CN112876025A - 一种泥水净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泥水净化装置，包括泥水储存桶和箱体，所述泥水储存桶与箱体之间通过装有抽水泵的管道连通，所述箱体内部设有悬浮在泥水中的过滤元件，所述箱体内的底部设有微孔曝气管，所述箱体外设有为微孔曝气管提供曝气的空气泵，所述过滤元件顶部设有用于排出过滤水的排水管，所述箱体下部还设有用于排出泥沙的排泥管。本发明依靠水体中的泥沙颗粒在过滤元件表面形成一层无机过滤层，依靠该无机过滤层在重力流的作用下将泥水分离，该方法操作简单，泥水分离效果好，占地面积小，泥水分离时间短，经济成本低。

Description

一种泥水净化装置

技术领域

本发明涉及水体过滤技术领域，更具体地，涉及一种泥水净化装置。

背景技术

在雨季时节，大量的黄泥及细微砂粒在雨水冲刷作用下进入水体环境中。一方面会影响水体的视觉感官，降低水体的透明度及其溶氧条件，对水体的生化效应及其生态效应都会带来重大的影响；此外，一旦大量的黄泥水进入污水处理厂或者自来水厂，会严重影响工艺调控，影响水质。

泥水分离是泥水净化的关键步骤，现有的泥水分离通常有两种方法，一种是通过自然沉降的作用，另一种是通过先投加絮凝剂(NaCl、CaCl2等)再进行沉降沉淀；中国专利公开号CN209872613U，公开日期为2019年12月31日，该专利公开了一种水利工程过滤装置，包括沉降釜、过滤芯、过滤釜、搅拌器和絮凝剂储存罐，所述沉降釜的内部通过网板固定安装有过滤芯，所述沉降釜的底部焊接有三组支撑架，所述支撑架顶部通过安装板固定安装有水泵，所述的水泵通过连接管将沉降釜和过滤釜连接，所述过滤釜的内部安装有延伸至过滤釜外侧的搅拌器，所述过滤釜的顶部焊接有絮凝剂储存罐。自然沉降作用虽然节约成本，但是占地面积较大，沉降时间较长，投加絮凝剂，它能够缩短黄泥水的沉降时间，但是泥沙絮凝的过程中存在絮凝临界粒径，当泥沙粒径大于0.01mm时，絮凝很弱；利用膜分离技术处理黄泥水，它能克服自然沉降的缺点，泥水分离时间短，占地面积小，在水质净化过程中，常用的滤膜有微滤膜(0.1-1μm)和超滤膜(0.0015-0.02μm)，它们能够截留悬浮物、细菌、部分病毒及其胶体等杂质。由于微滤和超滤孔径小，在水质净化过程中，需泵的抽吸作用出水；同时，由于其孔径小，很容易发生膜孔堵塞，需要对其定期的进行物理和化学清洗，这会使微滤和超滤在水质净化过程中增加操作难度，增加运行成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有泥沙过滤处理过程中的占地面积大、沉降时间长、运行成本高的缺点，提供一种泥水净化装置。本发明依靠水体中的泥沙颗粒在微孔滤网表面形成一层无机层，依靠该无机层在重力流的作用下将泥水分离，该方法操作简单，泥水分离效果好，占地面积小，泥水分离时间短，经济成本低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种泥水净化装置，包括泥水储存桶和箱体，所述泥水储存桶与箱体之间通过装有抽水泵的管道连通，所述箱体内部设有悬浮在泥水中的过滤元件，所述箱体内的底部设有微孔曝气管，所述箱体外设有为微孔曝气管提供曝气的空气泵，所述过滤元件顶部设有用于排出过滤水的排水管，所述箱体下部还设有用于排出泥沙的排泥管。

本技术方案中，大量的泥水首先是储存在泥水储存桶中，通过抽水泵和管道把泥水从泥水储存桶抽送至箱体中，将箱体内的过滤元件淹没并略高于箱体出水口，在过滤初始阶段，部分泥沙会进入过滤元件内部，但随着过滤的不断进行，不同粒径的泥沙会附着沉积在过滤元件上，使得过滤元件表面形成具有一定厚度的无机过滤层。当无机过滤层形成后，形成的过滤层的孔径远远小于原微滤网的孔径，泥沙颗粒几乎可以完全被截留在过滤层外侧，进入过滤元件的为过滤后的净水。由于箱体内的水位高度略高于箱体过滤元件的出水口的高度，因此，过滤后的水在重力流的作用下能够从过滤元件顶部的出水口经排水管流出。箱体底部的微孔曝气管会不断对箱体内泥水混合液进行曝气，曝气时产生的水流在过滤元件表面流动并产生剪切作用力，防止泥沙颗粒在过滤元件表面堆积。

进一步的，所述箱体的侧壁设有通孔，所述通孔上设有固定管道，所述排水管在箱体内连接固定管道，所述固定管道位于箱体外的一端设有阀门。

进一步的，所述空气泵与微孔曝气管之间设有流量计。

进一步的，所述过滤元件包括框架和微孔滤网，所述微孔滤网包裹框架，所述框架的顶部设有出水口，所述出水口的一端连通所述框架的内部，所述出水口的另一端与所述排水管相连。本技术方案中，泥水从泥水储存桶内进入箱体，当微孔滤网上形成无机过滤层后，泥水中的泥沙颗粒被拦截在箱体内，水穿过无机过滤层进入框架内，并在重力流的作用下从框架顶部的出水口进入排水管，完成泥水的过滤净化。

进一步的，所述框架为矩形框架，所述矩形框架的内部设有若干个用于支撑微孔过滤网的横梁，所述横梁上设有过水通孔。本技术方案中，横梁是对包裹的微滤网起支撑作用，横梁上的过水通孔便于进入框架内的水流向过滤元件出水口。

进一步的，所述微孔滤网上设有若干个滤网网孔，所述滤网网孔为正方形，所述滤网网孔的边长为25微米。在过滤的初始阶段，当泥沙颗粒的粒径大于滤网网孔边长时，该颗粒可将整个滤网网孔堵住；当泥沙颗粒粒径等于滤网网孔边长时，泥沙颗粒正好将卡在滤网网孔内；当泥沙颗粒粒径小于微孔滤网孔径边长时，泥沙颗粒会通过微孔滤网或者多个小粒径泥沙颗粒相互作用卡在微孔滤网孔中，故在过滤初始阶段，部分泥沙颗粒物会通过微孔滤网，导致出水浊度偏高，出水需重新接回到箱体内进行二次处理。随着过滤的不断进行，箱体中的泥沙颗粒在重力流的作用下不断附着在微孔滤网表面，形成具有一定厚度的无机过滤层。当无机过滤层形成后，对泥水有较高的截留效果，出水可达到污水回用标准。

进一步的，所述箱体底部为锥形底，所述微孔曝气管位于箱体侧壁与锥形底的连接处，所述排泥管位于所述锥形底的底端，所述排泥管上设有阀门。本技术方案中，泥水中的一些泥沙会沉积在锥形底，可以打开阀门将泥沙从排泥管处排放，微孔曝气管放置在锥形底和箱体侧壁的连接处，能够避免黄泥直接堆积在微孔曝气管上影响曝气。

进一步的，所述箱体的外壁设有用于支撑箱体的支撑脚。

进一步的，所述框架采用的是工程塑料或者不锈钢材料。

进一步的，所述微孔滤网采用的是尼龙材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用泥沙颗粒在微孔滤网表面形成无机过滤层，能够进一步加强对泥水的过滤效率，既不需要进行自然沉降，也不需要使用絮凝剂来缩短沉降时间；本发明将过滤元件浸没在箱体内的泥沙水中，依靠重力流的作用将过滤后的水从过滤元件中排出，不需要泵抽吸作用出水；本发明在箱体的底部设有微孔曝气管，曝气时产生的水流在过滤元件表面流动并产生剪切作用力，防止泥沙颗粒在过滤元件表面堆积。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图。

图2为图1中箱体A方向的正投影视图。

图3为实施例1中过滤元件的结构示意图。

图4为实施例1中微孔滤网堵塞过滤的示意图。

图5为实施例1中无机过滤层的结构示意图。

图6为实施例2的整体结构示意图。

图7为图6中箱体B方向的正投影视图。

图示标记说明如下：

1-过滤元件；2-箱体；3-泥水储存桶；4-微孔曝气管；5-空气泵；6-流量计；7-抽水泵；8-排水管；9-排泥管；10-阀门；11-底座；12-出水口；13-微孔滤网；14-框架；15-滤网网孔；16-泥沙颗粒；17-无机过滤孔；18-无机过滤层；19-锥形底；20-支撑脚。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1至图5所示为本发明一种黄泥水净化装置的实施例。一种黄泥水净化装置，包括泥水储存桶3和箱体2，泥水储存桶3与箱体2之间通过装有抽水泵7的管道连通，箱体2内部设有悬浮在泥水中的过滤元件1，箱体2内的底部设有微孔曝气管4，箱体2外设有为微孔曝气管4提供曝气的空气泵5，过滤元件1顶部设有用于排出过滤水的排水管8，箱体2侧壁的下部还设有用于排出沉积泥沙的排泥管9，箱体2外的底部设有底座11。

其中，箱体2的侧壁设有通孔，通孔上设有固定管道，排水管8在箱体2内一端与固定管道连通，另一端与过滤元件1的顶部连通，固定管道位于箱体外的一端设有阀门10，排水管8的另一端伸出箱体2接入下一步的净水设备。排水管8上还设有阀门10，用于控制排水管8的排放。空气泵5与微孔曝气管4之间还设有流量计6，能够通过流量计6对曝气的流量大小进行监测和控制。泥水净化时，箱体2底部的微孔曝气管4始终处于开启状态，曝气时产生的水流在过滤元件1表面流动并产生剪切作用力，防止泥沙颗粒16在过滤元件1表面堆积。

如图4所示，当泥沙颗粒16的粒径大于滤网网孔15边长时，该颗粒可将整个滤网网孔15堵住；当泥沙颗粒16粒径等于滤网网孔15边长时，泥沙颗粒16正好将卡在滤网网孔15内；当泥沙颗粒16粒径小于滤网网孔15边长时，泥沙颗粒16会通过微孔滤网13或者多个小粒径泥沙颗粒16相互作用卡在滤网网孔15中，因此，在过滤初始阶段，部分泥沙会穿过滤网网孔15，导出水浊度较高，此时的出水需重新接回到箱体2内进行二次处理。在重力流的作用下泥沙颗粒16不断的在微孔滤网13表面沉积，形成具有一定厚度的无机过滤层18，该无机过滤层18的无机过滤孔17孔径的大小远小于原本滤网网孔15的大小，此时泥沙颗粒16几乎可以完全截留在箱体2内，出水浊度可以达到污水回用标准。

本实施例的工作原理如下文所示：大量的泥水储存在泥水储存桶3中，通过抽水泵7和管道将泥水从泥水储存桶3抽送至箱体2中，将箱体2内的过滤元件1浸没。在过滤初始阶段，泥水中的部分泥沙颗粒16在重力流的作用会通过膜孔，导致出水浊度较高，随着过滤的不断进行，泥沙颗粒会在微孔滤网13表面沉积，并形成具有一定厚度的无机过滤层18。当无机过滤层18形成之后，泥水在无机过滤层18的作用下发生泥水分离，泥沙被截留在箱体2内部，过滤的净水进入框架14的内部，并在重力流的作用下从过滤元件1顶部的排水管8流出。其中无机过滤层18的孔径会远小于原本微孔滤网13的过滤孔径，利用泥水中原本的泥沙颗粒形成的无机过滤层强化对泥水的过滤效果。泥水净化过程中，箱体2底部的微孔曝气管4始终处于开启状态，曝气时产生的水流在过滤元件1表面流动并产生剪切作用力，防止泥沙颗粒16在过滤元件1表面堆积，最后泥沙从箱体2内下部的排泥管9进行排出。经过本实施例过滤后的净水，其浊度低于1NTU。

实施例2

如图6、图7所示，本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中的箱体2底部为锥形底19，微孔曝气管4位于箱体2侧壁与锥形底19的拼接处，排泥管9位于锥形底19的底端，排泥管9上设有阀门10，箱体2外的底座11上设有支撑脚20，将整个箱体2进行支撑，便于将截留在锥形底19的泥沙及时从排泥管9排出。当截留的泥沙沉积在锥形底19并达到一定体积时，可以打开阀门10将泥沙从排泥管9处排放，微孔曝气管4位于过滤元件1侧下方，避免泥沙直接堆积在微孔曝气管4上影响曝气。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泥水净化装置，其特征在于：包括泥水储存桶和箱体，所述泥水储存桶与箱体之间通过装有抽水泵的管道连通，所述箱体内部设有过滤元件，所述箱体内的底部设有微孔曝气管，所述箱体外设有为微孔曝气管提供曝气的空气泵，所述过滤元件顶部设有用于排出过滤水的排水管，所述箱体下部还设有用于排出泥沙的排泥管。

2.根据权利要求1所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述箱体的侧壁设有通孔，所述通孔上设有固定管道，所述固定管道位于过滤元件的上方，所述排水管在箱体内连接固定管道，所述固定管道位于箱体外的一端设有阀门。

3.根据权利要求1所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述空气泵与微孔曝气管之间设有流量计。

4.根据权利要求2所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述过滤元件包括框架和微孔滤网，所述微孔滤网包裹框架，所述框架的顶部设有出水口，所述出水口的一端连通所述框架的内部，所述出水口的另一端与所述排水管相连。

5.根据权利要求4所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述框架为矩形框架，所述矩形框架的内部设有若干个用于支撑微孔滤网的横梁，所述横梁上设有过水通孔。

6.根据权利要求4所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述微孔滤网上设有若干个滤网网孔，所述滤网网孔为正方形，所述滤网网孔的边长为25微米。

7.根据权利要求4所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述箱体底部为锥形底，所述微孔曝气管位于过滤元件侧下方，所述排泥管位于所述锥形底的底端，所述排泥管上设有阀门。

8.根据权利要求7所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述箱体的外壁设有用于支撑箱体的支撑脚。

9.根据权利要求4所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述框架采用的是工程塑料或者不锈钢材料。

10.根据权利要求4所述的一种泥水净化装置，其特征在于：所述微孔滤网采用的是尼龙材料。

Images