CN216537343U - 三相分选洗砂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相分选洗砂系统，包括：集装箱，集装箱中设有控制室、砂水分离器及污泥除渣机；砂水分离器采用下支撑铰点固定于集装箱的底板上，砂水分离器的排水口连接于污泥除渣机的进料口；控制室分别与砂水分离器和污泥除渣机电连接。本方案便于移动和运输，能够实现沉砂污泥的减量化、无害化和资源化利用，并降低人工劳动强度。

Description

三相分选洗砂系统

技术领域

本实用新型属于市政排水领域，更具体地，涉及一种三相分选洗砂系统。

背景技术

城市排水管道往往会在沉积井淤积大量泥沙和垃圾，如不及时清理，极易造成管网堵塞，一旦遇到暴雨，容易形成内涝，严重影响人们生产生活。在进行排水管道沉积井的清理时，较常见的是采用人工掏挖，此方法劳动强度大且存在一定危险性(主要是沉积井内有毒、有害气体挥发造成)，且会对地面造成污染。污水处理厂各种沉砂池分离出的砂水混合物夹杂较多的有机物，其沉砂易于腐化发臭，而且无法达到填埋或再利用的要求。

因此期待研发一种三相分选洗砂系统，能够用于市政排水管网通沟污泥处理系统及污水处理厂平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池后端，降低劳动强度，并实现沉砂污泥的减量化、无害化和资源化利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三相分选洗砂系统，便于移动和运输，能够实现沉砂污泥的减量化、无害化和资源化利用，并降低人工劳动强度。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种三相分选洗砂系统，包括：集装箱，所述集装箱中设有控制室、砂水分离器及污泥除渣机；

所述砂水分离器采用下支撑铰点固定于所述集装箱的底板上，所述砂水分离器的排水口连接于所述污泥除渣机的进料口；

所述控制室分别与所述砂水分离器和所述污泥除渣机电连接。

可选地，所述砂水分离器包括沉淀罐和螺旋送料机；

所述沉淀罐通过支座铰接于所述集装箱的底板上，所述沉淀罐的底部设有排砂口，侧壁的顶部设有排水口；

所述螺旋送料机的一端铰接于所述支座上且连接于所述沉淀罐的排砂口，所述螺旋送料机的中部通过升降装置固定于所述集装箱的底板上，所述升降装置连接于所述控制室。

可选地，所述沉淀罐的上部设有搅拌装置，下部设有砂位计，所述砂位计与所述控制室电连接；所述螺旋送料机的排沙口上铰接有溜渣槽，所述溜渣槽的自由端能够延伸至所述集装箱的外侧。

可选地，所述沉淀罐的底部连接有冲洗水装置，所述冲洗水装置连接于恒压供水系统，所述恒压供水系统设置于所述控制室中，包括两台立式多级泵、稳压罐、冲洗水控制柜和电磁流量计，所述两台立式多级泵分别通过所述稳压罐连接于所述冲洗水装置，所述冲洗水控制柜分别连接于两台所述立式多级泵及所述稳压罐，用于监测及调节所述冲洗水装置的进、出水压力，所述电磁流量计设置于所述冲洗水装置与所述恒压供水系统之间，且与所述冲洗水控制柜电连接。

可选地，所述升降装置包括一对液压油缸及位置传感器，所述一对液压油缸的底座分别铰接于所述集装箱的底板上，所述一对液压油缸的活塞杆分别铰接于所述螺旋送料机中部的两侧，所述位置传感器设置于所述液压油缸上且与所述控制室电连接。

可选地，所述污泥除渣机包括壳体和滤筒，所述滤筒沿水平方向设置于所述壳体中，所述壳体的底部设有排水口，所述滤筒的一端设有进料口，另一端设有设有锥型出料口，所述滤筒中设有螺旋推料机，所述螺旋推料机能够将所述滤筒中的固体废料由所述进料口推向所述锥型出料口，使所述固体废料经所述锥型出料口挤压脱水后排出。

可选地，所述锥型出料口上设有弹簧堵头，当所述螺旋推料机对所述固体废料的推力达到预设值时，所述弹簧堵头能够被推开，使所述固体废料排出。

可选地，所述砂水分离器的进料管上设有第一手动闸阀、电动球阀及流量计。

可选地，所述砂水分离器的排水口通过出水管路连接于所述污泥除渣机，所述出水管路上设有第二手动闸阀及溢流口。

可选地，所述集装箱尾部设有爬梯和检修平台，所述集装箱工作区域的前后均设有LED射灯。

本实用新型的有益效果在于：本方案的三相分选洗砂系统能够首先通过砂水分离器实现砂水分离，之后砂进入污泥除渣机实现砂渣分离及渣水分离，降低了人工劳动强度，实现了沉砂污泥的减量化、无害化和资源化利用；本方案的三相分选洗砂系统集成在集装箱中，且砂水分离器采用下支撑铰点固定于所述集装箱的底板，不使用时能够放倒，方便运输和组装。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的三相分选洗砂系统的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的三相分选洗砂系统的俯视图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的三相分选洗砂系统的运输状态示意图。

附图标记说明

1、螺旋式砂水分离器；2、管式污泥除渣机；3、下支座；4、集装箱；5、恒压供水系统；6、液压油缸；7、PLC电控柜；8、出水管路；9、第二手动闸阀；10、进料管；11、第一手动闸阀；12、电动球阀；13、流量计；14、溜渣槽；15、接渣桶；16、冲洗水控制柜；17、出水管；18、溢流管；19、电磁流量计；20、电磁阀。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型公开了一种三相分选洗砂系统，包括：集装箱，集装箱中设有控制室、砂水分离器及污泥除渣机；

砂水分离器采用下支撑铰点固定于集装箱的底板上，砂水分离器的排水口连接于污泥除渣机的进料口；

控制室分别与砂水分离器和污泥除渣机电连接。

具体的，本方案的三相分选洗砂系统能够首先通过砂水分离器实现砂水分离，之后砂进入污泥除渣机实现砂渣分离及渣水分离，降低了人工劳动强度，实现了沉砂污泥的减量化、无害化和资源化利用；本方案的三相分选洗砂系统集成在集装箱中，且砂水分离器采用下支撑铰点固定于所述集装箱的底板，不使用时能够放倒，方便运输和组装。

作为可选方案，砂水分离器包括沉淀罐和螺旋送料机；

沉淀罐通过支座铰接于集装箱的底板上，沉淀罐的底部设有排砂口，侧壁的顶部设有排水口；

螺旋送料机的一端铰接于支座上且连接于沉淀罐的排砂口，螺旋送料机的中部通过升降装置固定于集装箱的底板上，升降装置连接于控制室。

具体的，沉淀罐通过支座铰接于集装箱的底板上，在运输状态时可以将沉淀罐倾斜放倒，使之顶部低于集装箱的侧壁，便于运输；

螺旋送料机能够在升降装置的支撑作用下倾斜向上设置，在排砂时，能够使砂中的水在重力作用下回流至沉淀罐中，在运输时能够下降，减小与集装箱底板之间的夹角，降低高度，便于运输。

作为可选方案，沉淀罐的上部设有搅拌装置，下部设有砂位计，砂位计与控制室电连接；螺旋送料机的排沙口上铰接有溜渣槽，溜渣槽的自由端能够延伸至集装箱的外侧。

具体的，装有搅拌装置能够对沉淀罐上部混合液进行转动搅拌，以便砂、有机物混合液更好的进行密度分层；

砂水分离器中段设有砂位计，当装置内砂到设定量后，控制室启动螺旋送料机中的排砂螺杆，将砂排出。

进一步地，溜渣槽可通过置于集装箱侧壁上的由高到低依次设置的档杆进行调节来改变其倾斜角度，通过溜渣槽可将系统洗干净给的砂排出集装箱至堆料区。

作为可选方案，沉淀罐的底部连接有冲洗水装置，冲洗水装置连接于恒压供水系统，恒压供水系统设置于控制室中，包括两台立式多级泵、稳压罐、冲洗水控制柜和电磁流量计，两台立式多级泵分别通过稳压罐连接于冲洗水装置，冲洗水控制柜分别连接于两台立式多级泵及稳压罐，用于监测及调节冲洗水装置的进、出水压力，电磁流量计设置于冲洗水装置与恒压供水系统之间，且与冲洗水控制柜电连接。

具体的，沉淀罐底部连接有冲洗水装置，从而可以使沉淀罐底部引入上冲水流，在沉淀罐底部形成流化砂床，从而对砂子进行进一步的清洗。

作为可选方案，升降装置包括一对液压油缸及位置传感器，一对液压油缸的底座分别铰接于集装箱的底板上，一对液压油缸的活塞杆分别铰接于螺旋送料机中部的两侧，位置传感器设置于液压油缸上且与控制室电连接。

具体的，通过油缸伸缩可调节螺旋送料机升降，当油缸处于全缩状态时螺旋送料机旋转收回至集装箱高度范围内处于运输状态；当油缸处于全伸状态时，螺旋送料机旋转升高至工作状态；

油缸设有位置传感器，控制室中的PLC系统可根据油缸伸缩位置信号对升降装置进行自动控制。

作为可选方案，污泥除渣机包括壳体和滤筒，滤筒沿水平方向设置于壳体中，壳体的底部设有排水口，滤筒的一端设有进料口，另一端设有设有锥型出料口，滤筒中设有螺旋推料机，螺旋推料机能够将滤筒中的固体废料由进料口推向锥型出料口，使固体废料经锥型出料口挤压脱水后排出。

具体的，进入污泥除渣机中的砂渣混合物在滤筒的过滤作用下实现砂渣分离，之后在螺旋推料机的作用下对废渣中的水分实现进一步的去除。

作为可选方案，锥型出料口上设有弹簧堵头，当螺旋推料机对固体废料的推力达到预设值时，弹簧堵头能够被推开，使固体废料排出。

作为可选方案，砂水分离器的进料管上设有第一手动闸阀、电动球阀及流量计。

作为可选方案，砂水分离器的排水口通过出水管路连接于污泥除渣机，出水管路上设有第二手动闸阀及溢流口。

作为可选方案，集装箱尾部设有爬梯和检修平台，集装箱工作区域的前后均设有LED射灯。

具体的，集装箱尾段设有爬梯和检修平台，系统运行时可观察运行状态，砂水分离器出现故障时可方便检修；集装箱工作区域前后设有LED射灯，光照不足或夜间施工时可提供灯光支持。

实施例

如图1、图2所示，本实施例三相分选洗砂系统包括集装箱4，集装箱4尾部设有爬梯和检修平台，集装箱4工作区域的前后均设有LED射灯，集装箱4的尾部及侧面设有门，集装箱4中设有控制室、螺旋式砂水分离器1及管式污泥除渣机2，控制室中包括PLC电控柜7，分别与螺旋式砂水分离器1和管式污泥除渣机2电连接；

螺旋式砂水分离器1包括沉淀罐和螺旋送料机；沉淀罐通过下支座3铰接于集装箱4的底板上，沉淀罐的底部设有排砂口，侧壁的顶部设有排水口，沉淀罐的进料管10上设有第一手动闸阀11、电动球阀12及流量计13；在沉淀罐的内部，上方设有搅拌装置，下部设有砂位计，砂位计与控制室电连接；螺旋送料机的排沙口上铰接有溜渣槽14，溜渣槽14的自由端能够延伸至集装箱4的外侧；沉淀罐的底部连接有冲洗水装置，冲洗水装置连接于恒压供水系统5，恒压供水系统5设置于控制室中，包括两台立式多级泵、稳压罐、冲洗水控制柜16和电磁流量计19、电磁阀20，两台立式多级泵分别通过稳压罐连接于冲洗水装置，冲洗水控制柜16分别连接于两台立式多级泵及稳压罐，用于监测及调节冲洗水装置的进、出水压力，电磁流量计19和电磁阀20设置于冲洗水装置与恒压供水系统5之间，且与冲洗水控制柜16电连接；恒压供水系统5可检测冲洗水装置进口压力、出水压力，并通过压力控制系统变频、启停。恒压供水系统5进水可选择接入水箱也可直接连接中水或自来水管路，当进水管路压力不满足系统进水要求时系统自动停止，并将信号反馈至PLC系统。电磁流量计19可精确计量系统反冲洗水给水量。

螺旋送料机的一端铰接于下支座3上且连接于沉淀罐的排砂口，螺旋送料机的中部通过升降装置固定于集装箱4的底板上；升降装置包括一对液压油缸6及位置传感器，一对液压油缸6的底座分别铰接于集装箱4的底板上，一对液压油缸6的活塞杆分别铰接于螺旋送料机中部的两侧，位置传感器设置于液压油缸6上且与控制室电连接；当液压油缸6处于全缩状态时螺旋送料机旋转收回至集装箱4高度范围内处于运输状态，如图3所示；当液压油缸6处于全伸状态时，螺旋送料机绕铰接点旋转升高至工作状态。液压油缸6上设有位置传感器，PLC系统可根据液压油缸6伸缩位置信号对升降进行自动控制。

沉淀罐的排水口通过出水管路8连接于管式污泥除渣机2，出水管路8上设有第二手动闸阀9及溢流口；管式污泥除渣机包括壳体和滤筒，滤筒沿水平方向设置于壳体中，壳体的底部排水口连接于出水管17，壳体的底部还连接有溢流管18，滤筒的一端设有进料口，另一端设有设有锥型出料口，滤筒中设有螺旋推料机，螺旋推料机能够将滤筒中的固体废料由进料口推向锥型出料口，使固体废料经锥型出料口挤压脱水后排出，锥型出料口上设有弹簧堵头，当螺旋推料机对固体废料的推力达到预设值时，弹簧堵头能够被推开，使固体废料排出，锥型出料口下方设有接渣15。

经前端的10mm转鼓格栅排初步过滤的含有直径小于10mm的杂质固液混合物通过进料管进入沉淀罐中，在旋流分离的作用下改变混合物的水流方向，使其均匀分布在沉淀罐内部，从而使细小的砂子分布于沉淀罐的底端。沉淀罐底部的冲洗水装置可以使沉淀罐底部引入上冲水流，以在沉淀罐底部形成流化砂床，从而对砂子进行进一步的清洗。沉淀罐中的搅拌器能够对上部混合液进行转动搅拌，以便砂、有机物混合液更好的进行密度分层。沉淀罐中段设有砂位计，当沉淀罐内砂的高度达到设定值后，控制室启动螺旋送料机中的排砂螺杆开始转动将干净的砂排出。螺旋送料机的排沙口铰接有溜渣槽，溜渣槽可通过置于集装箱侧壁上的不同高度的档杆改变其倾斜角度，通过溜渣槽可将洗干净的砂排出集装箱至堆料区。

沉淀罐的排水口经出水管路及挠性接头与管式污泥除渣机进行连接，出水管路商设有第二手动闸阀、溢流口，挠性接头方便管路连接，在管式污泥除渣机出现故障时可关闭第二手动闸阀，将沉淀罐的出水通过溢流口排至集装箱排水口，集装箱排水口连接预制排水沟。

管式污泥除渣机是一个水平安装的管状固液分离设备，主要由进料区、驱动区、过滤区、压榨区，以及带锥形调节装置的出渣区组成。经过螺旋式砂水分离器处理过的泥水混合物混合浮渣进入管式污泥除渣机进料口，之后直接进入滤筒的内部，经过滤筒的内表面过滤后，处理后的含有直径小于2mm砂的泥水混合物依靠自重流出，并经外层壳体下端的排水口排出进入集装箱底部预制排水沟。粗大浮渣截留在滤筒内部，在螺旋推料机的推动下，进入压榨区，滤筒出口为锥形口，直径由大变小，渣物被螺旋推料机挤压、脱水，驱动负荷逐渐升高。当负荷达到设定值时，弹簧顶紧的锥形堵头被推回，排放口打开，较为干燥的浮渣在出渣区排出。管式污泥除渣机尾端设有接渣垃圾桶。

本实施的三相分选洗砂系统通过PLC控制系统可实现自动运行，周期排砂、周期排渣、故障报警、自动停机等功能。

本实施的三相分选洗砂系统可实现通沟污泥、污水厂沉砂池洗砂脱水系统的快速布置，实现洗砂、砂水分离、砂渣分离、渣水分离等多项功能，即可作为永久性设备用于污泥污水处理场站，也可作为临时设施进行应急处置。

本实施的三相分选洗砂系统主要应用于市政排水管网通沟污泥处理系统、污水处理厂平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池后端，是一种方便车辆运输、可快速安装的移动式砂水、砂渣、渣水分离系统。将三相分选洗砂系统运输至工作现场后，可通过液压系统将砂水分离器旋转至工作状态，连接各设备之间管路，接通电源线、反冲洗水和进料管路，设备即可投入使用。

本系统能够将经过粗大物料筛分处理的通沟污泥进行处理，分离出大于0.2mm的砂砾、水、有机杂物渣料，从而实现其减量化、无害化和资源化利用。采用优化的洗砂和脱水工艺可显著减少废水砂砾中的有机物含量，对0.2mm以上砂砾分离效率可达95％，有机物烧失率小于5％，致使需要填埋的材料减少，大大降低了处置费、运输和装卸费以及处理垃圾所需的资源，分离出来的砂砾可实现回收再利用。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种三相分选洗砂系统，其特征在于，包括：集装箱，所述集装箱中设有控制室、砂水分离器及污泥除渣机；

所述砂水分离器采用下支撑铰点固定于所述集装箱的底板上，所述砂水分离器的排水口连接于所述污泥除渣机的进料口；

所述控制室分别与所述砂水分离器和所述污泥除渣机电连接。

2.根据权利要求1所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述砂水分离器包括沉淀罐和螺旋送料机；

所述沉淀罐通过支座铰接于所述集装箱的底板上，所述沉淀罐的底部设有排砂口，侧壁的顶部设有排水口；

所述螺旋送料机的一端铰接于所述支座上且连接于所述沉淀罐的排砂口，所述螺旋送料机的中部通过升降装置固定于所述集装箱的底板上，所述升降装置连接于所述控制室。

3.根据权利要求2所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述沉淀罐的上部设有搅拌装置，下部设有砂位计，所述砂位计与所述控制室电连接；所述螺旋送料机的排沙口上铰接有溜渣槽，所述溜渣槽的自由端能够延伸至所述集装箱的外侧。

4.根据权利要求2所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述沉淀罐的底部连接有冲洗水装置，所述冲洗水装置连接于恒压供水系统，所述恒压供水系统设置于所述控制室中，包括两台立式多级泵、稳压罐、冲洗水控制柜和电磁流量计，所述两台立式多级泵分别通过所述稳压罐连接于所述冲洗水装置，所述冲洗水控制柜分别连接于两台所述立式多级泵及所述稳压罐，用于监测及调节所述冲洗水装置的进、出水压力，所述电磁流量计设置于所述冲洗水装置与所述恒压供水系统之间，且与所述冲洗水控制柜电连接。

5.根据权利要求2所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述升降装置包括一对液压油缸及位置传感器，所述一对液压油缸的底座分别铰接于所述集装箱的底板上，所述一对液压油缸的活塞杆分别铰接于所述螺旋送料机中部的两侧，所述位置传感器设置于所述液压油缸上且与所述控制室电连接。

6.根据权利要求1所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述污泥除渣机包括壳体和滤筒，所述滤筒沿水平方向设置于所述壳体中，所述壳体的底部设有排水口，所述滤筒的一端设有进料口，另一端设有设有锥型出料口，所述滤筒中设有螺旋推料机，所述螺旋推料机能够将所述滤筒中的固体废料由所述进料口推向所述锥型出料口，使所述固体废料经所述锥型出料口挤压脱水后排出。

7.根据权利要求6所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述锥型出料口上设有弹簧堵头，当所述螺旋推料机对所述固体废料的推力达到预设值时，所述弹簧堵头能够被推开，使所述固体废料排出。

8.根据权利要求1所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述砂水分离器的进料管上设有第一手动闸阀、电动球阀及流量计。

9.根据权利要求1所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述砂水分离器的排水口通过出水管路连接于所述污泥除渣机，所述出水管路上设有第二手动闸阀及溢流口。

10.根据权利要求1所述的三相分选洗砂系统，其特征在于，所述集装箱尾部设有爬梯和检修平台，所述集装箱工作区域的前后均设有LED射灯。

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