CN114377458A - 一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统，属于污水处理设备领域，包括：进料切换机构及两台过滤压榨装置；每台过滤压榨装置包括罐体和过滤网，过滤网将罐体内部分隔成上储料腔和下储水腔；在罐体的进料口、排水口和排渣口处于闭合状态下，经进气口向罐体内通入压缩空气时，上储料腔内的固液混合物所含的水分在气压作用下经过滤网进入下储水腔；当进料切换机构运行时，外部供给的固液混合物能够切换进入两台过滤压榨装置，实现系统的不间断进料。本申请能够减少固液混合物的水分流失浪费，降低固体杂料的处理难度。

Description

一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统

技术领域

本申请涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种基于空气压力的固液混合物过滤系统。

背景技术

通常情况下，生活或生产过程中所产生的污水中都会含有多种固体废弃物，在进行污水处理前需要对固液混合的污水进行初步过滤。然而，初步过滤后得到的固体杂物的含水率仍然很高，如果不进一步压榨，不仅导致水分流失浪费，也增大了固体杂物回收的难度。

发明内容

为了减少水分流失浪费，降低固体杂物回收利用的难度，本申请提供一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统。

本申请提供的一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统采用如下的技术方案：

一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统，包括：

进料切换机构及两台过滤压榨装置；

其中，每台过滤压榨装置包括罐体和过滤网；

所述罐体顶部设置有进气口和进料口，所述罐体底部设置有排液口和排渣口；过滤网设置于罐体内且靠近罐体底部，所述过滤网将罐体内部分隔成上储料腔和下储水腔，所述过滤网开设有与排渣口位置对应的过料孔，过料孔与排渣口之间形成周向闭合的过料通道；

在进料口、排水口和排渣口处于闭合状态下，经进气口向罐体内通入压缩空气时，上储料腔内的固液混合物所含的水分在气压作用下经过滤网进入下储水腔；

所述进料切换机构与两台过滤压榨装置的进料口连通，当进料切换机构运行时，外部供给的固液混合物能够切换进入两台过滤压榨装置，实现系统的不间断进料。

通过采用上述技术方案，该系统能够对固液混合物进行过滤和压榨，减少水分流失浪费，降低固体杂物的处理难度，并且能够实现不间断进料进行过滤和压榨，提高了固液混合物的处理效率。

可选的，每台过滤压榨装置还包括搅拌机构，所述搅拌机构贯穿罐体顶部且一端位于上储料腔内，用于对上储料腔内的固液混合物进行搅拌并带动过滤后的固体杂料经排渣口排出。

通过采用上述技术方案，能够提高固液混合物过滤和压榨的效率，并且有利于固体杂料的排出。

可选的，所述搅拌机构包括搅拌轴，所述搅拌轴贯穿所述罐体的顶部且伸入上储水腔内部；所述罐体顶部外侧固定设置有第二驱动组件，所述第二驱动组件与搅拌轴传动连接；

所述搅拌轴靠近过滤网的一端沿着周向设置有若干个搅拌桨叶。

可选的，相邻的所述搅拌桨叶之间设置有网孔刷，所述网孔刷与过滤网抵接。

通过采用上述技术方案，能够降低过滤网堵塞的情况发生，提高压榨和过滤的效率。同时，在清洗过滤压榨装置时，网孔刷能够将网孔内的固体杂物刷出。

可选的，还包括挡渣板，所述挡渣板设置于罐体底部外侧且能够相对于罐体旋转以打开或关闭所述排渣口；

所述挡渣板连接有用于驱动其转动的第一驱动组件。

可选的，还包括控制装置；

所述进料口连接有进料阀，所述进气口连接有进气阀；

所述排水口连接有排水管，所述排水管安装有排水阀和流量传感器，所述流量传感器设置有流量阈值；

当排水管的排水流量小于或等于流量阈值时，所述控制装置控制进料阀、排水阀和挡渣板关闭，压缩空气经进气口进入罐体内部加压。

通过采用上述技术方案，便于实现自动过滤压榨，提高系统的工作效率，降低人力成本。

可选的，所述罐体内设置有用于对固液混合物液面进行检测的液位计，所述液位计与所述控制装置相连，当液位计检测到罐体内的实际液位达到预设液位时，所述进料切换机构在控制装置的控制下运行进行进料切换。

通过采用上述技术方案，便于实现自动进料，提高系统的自动化程度。

可选的，还包括冲洗管路，所述冲洗管路包括第一支路、第二支路和第三支路；

所述第一支路与罐体顶部连接，用于向上储料腔喷水以清洗过滤网；

所述第二支路与下储水腔对应的侧壁连接，用于向下储水腔内喷水对下储水腔进行冲洗；

所述第三支路用于对挡渣板进行冲洗。

通过采用上述技术方案，当过滤压榨装置长时间使用导致固体杂物沉积时，可采用冲洗管路将装置内部清洗干净，提高系统的工作效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请采用在将固液混合物过滤的基础上进一步空气压榨，提高了固体杂物和液体的分离效果，减少了水分的浪费流失，降低了固体杂物的处理难度，并且能够实现连续供料不间断地处理，效率更高；

2.通过设置冲洗管路，能够在装置内部污物沉积时对上储料腔、下储水腔和挡渣板进行清洗，有利于保证罐体的气密性和过滤效果，提高系统的工作效率。

附图说明

图1是本申请基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统的结构示意图；

图2是过滤压榨装置整体的三维结构示意图；

图3是展示过滤压榨装置的过滤网和搅拌机构的三维结构示意图；

图4是展示过滤压榨装置的排渣口、挡渣板、排水口、排水阀和流量传感器的三维结构示意图；

图5是展示过滤压榨装置的第一驱动组件的三维结构示意图；

图6是展示过滤压榨装置的冲洗管路的三维结构示意图。

附图标记说明：1、进料切换机构；2、压榨过滤装置；21、罐体；211、上桶体；212、下桶体；213、上盖；2131、进气口；2132、进料口；2133、进料阀；214、底板；2141、排水口；2142、排渣口；2143、排水阀；2144、流量传感器；215、上储料腔；216、下储水腔；22、过滤网；221、过料孔；23、挡渣板；24、第一驱动组件；241、上底座；242、下底座；243、丝杠；244、连接座；245、连杆；246、蜗轮；247、蜗杆；248、第一电动机；25、搅拌机构；251、搅拌轴；252、第二驱动组件；253、搅拌桨叶；254、网孔刷；26、液位计；27、冲洗管路；271、第一支路；272、第二支路；273、第三支路；28、机架；29、锥形套。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统，包括进料切换机构1和两台压榨过滤装置2。其中，两台压榨过滤装置2结构上相同，进料切换机构1的进料端与外部的固液混合物供给设备相连通，进料切换结构1的出料端与两台压榨过滤装置2连通并向二者切换进料，从而能够实现固液混合物不间断供给进行过滤和压榨。

参照图2，压榨过滤装置2包括罐体21，罐体21包括同轴且分体设置的上桶体211和下桶体212，上桶体211远离下桶体212的一端盖合有上盖213，下桶体212底端设置有底板214，由此，罐体21内部形成能够容纳物料的腔体。上桶体211和下桶体212之间可采用现有技术中常用的卡扣、螺栓等锁紧结构或部件进行可拆卸的锁紧连接，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不赘述。

上盖213设置有进气口2131和进料口2132，进气口2131用于向罐体21内部通入压缩空气使罐体21内加压进行压榨，进气口2131可以进一步连接有进气阀，以实现进气口2131的打开或关闭；进料口2132用于向罐体21内部供给固液混合物，进料口2132可以进一步连接有进料阀2133，以便于实现进料口2132的打开或关闭。

参照图3，在上桶体211和下桶体212的接合处设置有过滤网22，过滤网22由设置于下桶体212侧壁内表面的立杆支撑，过滤网22的网孔大小可根据需过滤压榨的固液混合物中的固体杂物的尺寸确定。过滤网22将罐体21内部分隔为上储料腔215和下储水腔216，固液混合物在通入罐体21内时进入上储料腔215，水分在过滤网22的过滤作用下进入下储水腔216。

参照图4，底板214上开设有排水口2141和排渣口2142。固液混合物经过滤和压榨后分离出的水分可由排水口2141排出，排水口2141可以进一步连接有排水阀2143和流量传感器2144，排水阀2143用于实现排水口2141的打开或关闭，流量传感器2144用于监测排水流量，以便于确定是否过滤完成进行压榨。当固液混合物完成进一步压榨时，压榨出的水分可进一步由排水口2141排出。

参照图3，为了实现过滤并压榨后的固体杂物排出，过滤网22与排渣口2142对应的位置开设有过料孔221，过料孔221的边沿与排渣口2142的边沿之间形成有周向闭合的过料通道，过料通道的侧壁设置有透水孔，从而在过滤和压榨过程中防止固体杂物进入下储水腔216内。

参照图4和图5，底板214外侧面与排渣口2142对应的位置可以设置有挡渣板23来实现排渣口2142的打开或关闭，挡渣板23能够相对于底板214转动。排渣口2142的数量可以是一个或多个，此处以排渣口2142的数量为两个且相对于底板214中心对称分布来进行说明。

在本申请中，挡渣板23由第一驱动组件24驱动实现打开或关闭。具体的，第一驱动组件24包括在底板214下侧固定设置的上底座241和下底座242，在上底座241和下底座242之间转动设置有丝杠243，丝杠243上套设有与丝杠243螺纹配合的连接座244，连接座244与挡渣板23对应的两侧转动连接有连杆245，连杆245远离连接座244的一端与挡渣板23转动连接。当丝杠243转动带动连接座244上下运动时，连接座244能够通过连杆245带动挡渣板23关闭或打开。丝杠243靠近上端位置固定设置有蜗轮246，同时，罐体21下方转动设置有与蜗轮246配合的蜗杆247，蜗杆247由第一电动机248驱动，由此，第一电动机248可以通过蜗杆247经蜗轮246带动丝杠243旋转，实现挡渣板23的打开或关闭。

参照图3，为了提高固液混合物的过滤和压榨效率，过滤压榨装置2还包括搅拌机构25。搅拌机构25包括搅拌轴251，搅拌轴251贯穿罐体21的上盖213并伸入上储料腔215内，搅拌轴251位于罐体21外部的一端传动连接有第二驱动组件252，第二驱动组件252可以包括电机和减速机，第二驱动组件252固定于上盖213外部。

搅拌轴251位于罐体21内部的部分靠近下端沿着周向设置有若干个搅拌桨叶253，搅拌桨叶253的形状可以根据需要确定，例如可以是平面或曲面形状等。通过设置搅拌机构25，能够提高过滤和压榨过程中水分与固体杂物分离的效率和效果。

同时，为了防止固体杂物将过滤网22堵塞，在搅拌轴251上相邻的两个搅拌桨叶253之间还设置有网孔刷254，网孔刷254随着搅拌轴251转动时能够将网孔内的固体杂物刷出，从而便于水分通过过滤网22。网孔刷254优选采用钢丝刷等具有一定刚度且耐磨的材料，并且网孔刷254与过滤网22抵接。

在本申请中，上桶体211的内表面设置有液位计26，液位计26可以是现有技术中已有的液位检测部件。在向一台过滤压榨装置2的上储料腔215内供给固液混合物的过程中，当液位计26检测到罐体21内的实际液位达到预设液位时，切换供料机构运行使得固液混合物向另一台内压榨过滤装置2内供给物料。

参照图6，过滤压榨装置2还可以包括冲洗管路27。具体的，冲洗管路27包括第一支路271、第二支路272和第三支路273，第一支路271与罐体21的上盖213连接，从而能够从罐体21顶部向罐体21内喷水对过滤网22进行冲洗；第二支路272与下桶体212的侧壁连接，从而能够向下储水腔216内喷水对下储水腔216进行冲洗，例如冲洗底板214以及下桶体212的侧壁内表面等；第三支路273用于对挡渣板23进行冲洗，由于在本申请的实施例中挡渣板23的数量为两个，因此第三支路273可以有两个出水口，从而当挡渣板23处于打开状态时，第三支路273喷出是水能够喷射至挡渣板23对应于下储水腔216内部的表面。冲洗管路27的总进水管上可以设置有供水阀。

此外，为了保证空气压榨过程的安全性，罐体21上设置有压力表和安全阀，当罐体21内的气压超过安全压力时，安全阀自动打开进行泄压。在本申请中，进料切换机构1可以是电动三通阀门。

容易理解的是，在本申请中，进料切换机构1、进料阀2133、进气阀、供水阀、排水阀2143和挡渣板23等打开或关闭可以采用人工的方式进行操作和控制。但为了提高系统的工作效率，优选采用自动控制方式，此时，本申请提供的系统还包括控制装置，控制装置可以是现有PLC、单片机等用于自动控制的设备。

在本申请中，过滤压榨装置2可以进一步包括机架28，机架28对下桶体212进行支撑，下底座242可以安装于机架28上。并且，在下桶体212下侧可以设置有锥形套29，锥形套29下端开口，第一驱动组件24位于锥形套29内，由此不仅使得过滤压榨装置2整体更美观，也能够防止排渣时固体杂物飞溅的情况发生。

本申请提供的基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统的工作原理为：

在工作过程中，对于一台过滤压榨装置2而言，其在进行过滤压榨作业之前，进料阀2133、进气阀、排水阀2143均处于打开状态，挡渣板23处于关闭状态，外部供给的固液混合物经进料切换机构1进入上储料腔215内，搅拌机构25始终处于运行状态，压缩空气也始终保持通入罐体21内。在进料过程中，当上储料腔215内的固液混合物达到预设液位高度时，进料切换机构1动作从而停止向该过滤压榨装置2供料。固液混合物所含水分首先在过滤网22的作用下过滤至下储水腔216内并经排水阀2143排出，流量传感器2144实时监测排水流量，当实际的排水流量小于或等于流量传感器2144内设置的流量阈值时，表示通过过滤网22的自然过滤已无法再分离出更多水分，此时进料阀2133、排水阀2143关闭使罐体21内形成密闭的空间。随着压缩空气的通入，罐体21内气压增大对固液混合物进行进一步压榨，压榨出的水分通过过滤网22进入下储水腔216内。压榨一定时间后，排水阀2143打开使压榨出的水分排出；挡渣板23打开，随着搅拌机构25的运行，固体杂料经过料孔221和排渣口2142排出。

在其中一台过滤压榨装置2处于过滤和压榨过程中时，另一台过滤压榨装置2处于进料状态。由此，外部供给的固液混合物能够不间断供料，提高固液混合物的处理效率。

本申请提供的基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统能够对脏污的固液混合物进行过滤压榨，提高了水分的回收利用率和固液混合物的出料效率，降低了固体杂料的处理难度。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于空气压力的固液混合物压榨过滤系统，其特征在于，包括：

进料切换机构（1）及两台过滤压榨装置（2）；

其中，每台过滤压榨装置（2）包括罐体（21）和过滤网（22）；

所述罐体（21）顶部设置有进气口（2131）和进料口（2132），所述罐体（21）底部设置有排水口（2141）和排渣口（2142）；过滤网（22）设置于罐体（21）内且靠近罐体（21）底部，所述过滤网（22）将罐体（21）内部分隔成上储料腔（215）和下储水腔（216），所述过滤网（22）开设有与排渣口（2142）位置对应的过料孔（221），过料孔（221）与排渣口（2142）之间形成周向闭合的过料通道；

在进料口（2132）、排水口（2141）和排渣口（2142）处于闭合状态下，经进气口（2131）向罐体（21）内通入压缩空气时，上储料腔（215）内的固液混合物所含的水分在气压作用下经过滤网（22）进入下储水腔（216）；

所述进料切换机构（1）与两台过滤压榨装置（2）的进料口（2132）连通，当进料切换机构（1）运行时，外部供给的固液混合物能够切换进入两台过滤压榨装置（2），实现系统的不间断进料。

2.根据权利要求1所述的压榨过滤系统，其特征在于，每台过滤压榨装置（2）还包括搅拌机构（25），所述搅拌机构（25）贯穿罐体（21）顶部且一端位于上储料腔（215）内，用于对上储料腔（215）内的固液混合物进行搅拌并带动过滤后的固体杂料经排渣口（2142）排出。

3.根据权利要求2所述的压榨过滤系统，其特征在于，所述搅拌机构（25）包括搅拌轴（251），所述搅拌轴（251）贯穿所述罐体（21）的顶部且伸入上储水腔（215）内部；所述罐体（21）顶部外侧固定设置有第二驱动组件（252），所述第二驱动组件（252）与搅拌轴（251）传动连接；

所述搅拌轴（251）靠近过滤网（22）的一端沿着周向设置有若干个搅拌桨叶（253）。

4.根据权利要求3所述的过滤系统，其特征在于，相邻的所述搅拌桨叶（253）之间设置有网孔刷（254），所述网孔刷（254）与过滤网（22）抵接。

5.根据权利要求1所述的压榨过滤系统，其特征在于，还包括挡渣板（23），所述挡渣板（23）设置于罐体（21）底部外侧且能够相对于罐体（21）旋转以打开或关闭所述排渣口（2142）；

所述挡渣板（23）连接有用于驱动其转动的第一驱动组件（24）。

6.根据权利要求4所述的压榨过滤系统，其特征在于，还包括控制装置；

所述进料口（2132）连接有进料阀（2133），所述进气口（2131）连接有进气阀；

所述排水口（2141）连接有排水管，所述排水管安装有排水阀（2143）和流量传感器（2144），所述流量传感器（2144）设置有流量阈值；

当排水管的排水流量小于或等于流量阈值时，所述控制装置控制进料阀（2133）、排水阀（2143）和挡渣板（23）关闭，压缩空气经进气口（2131）进入罐体（21）内部加压。

7.根据权利要求6所述的压榨过滤系统，其特征在于，所述罐体（21）内设置有用于对固液混合物液面进行检测的液位计（26），所述液位计（26）与所述控制装置相连，当液位计（26）检测到罐体（21）内的实际液位达到预设液位时，所述进料切换机构（1）在控制装置的控制下运行进行进料切换。

8.根据权利要求1所述的压榨过滤系统，其特征在于，还包括冲洗管路（27），所述冲洗管路（27）包括第一支路（271）、第二支路（272）和第三支路（273）；

所述第一支路（271）与罐体（21）顶部连接，用于向上储料腔（215）喷水以清过滤网（22）；

所述第二支路（272）与下储水腔（216）对应的侧壁连接，用于向下储水腔（216）内喷水对下储水腔（216）进行冲洗；

所述第三支路（273）用于对挡渣板（23）进行冲洗。

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