CN113351379B - 一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法 - Google Patents

一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法，该装置包括内桶和外筒，内桶位于外筒的内部，内桶上部设置有连接杆，连接杆与转动电机一的传动轴连接，内桶顶部设置有进料机构，内桶上部设置有内桶旋流出口，内桶桶体为网孔结构，外筒包括外筒上部、外筒中部和外筒下部，外筒上部设置有清水出口，外筒中部设置有废浆液出口，外筒下部设置有废浆渣出口，外筒通过传动装置与转动电机二连接。该装置具有占地面积小、成本低、能耗低、固液分离效率高和使用过程易操作的特点；本发明可实现废浆水的多级分离，得到不同废浆产品，实现了废浆水的高效和高质量的分离，提高了废浆水的处置水平、利用率和附加价值。

Description

一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及废浆水离心浓缩处理技术领域，具体涉及到一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法。
背景技术
随着建设发展，我国预拌混凝土的产量逐年增加，而每生产1m3混凝土，搅拌站平均会产生塑性废渣0.04吨，全国每年处理搅拌站废渣的量将超过1亿吨。由于长期缺乏科学配套的处理设施和处置工艺，废浆水的处理一直以来是混凝土搅拌站长期面临的技术难题，目前的一般做法是沉淀压滤法、均化法等。沉淀压滤法压滤后产生的泥饼直接外运处置，处置成本高，均化法处置的过程中涉及到含水变动和补水的问题，不利于减量化处置，且这些处置方法都设置有沉淀池，需要定期清淤，占地大的同时还给生产管理带来不便。
旋流器可通过离心力场对物料进行分离，重产物、粗颗粒物料从底流口排出，轻产物、细颗粒物料从溢流管排出。但是，实际生产运行中，旋流器属于被动离心分离，其动力依赖于入料压力、流速，且受给料量、浓度和粒径等因素的影响，一旦出料受阻，旋流分离的效率降低，同时使溢流浓度、溢流粒度等技术指标达不到技术要求，从而无法实现物料的高效、高质量的分离。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法，可有效解决现有废浆水减量化处理过程中存在的装置占地面积大、成本高和固液分离效率低的问题；同时，本发明可实现废浆水的多级分离，得到分级的不同废浆产品，包括含水量低、固体浓度大的废浆渣，含水量可控、颗粒细的废浆液以及搅拌站可直接使用的清水。
为达上述目的，采取如下的技术方案：
本发明提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置，包括内桶和外筒，内桶位于外筒的内部，内桶上部设置有连接杆，连接杆与转动电机一的传动轴连接，内桶顶部设置有进料机构，内桶上部设置有内桶旋流出口，内桶桶体为网孔结构，外筒包括外筒上部、外筒中部和外筒下部，外筒上部设置有清水出口，外筒中部设置有废浆液出口，外筒下部设置有废浆渣出口，外筒通过传动装置与转动电机二连接。
进一步地，内桶桶体由多层筛网组成。
本发明中内桶桶体上网孔结构的大小由筛网的孔径决定，可根据实际废浆液中颗粒细度大小需求设计。
进一步地，传动装置包括齿轮传动、皮带传动装置等，本发明并不作特殊限定。如可为皮带传动装置，具体包括位于外筒下部的转轮和用于连接外筒和转动电机二的传动皮带。
进一步地，外筒上部的截面形状为矩形，外筒中部的截面形状为圆台，外筒下部的截面形状为倒锥形。
进一步地，外筒上部、中部和下部的高度比为1～2:3～5:2～5。
进一步地，内桶桶体的形状为直筒状。
进一步地，外筒与内桶侧壁形成的夹层空间为离心废液腔室，外筒下部和内桶形成的空间为离心浓缩腔室。
进一步地，离心废液腔室设置有挡板。
进一步地，挡板的高度为3～10cm。
进一步地，进料结构包括直流管道一、转角管道、直流管道二和转角出口。
本发明中的进料结构保证离心桶旋转的过程中，物料按照一定的速率和方向进入离心桶，保证废浆水在离心力场的作用下充分脱水，并旋流向下。
进一步地，内桶顶部与外筒顶部的侧面之间间隙为0.3～1cm，优选为0.5cm。
本发明还提供上述废浆水的多级离心浓缩处理装置的使用方法，具体包括以下步骤：
S1.启动转动电机一和转动电机二；
S2.废浆水进料，进行废浆水的多级离心浓缩，即可。
本发明具有以下优点：
1、本发明提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置，包括内桶和和外筒，当待处理废浆水以一定流速由进料机构切入内桶，在转动电机一高速旋转下，内桶内部产生离心力场，使得含细小颗粒的废浆液通过筛孔结构和内桶旋流出口进入离心废液腔室，自重大的废浆渣进入离心浓缩腔室，实现了废浆水的一级分离；离心浓缩腔室的锥形出口的尺寸大小骤然缩小，使得废浆渣在底部碰撞形成向上的涡流，将较轻的废浆水再次带入离心浓缩腔室，较重的废浆渣则通过废浆渣出口排出，含水量低、浓度大的废浆渣，实现废浆水的二级分离；基于与离心浓缩腔室相同的原理，离心废液腔室内含细颗粒的废浆液从废浆液出口排出，不含颗粒的清水从清水出口排出，实现了废浆水的三级分离，且通过调控外筒上、中、下三部分的高度比，可进一步控制含细颗粒的废浆液和废浆渣的含水率。
2、本发明中废浆水的多级离心浓缩处理装置可实现废浆水的多级分离，得到不同废浆产品，包括含水量低、浓度大的废浆渣，其可用于混凝土生产用细砂或者研磨后用做混凝土用掺合料使用；含水量可控、颗粒细的废浆液，其研磨后可用做混凝土掺合料使用或者与其他活性矿物共同研磨后用于混凝土掺合料；以及工厂可直接使用的清水。实现了废浆水的高效和高质量的分离，提高了废浆水的处置水平、利用率和附加价值。另外，本发明分级的目的在于：搅拌站废浆水中含有细砂，进行分级处理后可得到含砂率较高的废浆，此部分废浆可用于混凝土生产用细砂或者研磨后用做混凝土用掺合料使用。而分级后的含砂率很小的废浆在经过研磨后用做混凝土掺合料使用。因此，分级的另外一个作用在于，含砂率高的废浆与含砂率低的废浆分开研磨，有益于提升废浆的研磨效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明中进料机构的结构示意图；
图4为本发明中外筒的结构示意图；
其中，1、内桶；2、外筒；21、外筒上部；22、外筒中部；23、外筒下部；3、进料机构；31、直流管道一；32、转角管道；33、直流管道二；34、转角出口；4、连接杆；5、内桶旋流出口；6、传动轴；7、转动电机一；8、内桶桶体；9、挡板；10、清水出口；11、废浆液出口；12、废浆渣出口；13、转动电机二；14、传动装置；15、离心浓缩腔室；16、离心废液腔室。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。
因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本例提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置，如图1-4所示，包括内桶1和外筒2，内桶1位于外筒2的内部，内桶1桶体的形状为直筒状，宽度为0.35m；内桶1上部设置有连接杆4，连接杆4与转动电机一7的传动轴6连接，内桶1顶部设置有进料机构3，进料结构包括直流管道一31、转角管道32、直流管道二33和转角出口34，内桶1上部设置有内桶旋流出口5，内桶桶体8为网孔结构，具体由多层筛网组成，筛网的孔径为0.01～0.05mm；外筒2总高度为1.7m，宽度为0.5m；外筒2分为外筒上部21、外筒中部22和外筒下部23三部分，其高度比为1:4:2；外筒上部21的截面形状为矩形，外筒上部21设置有清水出口10，外筒中部22的截面形状为圆台，外筒中部22设置有废浆液出口11，外筒下部23的截面形状为倒锥形，外筒下部23设置有废浆渣出口12，外筒2通过传动装置14与转动电机二13连接，本例中传动装置14包括位于外筒2下部的转轮和用于连接外筒2和转动电机二13的传动皮带，外筒2与内桶1侧壁形成的夹层空间为离心废液腔室16，外筒下部23和内桶1形成的空间为离心浓缩腔室15，离心废液腔室16设置有挡板9，挡板9的高度为5cm；内桶1顶部与外筒2顶部的侧面之间间隙为0.5cm。本发明中废浆水的多级离心浓缩处理装置可实现废浆水的多级分离，其各级螺旋分离的作用力示意图如图1中折线所示，得到不同废浆产品，包括含水量低、浓度大的废浆渣，含水量可控、颗粒细的废浆液以及工厂可直接使用的清水，实现了废浆水的高效和高质量的分离，提高了废浆水的处置水平、利用率和附加价值。
上述废浆水的多级离心浓缩处理装置的使用方法包括以下步骤：启动转动电机一7和转动电机二13，然后废浆水进料，进行废浆水的多级离心浓缩，即可。
实施例2
本例提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法，与实施例1的区别仅在于：外筒上部、中部和下部的高度比为2:5:2，其余步骤及参数均相同。
实施例3
本例提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法，与实施例1的区别仅在于：外筒上部、中部和下部的高度比为2:5:5，其余步骤及参数均相同。
对比例1
本例提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法，与实施例1的区别仅在于：外筒上部、中部和下部的高度比为1:1:1，其余步骤及参数均相同。
对比例2
本例提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法，与实施例1的区别仅在于：外筒上部、中部和下部的高度比为1:6:2，其余步骤及参数均相同。
对比例3
本例提供一种废浆水的多级离心浓缩处理装置及其使用方法，与实施例1的区别仅在于：外筒上部、中部和下部的高度比为1:4:6，其余步骤及参数均相同。
实验例
本例对实施例1-3和对比例1-3分离所得的废浆渣和废浆液的含水率以及清水质量进行测定，进料废水固含量为5.4％，具体结果见表1。
编号 废浆渣固含量/％ 废浆液固含量/％ 清水质量
实施例1 39 27 水质澄清
实施例2 34 21 水质澄清
实施例3 46 31 水质澄清
对比例1 28 14 水质浑浊
对比例2 24 12 水质浑浊
对比例3 20 17 水质浑浊
表1实施例1-3和对比例1-3分级分离所得的废浆产品检测结果
由上表可知，本发明提供的废浆水的多级离心浓缩处理装置，可实现废浆水的多级分离，得到分级的不同废浆产品，包括含水量低、固体浓度大的废浆渣，含水量可控、颗粒细的废浆液以及搅拌站可直接使用的清水。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本领域的技术人员不经创造性劳动即对所描述的具体实施例做的修改或补充或采用类似的方式替代仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种废浆水的多级离心浓缩处理装置，其特征在于，包括内桶(1)和外筒(2)，所述内桶(1)位于所述外筒(2)的内部，所述内桶(1)上部设置有连接杆(4)，所述连接杆(4)与转动电机一(7)的传动轴(6)连接，所述内桶(1)顶部设置有进料机构(3)，所述内桶(1)上部设置有内桶旋流出口(5)，内桶桶体(8)为网孔结构，所述外筒(2)包括外筒上部(21)、外筒中部(22)和外筒下部(23)，所述外筒上部(21)的截面形状为矩形，外筒中部(22)的截面形状为圆台，外筒下部(23)的截面形状为倒锥形，所述外筒上部(21)设置有清水出口(10)，所述外筒中部(22)设置有废浆液出口(11)，所述外筒下部(23)设置有废浆渣出口(12)，所述外筒(1)通过传动装置(14)与转动电机二(13)连接，所述内桶桶体(8)由多层筛网组成，所述内桶桶体(8)的形状为直筒状。
2.如权利要求1所述的废浆水的多级离心浓缩处理装置，其特征在于，所述传动装置(14)包括位于外筒下部的转轮和用于连接外筒和转动电机二的传动皮带。
3.如权利要求1所述的废浆水的多级离心浓缩处理装置，其特征在于，所述外筒上部(21)、外筒中部(22)和外筒下部(23)的高度比为1～2:3～5:2～5。
4.如权利要求1所述的废浆水的多级离心浓缩处理装置，其特征在于，所述外筒(2)与内桶(1)侧壁形成的夹层空间为离心废液腔室(16)，外筒下部(23)和所述内桶(1)形成的空间为离心浓缩腔室(15)。
5.如权利要求4所述的废浆水的多级离心浓缩处理装置，其特征在于，所述离心废液腔室(15)设置有挡板(9)。
6.权利要求1-5任一项所述的废浆水的多级离心浓缩处理装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.启动转动电机一和转动电机二；
S2.废浆水进料，进行废浆水的多级离心浓缩，即可。
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