CN112675598A - 一种水处理固液分离机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水处理固液分离机，包括箱体、箱盖，还包括设置在箱体内的分离机中心轴、旋转筒、接料槽、筒内支撑组件、密封组件、出料管、筒外轴承座支撑，减速电机、多堰出水管组、筒下沉淀物回收组件、筒内进水布水管、溢流管、气水冲洗管、鼓风机、现场控制箱及液位控制组成；中心轴由实心短轴连接圆管及焊接在圆管外的螺旋叶片组成；实心短联接箱体外的减速电机；旋转筒由带中心传动套的端板、导料板、多条支撑梁、带内支撑圆筒的环形端板、环筒滤网及其固定组件组成；所述接料槽由内端板、管、联接法兰、半圆形支撑套、带孔和筋板的大圆板组成；中心轴通过键连接与旋转筒同步旋转。该装置同样适应于净水处理、工业废水处理场合。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种可以代替净水厂和污水处理厂初沉淀池的固液分离装置。
背景技术
2012年，挪威批量生产出在污水处理厂使用能代替初沉池的滤带连续自下而上斜面域匀速运动式固液分离机，近年国内也有个别厂家设计生产相似设备。这类设备的特点和不足之处是：
1、安装在粗格栅后提升泵管路上；
2、进水分配装置将水流均匀分布在整个滤带宽度上；
3、不大于35°的倾斜滤带连续自下而上斜面域匀速运动；
4、滤带进水槽两侧和下端(辊筒外圆)均有橡胶滑动密封；
5、当污水中有25％的颗粒尺寸大于滤带孔径时，就会出现滤布堆积形成垫层；6、由于垫层的作用，尺寸小于滤带孔隙1/10的颗粒也能拦截；
7、出料上端通过压缩空气或刮板或冲洗水将滤带上的物料卸下；
8、有的后续联接独立电机驱动的螺旋压榨机挤压脱水；
9、滤带有多个支撑辊或支架；
10、滤带需自动张紧装置或预先张紧；
11、滤带需调偏装置或防偏传动结构。
14、磨损后的滤带更换较麻烦；
15、有的需水下轴承；
16、需要多条平行的辊筒；
17、为了防止滤带相对辊筒打滑，需采用同步齿形带传动装置；
18、滤带冲洗水和渣物压榨水需管道连接返回进水前端粗格栅池，与新进水混合再次提升到进水端。增加了系统能耗。
19、辊筒轴承数量多，且需配置自动补油装置，人工加油较麻烦。
20、配置有进水端水位控制装置，自动提醒预防溢流。
21、有的配置了进水端溢流装置。有的则在进水管路上配置旁通阀溢流。
22、一台日处理量5000方的固液分离机滤带滑动密封段总长度大于4.4米。
23、滤带众多支撑辊和较长的滑动密封摩擦段会增加运行能耗。一台日处理量5000的方固液分离机滤带驱动和渣物压榨装机功率为2*1.1KW。
24、滑动密封段长会增加泄露和磨损的机会。
25、压榨机的毛刷磨损后需更换。
26、倾斜的滤带无法提升圆柱形或球形物体，如木棍、塑料杯子会向下滚动无法提升，需要人工定期清理。
27、快速高效，可以在数秒内有效的实现泥渣砂分离；
28、能将原污水中的毛发、纤维、泥渣沙等去除95％以上，悬浮颗粒物去除30-60％，有机物质(难降解)去除20-65％。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水处理固液分离机，解决现有设备存在的结构复杂、能效低、处理不干净技术问题。本发明提供的一种污水处理固液分离洗装置，该装置同样适应于净水处理、工业废水处理场合。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种污水处理固液分离机，包括箱体、箱盖，设置在箱体内的分离机中心轴、旋转筒、接料槽、筒内支撑组件、密封组件、出料管、筒外轴承座支撑、减速电机、多堰出水管组、筒下沉淀物回收组件、筒内进水布水管、溢流管、气水冲洗管、鼓风机、控制箱及液位控制等组成。所述中心轴由实心短轴连接圆管及焊接在圆管外的螺旋叶片组成。所述实心短轴穿过接料槽轴套、带键穿过旋转筒端板中心轴套、箱体端板间隙光孔、UCP轴承座孔、带键穿过箱体外的减速电机空心轴管。所述的旋转筒由带中心传动套的端板、导料板、多条支撑梁、带内支撑圆筒的环形端板、环筒滤网及其固定组件等组成。为了保证滤带绷紧在圆周均布的众多支撑梁上形成圆筒形，在所述支撑梁上焊接有外部呈圆形的支撑环，进一步的，为了保证支撑梁更少的遮挡滤网，支撑梁与支撑环接触位置仅为方管的顶角部分。所述接料槽由内端板、管、联接法兰、半圆形支撑套、带孔和筋板的大圆板组成，所述中心轴通过键连接与旋转筒同步旋转，中心轴键连接段与减速电机安装段之间轴径段穿过UCP调心轴承支撑在系统中外端部位置。所述筒内密封组件为固定在所述带孔和筋板的大圆板下半圆外缘的橡胶条及压板，所述筒内支撑组件分为两部分，其中一部分支撑旋转筒，通过固定于所述带孔和筋板的大圆板上的一对活动尼龙轮来支撑，另一部分支撑分离机，通过穿过所述带孔和筋板的大圆板并延伸至旋转筒内部相互平行的所述筒内进水布水管及溢流管，所述筒内进水布水管及溢流管于旋转筒外部向两个水平相反的方向90°弯曲，并坐落在箱体两侧进水口和溢流口的半圆弧支撑上，通过外部法兰的螺栓固定。进一步的，所述接料槽一端支撑在中心轴上，另一端支撑在由进水管、溢流管组成的支撑横梁上，进水管、溢流管伸入筒内段与接料槽刚性联接成一个整体。为确保布水均匀，所述进水布水管下端均匀布置有不同孔径的开口，其开口的大小确保每个开口的流量一致，所述溢流管伸入筒内段上部开口(孔)，超过设计水位的水被收纳进溢流管中，并及时排出。所述出料管通过法兰与接料槽相连，倾斜45°向上延伸；所述螺旋叶片没有延伸至出料管内，在螺旋叶片的推动下，污物不断堆积在所述出料管的弯管处，所述弯管管径先由大变小，使得堆积的渣物越来越致密以达到压榨的目的，为确保压实的渣物不会因管壁摩擦力太大而出料困难，因此后续直管管径由小变大。所述的箱体一侧多堰出水管组由一条出水管和连接其上的多个并排堰槽，堰槽呈倒三角形，顶部为矩形开口，多个堰槽排列目的是增加堰总长，以降低堰负荷，减少可沉淀悬浮物体流出量，进一步降低出水中的悬浮物。所述筒下沉淀物回收组件由环绕布置在箱体底部的固定开孔吸管、端部上升管、上端流出口、气管等组成，通过气提作用提升至筒内溢流管口回到过滤筒内，进一步的，所述气提气源为气冲洗用鼓风机，通过电磁阀定时开启，以提升沉积在箱体底部的积泥。所述气水冲洗管置于转筒外上方，按转筒旋转方向先经过气冲，再进行水冲，其目的是先通过压力空气将滤网上滤层冲散，再通过水冲将滤网洗净。而在一般情况下，仅使用压缩空气冲洗即可满足使用要求，只有在滤筒内进水水面高于设定的高水位时，现场控制系统才会启动压力水冲洗装置冲洗滤网。因此本设备耗用冲洗水量很少。
本发明的有益效果：
1、进水布水管下端均匀布置有不同孔径的开口，能达到将水流较为均匀的分布在旋转筒轴向方向上的目的；
2、轴线水平的旋转筒最大限度的利用了其过水面积，相较传统35°带式过滤，相同占地面积其过水面积提升了30％以上。
3、旋转筒驱动侧采用端轴中心传动，另一侧由耐磨性极好的水润滑MC尼龙轮衬套支撑，无水下轴承、无易损件，传动效率高，并且滑动密封面较小，仅为旋转筒开口侧进一步缩小直径的内圆柱面下半圆10毫米长度区域的密封。
4、滤网通过旋转筒内外双层支架固定，相较传统带式过滤，其无需撑紧及调偏，与旋转筒之间没有相对滑动，寿命长，同时更换方便。
5、滤网过滤会通过固体颗粒堆积形成过滤层，在滤层的作用下尺寸小于滤网孔隙1/10的颗粒也能拦截。
6、旋转筒圆周方向均匀排布有导料板，其能确保旋转筒旋转过程不会出现渣物无法提升的问题，即便是圆形渣物也由于导料板设置的角度从而不会提前滚动以致无法提升。
7、压缩空气吹扫+高水位启动中压水冲洗的组合冲洗形式，能显著提高冲洗效率，节约冲洗水量。
8、自带渣物压榨脱水功能，整个设备仅一台驱动电机带动，无带、链传动，结构紧凑，输送压榨液通过接料槽上溢流孔排出，无需毛刷清洗，因此没有更换毛刷的需求。
9、通过滤网内液位计控制设备运转，当液位过高可通过溢流口至溢流管及时排出。
10、设置多堰出水管组，引导上清液从总长度较大的堰口低速滗水，通过滤网排出到集水箱体的混合液能得到再一次沉淀。进一步的，滤筒动密封弧面橡胶的压缩量可以做得更小，或者说，当密封件磨损后出现微小间隙时，设备也能正常运行，因为即使有少量渣物或砂粒泄露，也因需要经过集水箱以较低流速到达另一端出水堰，在此过程会再次在箱体底部二次沉淀，底部沉积的泥、渣、砂定期借用气吹扫的气源，依靠气提方式定期提升回到滤筒内，实现底泥的清理。再一次减小了堰口出水中的悬浮物。同时较小橡胶压缩量的动密封结构，显著减低密封面的摩擦力，提高了密封使用寿命，减少了设备运行能耗。
11、设备为整体箱型结构，结构紧凑，外观简洁，进水及出水均为管道法兰连接，运输安装方便。
12、能将原污水中的毛发、纤维、泥渣沙等去除95％以上，悬浮颗粒物去除30-60％，有机物质(难降解)去除20-65％。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明的剖面构造示意图。
图2为本发明的左视图(部分剖面)。
图3为本发明的俯视图(滤筒中轴以下剖面)。
图4为本发明的图1中A-A剖面图。
图5为本发明的驱动轴连接端局部放大剖面图。
图6为本发明的图1中Ⅰ局部放大图。
具体实施方式
实施例：如图1至6所示，一种污水处理固液分离机，包括箱体(1)，箱盖(2)；设置在箱体内的中心轴(3)、旋转筒(4)、接料槽(5)、筒内支撑组件(6A)密封组件(6B)、出料管(7)、筒外轴承座支撑(8)，减速电机(9)、多堰出水管组(10)、筒下沉淀回流组件(11)、筒内进水布水管(12)、溢流管(13)、气水冲洗管(14)、鼓风机、电器控制箱及液位控制等组成。所述中心轴(3)由实心短轴(301)连接圆管(302)及焊接在圆管外的螺旋叶片(303)构成。所述的实心短轴(301)另一端穿过接料槽轴套(501)、带键穿过旋转筒(4)端板中心轴套(401)、箱体端板间隙光孔(101)、UCP轴承座(8)孔、带键穿过箱体外的减速电机(9)空心轴管联接。所述旋转筒(4)由带中心传动套的端板(401)、导料板(402)、8条支撑梁(403)、带内支撑圆筒的环形端板(404)、滤网(405)及其固定组件等组成。所述接料槽(5)由内端板(502)、管(503)、联接法兰(504)、半圆形支撑套(505)、带孔和筋板的大圆板(506)组成。所述中心轴(3)通过键连接与旋转筒(4)同步旋转，中心轴(3)键连接段与减速机(9)安装段之间轴径段穿过UCP调心轴承(8)支撑在系统中外端部位置。所述的筒内密封组件(6B)为固定在所述带孔和筋板的大圆板(506)下半圆外缘的橡胶条(601)及压板(602)。所述筒内支撑组件(6A)分为两部分，其中一部分支撑旋转筒，通过固定于所述带孔和筋板的大圆板(506)上的一对尼龙轮(603)来支撑，另一部分支撑分离机。通过穿过所述带孔和筋板的大圆板(506)并延伸至旋转筒(4)内部相互平行的所述筒内进水布水管(12)及溢流管(13)，所述筒内进水布水管(12)及溢流管(13)于旋转筒(4)外部向两个水平相反的方向90°弯曲，并坐落在箱体(1)两侧进水口和溢流口的半圆弧支撑上，通过外部法兰的螺栓固定。所述接料槽(5)一端支撑在中心轴(3)上，另一端支撑在由进水管(12)、溢流管(13)组成的支撑横梁上；进水管、溢流管伸入筒内段与接料槽刚性联接成一个整体。所述出料管(7)通过法兰(504)与接料槽(5)相连，倾斜45°向上延伸。所述多堰出水管组(10)由一条出水管(1001)和连接其上的多个并排堰槽(1002)，堰槽呈倒三角形，顶部为矩形开口。所述筒下沉淀回流组件(11)由环绕布置在箱体底部的固定吸管组成。所述气水冲洗管(14)置于转筒(4)之上。
本新型污水处理固液分离机可以连续24小时运行，可直接安装在一般污水处理厂粗格栅后提升泵的管路上，设备运行时，污水通过本新型污水处理固液分离机进水法兰进入筒内进水布水管(12)，在布水管(12)下方布水孔作用下，沿旋转筒(4)轴向方向均匀布水。旋转筒(4)通过其带中心传动套的端板(401)连接中心轴(3)，在减速电机(9)的带动下做逆时针旋转。污水中的悬浮颗粒及渣物在滤网(405)的拦截作用下被截留在了旋转筒(4)内测，由于堆积作用在滤网(405)上形成滤层，加大了滤网的拦截率。悬浮颗粒及渣物在旋转筒(4)的旋转作用及导料板(402)的输送作用下，输送至旋转筒(4)的上方，一部分悬浮颗粒及渣物在重力作用下掉落至接料槽(5)内，一些附着在滤网(405)上粘性较大的颗粒在气水冲洗管(14)的作用下，先被高压空气吹散甚至吹落，再被中压水的清洗作用下进入接料槽(5)内。接料槽(5)内的渣水混合物在由中心轴(3)带动的螺旋叶片(303)推动下输送至出料管(7)，渣水混合物中多余的水分通过接料槽(5)上部的溢流孔溢流至旋转筒(4)内，由于出料管(7)是倾斜的，且出料管(7)内无螺旋叶片(303)，渣水混合物在出料管(7)内越堆越多，在自身重力和管壁摩擦力与螺旋叶片(303)末端输送力作用下被压榨脱水，由于出料管(7)出口高度高于接料槽(5)上部的溢流孔一定高度，因此压榨水无法从出料管(7)排出，只能回流至接料槽(5)内，所以出料管(7)出来的渣物含水率较低。通过滤网(405)的过滤液进入箱体(1)底部，上层液通过多堰出水管组(10)溢流并排出。部分通过滤网(405)的细微颗粒在重力作用下沉淀于箱体(1)底层，并且经过长时间累积后形成箱体(1)底泥，最后通过定时开启的筒下沉淀回流组件(11)回流至筒内溢流管口(507)回到过滤筒内。当污水流量超出额定值或者滤网(405)清洁效率降低时，旋转筒(4)内液位上升，在液位传感器的感应下，控制驱动减速机(9)转速增加以提高设备处理能力，当旋转筒(4)以最大转速时仍无法控制液位的上升时，多余的污水溢流进入筒内顶部开口的溢流管(13)中排出，同时电控箱发送故障报警信号提醒管理人员检查故障原因。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种污水处理固液分离机，包括箱体(1)、箱盖(2)，其特征是：还包括设置在箱体内的分离机中心轴(3)、旋转筒(4)、接料槽(5)、筒内支撑组件(6A)、密封组件(6B)、出料管(7)、筒外轴承座支撑(8)，减速电机(9)、多堰出水管组(10)、筒下沉淀物回收组件(11)、筒内进水布水管(12)、溢流管(13)、气水冲洗管(14)、鼓风机、现场控制箱及液位控制组成；所述中心轴(3)由实心短轴(301)连接圆管(302)及焊接在圆管外的螺旋叶片(303)组成；所述实心短轴(301)联接箱体外的减速电机(9)；所述的旋转筒(4)由带中心传动套的端板(401)、导料板(402)、多条支撑梁(403)、带内支撑圆筒的环形端板(404)、环筒滤网(405)及其固定组件组成；所述接料槽(5)由内端板(502)、管(503)、联接法兰(504)、半圆形支撑套(505)、带孔和筋板的大圆板(506)组成；所述中心轴(3)通过键连接与旋转筒(4)同步旋转；所述筒内密封组件(6B)为固定在所述带孔和筋板的大圆板(506)下半圆外缘的橡胶条(601)及压板(602)；所述筒内支撑组件(6A)分为两部分，其中一部分通过固定于所述带孔和筋板的大圆板(506)上的一对尼龙轮(603)来支撑旋转筒；通过穿过所述带孔和筋板的大圆板(506)并延伸至旋转筒(4)内部相互平行的所述筒内进水布水管(12)及溢流管(13)，所述筒内进水布水管(12)及溢流管(13)于旋转筒(4)外部向两个水平相反的方向90°弯曲，并坐落在箱体(1)两侧进水口和溢流口的半圆弧支撑上，通过外部法兰的螺栓固定；所述接料槽(5)一端支撑在中心轴(3)上，另一端支撑在由进水管(12)、溢流管(13)组成的支撑横梁上，进水管、溢流管伸入筒内段与接料槽刚性联接成一个整体；为确保布水均匀，所述进水布水管(12)下端均匀布置有不同孔径的开口，其开口的大小确保每个开口的流量一致，所述溢流管(13)伸入筒内段上部开口，超过设计水位的水被收纳进溢流管中，并及时排出；在箱体一侧设置多堰出水管组(10)；所述筒下沉淀物回收组件(11)由环绕布置在箱体底部的固定开孔吸管、端部上升管、上端流出口、气管组成。
2.如权利要求1所述的污水处理固液分离机，其特征在于：所述的旋转筒(4)为了保证滤带绷紧在圆周均布的众多支撑梁上形成圆筒形，在所述支撑梁(403)上焊接有外部呈圆形的支撑环(406)。
3.如权利要求1或2所述的污水处理固液分离机，其特征在于：所述出料管(7)通过法兰(504)与接料槽(5)相连，倾斜45°向上延伸；所述弯管管径先由大变小，后续管径由小变大。
4.如权利要求1或2所述的污水处理固液分离机，其特征在于：所述的多堰出水管组(10)由一条出水管(1001)和连接其上的多个并排堰槽(1002)，堰槽呈倒三角形，顶部为矩形开口。
5.如权利要求1或2所述的污水处理固液分离机，其特征在于：所述的通过气提作用提升至筒内溢流管口(507)回到过滤筒内，进一步的，所述气提气源为气冲洗用鼓风机，通过电磁阀定时开启，以提升沉积在箱体(1)底部的积泥。所述气水冲洗管(14)置于转筒(4)外上方，按转筒(4)旋转方向先经过气冲，再进行水冲，其目的是先通过压力空气将滤网(405)上滤层冲散，再通过水冲将滤网(405)洗净。
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