CN114733245B - 一种固液分离器及工业废水浓缩分盐装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种固液分离器及工业废水浓缩分盐装置，涉及过滤领域，固液分离器包括：筒体；进水管，设于筒体的一端；出水管，设于筒体的另一端；内筒，设于筒体内；弧板，设于内筒靠近进水管的一端，弧板固定于内筒与筒体之间，弧板与内筒、筒体之间形成有缺口，缺口位于弧板的上侧；过滤网，设于内筒靠近进水管的一端内侧壁上；叶轮，沿筒体的周向转动连接于筒体内，叶轮位于进水管与内筒之间；刮动件，设于叶轮与过滤网之间且随叶轮转动，刮动件转动时于过滤网上刮动；以及过滤环网，套设于内筒靠近出水管的外侧壁上，过滤环网与筒体、内筒固定；筒体上设有排出口，排出口位于筒体的最低处。本申请具有无需拆卸固液分离器即可清理颗粒物的效果。
Description
技术领域
本申请涉及过滤的领域，尤其是涉及一种固液分离器及工业废水浓缩分盐装置。
背景技术
固液分离器是依据离心分离原理，用于分离液体中可沉淀固体物的分离器，其能很好的处理颗粒物含量大的高浊度原水、矿井废水、洗煤废水以及排泥水等。
相关技术中，固液分离器一般在内部通过滤板筛去除颗粒物，颗粒物堆积于滤板上，使得需经常对固液分离器拆卸以清理颗粒物，使得固液分离器难以连续工作，尚有改进的空间。
发明内容
为了无需拆卸固液分离器即可清理颗粒物，本申请提供一种固液分离器及工业废水浓缩分盐装置。
第一方面，本申请提供一种固液分离器，采用如下的技术方案：
一种固液分离器，包括：
筒体，两端贯通；
进水管，设于所述筒体的一端；
出水管，设于所述筒体的另一端；
内筒，设于所述筒体内；
弧板，设于所述内筒靠近所述进水管的一端，所述弧板的内侧壁与所述内筒的外侧壁固定，所述弧板的外侧壁与所述筒体的内侧壁固定，所述弧板与所述内筒、所述筒体之间形成有缺口，所述缺口位于所述弧板的上侧；
过滤网，设于所述内筒靠近所述进水管的一端内侧壁上；
叶轮，沿所述筒体的周向转动连接于所述筒体内，所述叶轮位于所述进水管与所述内筒之间；
刮动件，设于所述叶轮与所述过滤网之间且随所述叶轮转动，所述刮动件转动时于所述过滤网端面上刮动，所述刮动件包括刮片，所述刮片延伸至所述内筒与所述筒体之间；以及
过滤环网，套设于所述内筒靠近所述出水管的外侧壁上，所述过滤环网的外侧壁与所述筒体的内侧壁固定，所述过滤环网的内侧壁与所述内筒的外侧壁固定；
所述筒体上设有排出口，所述排出口位于所述筒体的最低处，所述内筒与所述筒体之间的空间和所述排出口互相连通。
通过采用上述技术方案，过滤时，叶轮在水流的驱使下转动，以带动刮动件在过滤网上刮动，过滤网上的颗粒物汇聚于刮动件上并于刮动件上做离心运动，当刮动件上的颗粒物达到一定量时，控制水流量加大，将颗粒物从缺口处冲入筒体与内筒、过滤环网、弧板形成的空间进行收集，颗粒物与水的混合物可经过排出口排出，使得无需拆卸固液分离器即可清理过滤网上的颗粒物。
可选的，所述排出口毗邻所述过滤环网设置。
可选的，所述刮片包括导向部和集料部，所述导向部从所述筒体的中心线沿径向朝向所述筒体延伸，所述导向部远离所述筒体中心线的端部延伸至所述内筒与所述筒体之间，所述集料部固定于所述导向部远离所述筒体的中心线的一端，所述集料部向背向所述集料部的转动方向呈内凹设置。
通过采用上述技术方案，刮片于过滤网上刮动时，颗粒物在导向部的引导下于集料部汇聚，以方便聚集颗粒物。
可选的，所述筒体的两端均设有导向筒，所述导向筒的直径沿朝向所述筒体的方向逐渐减小。
通过采用上述技术方案，使得颗粒物不易聚集于进水管与筒体的连接处以及出水管与筒体的连接处。
可选的，还包括环网刮件，所述环网刮件包括转动环和刮动叶片，所述转动环套设于所述内筒上且与所述内筒转动连接，所述刮动叶片设于所述转动环的外侧壁上，液体从所述进水管至所述出水管的方向流动经过所述过滤环网时，所述刮动叶片于所述过滤环网上刮动。
通过采用上述技术方案，水量冲击刮动叶片驱使刮动叶片相对内筒转动，刮取过滤环网上的颗粒物将颗粒物带动至内筒的下侧收集，实现了过滤环网上颗粒物的自动清理。
可选的，所述内筒上套设有限位环，所述限位环与所述内筒固定连接，所述限位环使得所述刮动叶片与所述过滤环网保持抵接。
通过采用上述技术方案，限位环对转动环抵接限位，使得刮动叶片与过滤环网保持抵接，以方便刮动叶片转动时对过滤环网上的颗粒物清理。
可选的，所述限位环靠近所述转动环的一侧设有密封环，所述转动环上设有供所述密封环插入并旋转的密封槽。
通过采用上述技术方案，密封环插入密封槽对限位环与转动环之间的缝隙进行密封，使得颗粒物不易进入转动环与内筒之间。
可选的，所述内筒于所述缺口处设有挡板，所述挡板的尺寸小于所述缺口的尺寸。
通过采用上述技术方案，使得筒体与内筒之间的水流不易朝向进水管倒卷。
可选的，所述挡板的外侧壁上设有弧形板，所述弧形板从所述挡板朝向所述出水管延伸设置。
通过采用上述技术方案，使得筒体与内筒之间的水流不易朝向进水管倒卷。
第二方面，本申请提供一种工业废水浓缩分盐装置，采用如下的技术方案：
一种工业废水浓缩分盐装置，包括如上所述的固液分离器。
通过采用上述技术方案，过滤时，叶轮在水流的驱使下转动，以带动刮动件在过滤网上刮动，过滤网上的颗粒物汇聚于刮动件上并于刮动件上做离心运动，当刮动件上的颗粒物达到一定量时，控制水流量加大，将颗粒物从缺口处冲入筒体与内筒、过滤环网、弧板形成的空间进行收集，颗粒物与水的混合物可经过排出口排出，使得无需拆卸固液分离器即可清理过滤网上的颗粒物。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.过滤时，叶轮在水流的驱使下转动，以带动刮动件在过滤网上刮动，过滤网上的颗粒物汇聚于刮动件上并于刮动件上做离心运动，当刮动件上的颗粒物达到一定量时，控制水流量加大，将颗粒物从缺口处冲入筒体与内筒、过滤环网、弧板形成的空间进行收集，颗粒物与水的混合物可经过排出口排出，使得无需拆卸固液分离器即可清理过滤网上的颗粒物；
2.水量冲击刮动叶片驱使刮动叶片相对内筒转动，刮取过滤环网上的颗粒物将颗粒物带动至内筒的下侧收集，实现了过滤环网上颗粒物的自动清理。
附图说明
图1是本申请实施例的一种固液分离器的全剖示意图。
图2是本申请实施例的内筒与刮片、叶轮、转动架的爆炸示意图。
图3是本申请实施例的内筒与环网刮件的全剖示意图。
图4是图3中A部的放大图。
图5是本申请实施例的一种工业废水浓缩分盐装置的系统图。
附图标记说明：10、筒体；11、排出口；12、导向筒；13、转动架；131、支撑杆；132、转动套；20、进水管；30、出水管；40、内筒；41、限位环；411、密封环；42、挡板；43、弧形板；50、弧板；51、缺口；60、过滤网；70、叶轮；71、转动轴；72、同步槽；73、螺母；80、刮动件；81、刮片；811、导向部；812、集料部；82、同步轴；90、过滤环网；110、环网刮件；111、转动环；1111、密封槽；112、刮动叶片。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。建立坐标系xy，以箭头x指示的正方向为上，以箭头x指示的反方向为下，以箭头y指示的正方向为前，以箭头y指示的反方向为后。
本申请实施例公开一种固液分离器。参照图1，固液分离器包括筒体10、进水管20、出水管30、内筒40、弧板50、过滤网60、叶轮70、刮动件80和过滤环网90。
筒体10的两端贯通，进水管20固定于筒体10的一端，出水管30固定于进水管20的另一端，进水管20的内径不大于筒体10的内径，出水管30的内径不大于筒体10的内径，本实施例中进水管20与出水管30的内径均以小于筒体10的内径为例进行介绍。
筒体10的两端均固定有导向筒12，两个导向筒12分别用于连接进水管20与筒体10以及出水管30与筒体10，导向筒12的内径从筒体10沿轴向向远离筒体10的方向逐渐减小，本实施例中导向筒12以锥状为例进行介绍。
参照图1与图2，内筒40设于筒体10内，内筒40与筒体10呈同心设置，内筒40的两端贯通。弧板50固定于内筒40的后端，弧板50与内筒40呈同心设置，弧板50的内侧壁与内筒40的外侧壁固定，弧板50的外侧壁与筒体10的内侧壁固定，弧板50位于内筒40的下侧，弧板50可以为优弧板50，也可以为劣弧板50，还可以为半圆弧板50，本实施例中弧板50以半圆弧板50为例进行介绍。弧板50与内筒40、筒体10之间形成有缺口51，缺口51位于弧板50的上侧。
过滤网60固定于内筒40后端的内侧壁上，过滤网60与内筒40的后端面齐平。
叶轮70转动连接于筒体10内的后侧。具体地，筒体10内固定有转动架13，转动架13包括支撑杆131和转动套132。转动套132设于筒体10内且与筒体10呈同心设置。支撑杆131的一端与转动套132的外侧壁固定连接，支撑杆131的另一端与筒体10的内侧壁固定连接，支撑杆131的数量至少两个，至少两个支撑杆131沿转动套132的周向均匀设置。叶轮70的后端固定有转动轴71，转动轴71同轴穿设于转动套132中且与转动套132转动连接，转动轴71的后端螺纹连接有螺母73，螺母73抵接于转动套132的后端，以使得转动轴71沿轴向不与转动套132发生相对滑动。水流从进水管20进入经过筒体10时，叶轮70沿箭头z指示的方向转动。
刮动件80随叶轮70转动时于过滤网60的后端面上刮动。具体地，刮动件80包括刮片81与同步轴82。叶轮70的前端开设有同步槽72，同步槽72与筒体10呈同心设置，同步轴82插接于同步槽72内且与叶轮70固定连接，以随叶轮70同步转动。刮片81的数量至少为两个，至少两个刮片81固定于同步轴82的外周壁上，至少两个刮片81沿同步轴82的周向均匀设置。
刮片81抵接于过滤网60的后端面上，刮片81包括导向部811和集料部812。导向部811的一端与同步轴82的外侧壁固定，导向部811的另一端朝向筒体10的侧壁延伸。导向部811可以呈板状设置，导向部811呈板状设置时，导向部811沿筒体10的径向延伸至内筒40的外侧壁；导向部811还可以呈弧形板43状设置，导向部811呈弧形板43状设置时，导向部811沿箭头z指示的方向凹陷，使得刮动件80转动时，导向部811能够引导颗粒物向远离同步轴82的轴心运动；本实施例中导向部811以弧形板43状为例进行介绍。集料部812的一端与导向部811的另一端固定，集料部812的另一端延伸至筒体10的内侧壁，集料部812呈弧形板43状设置，集料部812向箭头z指示的反方向呈内凹设置，以方便收集颗粒物。
过滤环网90套设于内筒40的外侧，过滤环网90的前端面与内筒40的前端面共面，过滤环网90的外侧壁与筒体10的内侧壁固定，过滤环网90的内侧壁与内筒40的外侧壁固定。
筒体10上设有排出口11，排出口11位于筒体10的最低处，内筒40与筒体10之间的空间和排出口11互相连通，排出口11毗邻过滤环网90设置。排出口11处还装有球阀，以控制内筒40与筒体10之间的空间中的颗粒物的排出。
固液分离时，控制经进水管20进入的水流的流量，开始时，使得水流于筒体10内的液面不高于筒体10的轴线，通过过滤网60进行固液分离，叶轮70在水流的驱使下转动，驱使刮片81于过滤网60的后端面上刮动，过滤网60上的颗粒物随着刮片81一起转动，并在离心力的作用下于集料部812收集。当集料部812上的颗粒物达到一定量时，控制经进水管20进入的水流的流量，使得水流于筒体10内的液面高于筒体10的轴线，水流将集料部812收集的颗粒物经缺口51冲入并停留于内筒40与筒体10、弧板50、过滤环网90的空间，如此控制水量重复上述方式。当需要排出筒体10的颗粒物时，打开排出口11的球阀，即可将颗粒物与水的混合物排出。
为了使得进水管20进水量较大时，水流不易经过缺口51直接与内筒40接触，内筒40于缺口51处的侧壁处固定有挡板42，挡板42呈弧形板43状设置，挡板42的径向长度小于缺口51的径向长度。
挡板42的外侧壁上还固定有弧形板43，弧形板43从挡板42朝向前侧延伸设置，以使得水流将集料部812上的颗粒物冲入缺口51时不易直接附着于内筒40的外侧壁上。
参照图3与图4，为了去除过滤环网90后端面上的颗粒物，内筒40上还套设有环网刮件110，环网刮件110包括转动环111和刮动叶片112。转动环111套设于内筒40上且与内筒40转动连接，转动环111的内径与内筒40的外径相等。刮动叶片112的数量为多个，多个刮动叶片112固定于转动环111的外侧壁上且沿转动环111的周向均匀设置，刮动叶片112的前侧与过滤环网90的后端面互相贴合，刮动叶片112与过滤环网90的夹角为锐角。水流于筒体10内的液面高于筒体10的轴线时，水流驱使刮动叶片112于过滤环网90上刮动。
内筒40上套设有限位环41，限位环41与内筒40固定连接，限位环41抵接于转动环111的后端面上，以使得刮动叶片112与过滤环网90保持抵接，限位环41可相对转动环111转动。
为了使得颗粒物不易经过限位环41与转动环111的缝隙进入内筒40与转动环111之间，限位环41的前端面上固定有密封环411，密封环411与限位环41呈同心设置，密封环411的径向截面呈半圆形设置。转动环111的后端面上开设有密封槽1111，密封槽1111供密封环411插入，密封环411可于密封槽1111内相对转动环111转动。
本申请实施例一种固液分离器的实施原理为：固液分离时，控制经进水管20进入的水流的流量，开始时，使得水流于筒体10内的液面不高于筒体10的轴线，通过过滤网60进行固液分离，叶轮70在水流的驱使下转动，驱使刮片81于过滤网60的后端面上刮动，过滤网60上的颗粒物随着刮片81一起转动，并在离心力的作用下于集料部812收集。当集料部812上的颗粒物达到一定量时，控制经进水管20进入的水流的流量，使得水流于筒体10内的液面高于筒体10的轴线，水流将集料部812收集的颗粒物经缺口51冲入并停留于内筒40与筒体10、弧板50、过滤环网90的空间，如此控制水量重复上述方式。当需要排出筒体10的颗粒物时，打开排出口11的球阀，即可将颗粒物与水的混合物排出。水流于筒体10内的液面高于筒体10的轴线时，水流驱使刮动叶片112于过滤环网90上刮动，将过滤环网90上的颗粒物刮至内筒40的下侧，颗粒物在水的冲刷下停留于内筒40的下侧。
参照图5，本实施例还公开一种工业废水浓缩分盐装置，包括调节池、系统进水泵、Ph传感器、Ph调节器、PAC加药装置、PMC加药装置、反应室、沉淀室、氧化室、厌氧室、好氧室、沉淀室、集水室、增压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、熔喷纤维过滤器、高压泵、一段浓缩RO膜、二段浓缩RO膜、高压柱塞泵、纳滤膜分离设备、多效蒸发器、回用水箱和如上所述的固液分离器。
调节池内的工业废水在系统进水泵的驱使下依次经过Ph传感器和Ph调节器，Ph传感器检测工业废水Ph值，若工业废水的Ph值与基准值不一致，则通过Ph调节器调节工业废水的Ph值，否则无需使用Ph调节器工业废水的Ph值。
随后工业废水进入反应室中，通过PAC加药装置与PMC加药装置向反应室中加入药液，与工业废水中的重金属离子反应，然后工业废水在沉淀室沉淀去除重金属离子化合物。之后工业废水进入氧化室利用强氧化剂氧化分解废水中污染物，再进入厌氧室对水体进行厌氧处理，利用厌氧室中的微生物对无机物进行分解。然后工业废水进入好氧室，利用好氧室中的好氧微生物对无机物进一步分解，以减少水体中多余的无机物，再在沉淀室中，通过PAC加药装置与PMC加药装置向反应室中加入药液，二次反应去除重金属离子反应，之后于集水室中汇聚。
集水室中的工业废水在增压泵的驱使下依次经过多介质过滤器、活性炭过滤器与熔喷纤维过滤器过滤，之后经高压泵增压依次经过一段浓缩RO膜与二段浓缩RO膜进行浓缩，以获取更高浓度的含盐废水。
高浓度的含盐废水经过高压柱塞泵增压后经过纳滤膜分离设备再次过滤，然后经过多效蒸发器蒸发并冷凝得到的水进入回用水箱，浓水经过固液分离器将结晶盐与水分离。
以上均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)
1.一种固液分离器，其特征在于，包括：
筒体（10），两端贯通；
进水管（20），设于所述筒体（10）的一端；
出水管（30），设于所述筒体（10）的另一端；
内筒（40），设于所述筒体（10）内；
弧板（50），设于所述内筒（40）靠近所述进水管（20）的一端，所述弧板（50）的内侧壁与所述内筒（40）的外侧壁固定，所述弧板（50）的外侧壁与所述筒体（10）的内侧壁固定，所述弧板（50）与所述内筒（40）、所述筒体（10）之间形成有缺口（51），所述缺口（51）位于所述弧板（50）的上侧，所述内筒（40）于所述缺口（51）处设有挡板（42），所述挡板（42）的尺寸小于所述缺口（51）的尺寸，所述挡板（42）的外侧壁上设有弧形板（43），所述弧形板（43）从所述挡板（42）朝向所述出水管（30）延伸设置；
过滤网（60），设于所述内筒（40）靠近所述进水管（20）的一端内侧壁上；
叶轮（70），沿所述筒体（10）的周向转动连接于所述筒体（10）内，所述叶轮（70）位于所述进水管（20）与所述内筒（40）之间；
刮动件（80），设于所述叶轮（70）与所述过滤网（60）之间且随所述叶轮（70）转动，所述刮动件（80）转动时于所述过滤网（60）端面上刮动，所述刮动件（80）包括刮片（81），所述刮片（81）延伸至所述内筒（40）与所述筒体（10）之间；以及
过滤环网（90），套设于所述内筒（40）靠近所述出水管（30）的外侧壁上，所述过滤环网（90）的外侧壁与所述筒体（10）的内侧壁固定，所述过滤环网（90）的内侧壁与所述内筒（40）的外侧壁固定；
所述筒体（10）上设有排出口（11），所述排出口（11）位于所述筒体（10）的最低处，所述内筒（40）与所述筒体（10）之间的空间和所述排出口（11）互相连通，所述排出口（11）能将内筒（40）与筒体（10）、弧板（50）、过滤环网（90）的空间内的颗粒物与水排出。
2.根据权利要求1所述的固液分离器，其特征在于：所述排出口（11）毗邻所述过滤环网（90）设置。
3.根据权利要求1所述的固液分离器，其特征在于：所述刮片（81）包括导向部（811）和集料部（812），所述导向部（811）从所述筒体（10）的中心线沿径向朝向所述筒体（10）延伸，所述导向部（811）远离所述筒体（10）中心线的端部延伸至所述内筒（40）与所述筒体（10）之间，所述集料部（812）固定于所述导向部（811）远离所述筒体（10）的中心线的一端，所述集料部（812）向背向所述集料部（812）的转动方向呈内凹设置。
4.根据权利要求1所述的固液分离器，其特征在于：所述筒体（10）的两端均设有导向筒（12），所述导向筒（12）的直径沿朝向所述筒体（10）的方向逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的固液分离器，其特征在于：还包括环网刮件（110），所述环网刮件（110）包括转动环（111）和刮动叶片（112），所述转动环（111）套设于所述内筒（40）上且与所述内筒（40）转动连接，所述刮动叶片（112）设于所述转动环（111）的外侧壁上，液体从所述进水管（20）至所述出水管（30）的方向流动经过所述过滤环网（90）时，所述刮动叶片（112）于所述过滤环网（90）上刮动。
6.根据权利要求5所述的固液分离器，其特征在于：所述内筒（40）上套设有限位环（41），所述限位环（41）与所述内筒（40）固定连接，所述限位环（41）使得所述刮动叶片（112）与所述过滤环网（90）保持抵接。
7.根据权利要求6所述的固液分离器，其特征在于：所述限位环（41）靠近所述转动环（111）的一侧设有密封环（411），所述转动环（111）上设有供所述密封环（411）插入并旋转的密封槽（1111）。
8.一种工业废水浓缩分盐装置，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的固液分离器。
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