵活、成本低，可以根据现场具体情况或设计的具有要求，有针对性的加工制造，

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高效免维护斜板沉降装置，包括水箱（10），所述水箱（10）下连通有集泥箱（14），所述水箱（10）内设有至少一组斜板装置；所述水箱（10）的一侧设有进水口（11），所述进水口（11）设置在至少一组斜板装置的上方，所述水箱（10）的另一侧设有出水口（12）；其特征在于，所述水箱（10）外设有驱动器，所述驱动器与水箱（10）内的斜板装置控制连接，通过驱动器驱动斜板装置位移实现清洗；

所述斜板装置包括斜板框架，所述斜板框架内设有若干斜板单元，所述斜板单元采用柔性材质；

所述斜板框架包括两条调整带（6）、四组主动轮（7）和四组支撑轮（9）；所述每条调整带（6）绕设在两组主动轮（7）和两组支撑轮（9）上形成矩形的回型圈，所述两组回型圈之间连接设有若干斜板单元；

所述主动轮（7）与支撑轮（9）之间设有调整轮（8），所述调整轮（8）采用位移的方式设置在调整带（6）形成矩形的回型圈两侧。

2.根据权利要求1所述的一种高效免维护斜板沉降装置，其特征在于，所述水箱（10）内设有三组斜板装置包括上斜板装置（21）、中斜板装置（23）和下斜板装置（25）；所述上斜板装置（21）通过上驱动器（22）控制驱动，所述中斜板装置（23）通过中驱动器（24）控制驱动，所述下斜板装置（25）通过下驱动器（26）控制驱动。

3.根据权利要求1所述的一种高效免维护斜板沉降装置，其特征在于，所述集泥箱（14）的底部设有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置与进水口（11）连接。

4.根据权利要求3所述的一种高效免维护斜板沉降装置，其特征在于，所述螺旋输送装置包括螺旋输送机（15）、过滤网（16）、回流管（17）、压滤液出口（19）和螺旋驱动器（20）；所述螺旋输送机（15）的一端连接螺旋驱动器(20)，所述螺旋输送机(15)另一端套设有过滤网（16）；所述过滤网（16）的下方设有连通螺旋输送机（15）的压滤液出口（19），所述压滤液出口（19）通过回流管（17）与进水口（11）连通。

5.根据权利要求4所述的一种高效免维护斜板沉降装置，其特征在于，所述螺旋输送机（15）的底部设置了放空管（18），所述放空管（18）用于检修螺旋输送机（15）。

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