專利名稱：高效一體化泥水分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水處理設(shè)備，特別涉及一種高效一體化泥水分離設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)工藝效率不高的主要原因是廢水中雜質(zhì)顆粒細(xì)小，靠重力自然沉降速度緩慢。盡管投加了藥劑，能夠促使小的顆粒結(jié)合成大顆粒，但顆粒在結(jié)合成長(zhǎng)過(guò)程中隨機(jī)結(jié)合，空隙大，因而密度小，沉降速度慢。因此需要較長(zhǎng)的沉淀時(shí)間和較大體積的沉淀池，而且沉淀后的泥渣內(nèi)部含有大的空隙，不利于污泥的進(jìn)一步脫水處理。
中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)為CN1278453A，
公開(kāi)日是2001年1月3日，名稱為“高效固液分離器”中公開(kāi)了一種既能滿足高濃度SS固液分離裝置，又能適用一般濃度水處理的固液分離裝置，該裝置結(jié)構(gòu)示意圖如


圖1所示主要由外筒18、內(nèi)筒17、拉氏環(huán)50、濾網(wǎng)25、攪拌槳16、電機(jī)32和攪拌軸20、進(jìn)水管7、出水管30、排泥管4組成。該裝置的反應(yīng)區(qū)15、分離區(qū)21、污泥濃縮區(qū)13均設(shè)在同一個(gè)筒體內(nèi)，可以有效提高固液分離效率。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是在現(xiàn)有相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)上發(fā)明一種反應(yīng)更均勻、沉淀分離更迅速、系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定且自動(dòng)控制的高效一體化泥水分離設(shè)備。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是這樣的它主要由外筒(18)、內(nèi)筒(17)、攪拌軸(20)、攪拌槳(16)電機(jī)(32)組成；外筒(18)和內(nèi)筒(17)同軸，內(nèi)筒(17)中心位置安裝有垂直攪拌軸(20)，其上端伸出外筒頂部與安裝在外筒頂板上的減速機(jī)(31)相連，減速機(jī)(31)上部安裝有攪拌電機(jī)(32)，攪拌軸(20)的下端通過(guò)軸套(12)固定在支架(11)上，攪拌軸(20)上安裝有攪拌槳(16)，外筒(18)的頂部和底部分別設(shè)有出水管(30)和排泥管(4)，內(nèi)筒(17)的底部設(shè)有進(jìn)水管(7)，外筒(18)的底部為錐形斗底(3)。
本實(shí)用新型的改進(jìn)之處是內(nèi)筒(17)通過(guò)連接環(huán)(14)與外筒(18)相連；外筒(18)的底部設(shè)有刮泥板(6)，刮泥板(6)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(5)與安裝在外筒(18)底部的減速機(jī)(2)相連，減速機(jī)(2)的下端安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)；攪拌槳(16)的斷面形狀沿徑向自內(nèi)向外逐漸減?。粩嚢栎S(20)的上端通過(guò)軸套(24)固定有旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)，在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)單側(cè)的上、下端分別設(shè)有固定在外筒內(nèi)壁上的沖洗進(jìn)水管(27)和沖洗排水管(23)，靠近外筒頂部設(shè)有穿孔出水板(26)，在外筒頂板(28)上設(shè)有出水管(30)。
為了獲得良好的沉降性能，確保一體化設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，本實(shí)用新型采用自動(dòng)控制運(yùn)行方式，控制內(nèi)容有自控投加混凝劑、助凝劑；自控排泥；自控進(jìn)、出水量。自動(dòng)控制裝置主要由控制器(44)、進(jìn)水流量計(jì)(35)、進(jìn)水濃度計(jì)(8)、出水流量計(jì)(42)和泥水界面儀(22)組成；泥水界面儀(22)設(shè)在外筒上端的內(nèi)壁上，出水流量計(jì)(42)和電磁控制閥(43)安裝在出水管(30)上；進(jìn)水流量計(jì)(35)一端通過(guò)電磁控制閥(36)與進(jìn)水泵(37)相連，進(jìn)水泵(37)通過(guò)吸水管與集水池(38)相連，進(jìn)水流量計(jì)(35)的另一端連接進(jìn)水濃度計(jì)(8)；進(jìn)水濃度計(jì)(8)與進(jìn)水流量計(jì)(35)相連的一端還連接有混凝劑加藥管(9)，混凝劑加藥管(9)通過(guò)控制閥(45)與混凝劑加藥泵(39)相連，混凝劑加藥泵(39)連接混凝劑藥箱(47)；助凝劑加藥管(10)通過(guò)控制閥(48)與加藥泵(40)相連，助凝劑加藥泵(40)連接助凝劑藥箱(46)；排泥管(4)通過(guò)排泥控制閥(34)與污泥脫水機(jī)(33)相連。
攪拌槳(16)的個(gè)數(shù)為4～6組。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)距穿孔出水板(26)為200-300毫米，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗進(jìn)水管(27)和沖洗排水管(23)設(shè)在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)上下20-40毫米處。泥水界面儀(22)安裝在外筒(18)的內(nèi)壁上，置于分離區(qū)(21)內(nèi)，距離內(nèi)筒頂部300-400毫米。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型與目前正在開(kāi)發(fā)的同類設(shè)備相比，有如下多方面的改進(jìn)和創(chuàng)新。(1)外筒體最下端增設(shè)了泥渣濃縮區(qū)這樣既保證了泥渣濃縮區(qū)體積，提高了濃縮效果，增加了對(duì)泥渣負(fù)荷變化的抗沖擊能力，使運(yùn)行更加穩(wěn)定，也可以減小原內(nèi)外筒之間用于存泥的空間，減小外筒直徑，從而在處理相同水量的條件下減小了整個(gè)設(shè)備的體積。(2)改變了排泥方式本實(shí)用新型從泥渣濃縮區(qū)錐底排泥，避免了同類設(shè)備多點(diǎn)排泥帶來(lái)的排泥死區(qū)和排泥不暢問(wèn)題。(3)增加了刮泥裝置采用低速槳板刮泥，有效避免了泥渣在設(shè)備中的板結(jié)和堆積問(wèn)題，保證排泥順暢。(4)改變了反應(yīng)區(qū)攪拌槳板的斷面形式改變了反應(yīng)區(qū)攪拌槳板的斷面形式，將槳板迎水截面沿徑向自內(nèi)向外逐漸減小，使內(nèi)筒反應(yīng)區(qū)各點(diǎn)攪拌強(qiáng)度基本相同，從而保證了均勻一致的反應(yīng)條件；因?yàn)闃逑蛩w輸入的能量與半徑的四次方成正比，若槳板徑向截面尺寸不變，隨半徑的增加，周邊攪拌強(qiáng)度就會(huì)急劇增大，無(wú)法保證均勻的反應(yīng)條件。(5)設(shè)置了旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)及反沖洗管采用20-30目孔徑的不銹鋼旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)固定在攪拌軸上，用于攔截水中大而輕的漂浮物或偶然上浮的少量泥渣顆粒。當(dāng)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)堵塞時(shí)，用穿孔高壓沖洗進(jìn)水管自上向下沖洗，并用沖洗排水管收集排除。(6)設(shè)備頂部設(shè)計(jì)為倒錐形設(shè)備頂部設(shè)計(jì)為倒錐形，并在錐頂附近設(shè)出水管，便于隨時(shí)排除由于水中夾氣或設(shè)備間歇運(yùn)行產(chǎn)生的積氣，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。(7)安裝穿孔出水板采用中阻力出水，提高了出水的均勻性。(8)采用了自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)水、出水、加藥和排泥實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制，運(yùn)行更為穩(wěn)定可靠。通過(guò)以上改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高了處理效果和分離效率，在處理水量相同的條件下，降低了工程投資、占地面積和運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)了泥水分離設(shè)備的高效一體化。
在外筒底部錐體3內(nèi)設(shè)有刮泥板6，刮泥板6通過(guò)轉(zhuǎn)軸5與減速機(jī)2和電機(jī)1相連，電機(jī)1驅(qū)動(dòng)刮泥板6工作。(5)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)控制裝置主要由控制器44、進(jìn)水流量計(jì)35、進(jìn)水濃度計(jì)8、出水流量計(jì)42和泥水界面儀22組成。在工作過(guò)程中，控制器連續(xù)采集各相關(guān)儀表與設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算并控制投藥量、排泥量和最大進(jìn)水量。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下(如圖4所示)(1)進(jìn)水與投藥過(guò)程起動(dòng)進(jìn)水水泵37，由進(jìn)水管7將待處理水從集水池38送入設(shè)備41中，在進(jìn)水管路上，控制器44根據(jù)檢測(cè)的進(jìn)水流量和進(jìn)水濃度數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出藥液投加量，計(jì)算公式如下藥液投加流量用(1)式計(jì)算q=Qca10b---(1)]]>式中，q為藥液流量(L/h)，Q為進(jìn)水流量(m3/h)，c為進(jìn)水濃度(kg/m3)，a為藥劑投加量(kg干藥/噸干泥)，b為藥液濃度(％)。藥劑投加量a經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定。
由自控儀表采集Q、c數(shù)值，人工輸入a、b數(shù)值，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算得到q值，并指令混凝劑加藥泵39和助凝劑加藥泵40投加藥劑。(2)結(jié)團(tuán)絮凝過(guò)程在進(jìn)水管路7中，混凝劑(聚合氯化鋁)與原水充分混合后，再加入助凝劑(聚丙烯酰胺)。與藥劑充分混合的待處理水進(jìn)入泥水分離設(shè)備41的反應(yīng)區(qū)15，通過(guò)攪拌槳16攪動(dòng)，形成一定的攪拌強(qiáng)度，在水流的聯(lián)合攪拌下發(fā)生結(jié)團(tuán)絮凝作用，促使顆粒長(zhǎng)大、密實(shí)，小顆粒吸附在大顆粒上，大顆粒被水流向上帶入外筒上端分離區(qū)21。(3)分離過(guò)程水流進(jìn)入分離區(qū)21后，由于端面加大，上升流速減小，濃度減小，顆粒在重力作用下沉降，經(jīng)內(nèi)外筒間的環(huán)形通道到達(dá)底部泥渣濃縮區(qū)13。清水自分離區(qū)21上升，水中較輕而難以下沉的漂浮物或偶然上浮的少量泥渣顆粒被旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)25攔截，積累到一定程度，開(kāi)啟高壓沖冼進(jìn)水管27沖洗旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)25，沖下的污物由沖冼排水管23收集排走，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的清水，經(jīng)穿孔出水板26均勻配水，進(jìn)入集水區(qū)29，由設(shè)在頂板28上的排水管30排出。(4)排泥過(guò)程到達(dá)底部泥渣濃縮區(qū)13的顆粒，由排泥管4排出。刮泥槳板6以低轉(zhuǎn)速(設(shè)計(jì)刮泥轉(zhuǎn)速為0.5-1轉(zhuǎn)/分)轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止泥渣沉積板結(jié)。本實(shí)用新型采用自動(dòng)控制排泥，排泥流量用(2)式計(jì)算 式中，Q泥為排泥流量(m3/h)，e為排泥濃度(％)，其余符號(hào)意義同上。排泥濃度e可根據(jù)需要設(shè)定(一般小于或等于5％)。自控系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算排泥流量，調(diào)節(jié)排泥控制閥門，使Q進(jìn)-Q出＝Q泥(Q出為自動(dòng)采集的出水流量)。
若按(2)式計(jì)算的Q泥進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，泥渣濃縮區(qū)13的泥面仍然上升并超過(guò)警戒高度時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)泥水界面儀22的傳輸數(shù)據(jù)自動(dòng)加大排泥流量，從而確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種高效一體化泥水分離設(shè)備，它主要由外筒(18)、內(nèi)筒(17)、攪拌軸(20)、攪拌槳(16)、減速機(jī)(31)和電機(jī)(32)組成，外筒(18)和內(nèi)筒(17)處于同軸線，內(nèi)筒(17)中心位置安裝有垂直攪拌軸(20)，攪拌軸伸出外筒頂部與安裝在外筒頂板上的減速機(jī)(31)相連，減速機(jī)(31)上部安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(32)，攪拌軸(20)下半部安裝有攪拌槳(16)；外筒(18)的頂部和底部分別設(shè)有出水管(30)和排泥管(4)，底部為錐形斗底(3)，內(nèi)筒(17)的底部設(shè)有進(jìn)水管(7)；其特征是內(nèi)筒(17)通過(guò)連接環(huán)(14)與外筒(18)相連，外筒(18)的底部設(shè)有刮泥板(6)，刮泥板(6)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(5)與設(shè)置在外筒(18)外部的減速機(jī)(2)相連，減速機(jī)(2)的下端安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)；攪拌軸(20)的下端通過(guò)軸套(12)固定在支架(11)上，攪拌軸(20)上安裝的攪拌槳(16)，其斷面形狀為沿徑向自內(nèi)向外逐漸減??；攪拌軸(20)的上端通過(guò)軸套(24)固定有旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)單側(cè)的上端、下端分別設(shè)有固定在外筒內(nèi)壁上沖洗進(jìn)水管(27)和排水管(23)，靠近外筒頂部設(shè)有穿孔出水板(26)，在外筒錐形頂板(28)上設(shè)有出水管(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效一體化泥水分離設(shè)備，其特征是所述進(jìn)水管(7)連接有進(jìn)水自動(dòng)控制裝置，該進(jìn)水自動(dòng)控制裝置主要由自動(dòng)控制器(44)、進(jìn)水流量計(jì)(35)、進(jìn)水濃度計(jì)(8)、出水流量計(jì)(42)、泥水界面儀(22)組成；泥水界面儀設(shè)在外筒上端的內(nèi)壁上，出水流量計(jì)(42)和電磁控制閥(43)安裝在出水管(30)上；進(jìn)水流量計(jì)(35)一端通過(guò)電磁控制閥(36)與進(jìn)水泵(37)相連，進(jìn)水泵(37)通過(guò)吸水管與集水池(38)相連，進(jìn)水流量計(jì)(35)的另一端連接進(jìn)水濃度計(jì)(8)和混凝劑加藥管(9)，混凝劑加藥管(9)通過(guò)控制閥(45)與加藥泵(39)相連，加藥泵(39)連接混凝劑藥箱(47)；助凝劑加藥管(10)通過(guò)控制閥(48)與加藥泵(40)相連，加藥泵(40)連接助凝劑藥箱(46)；排泥管(4)通過(guò)排泥控制閥(34)與污泥脫水機(jī)(33)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效一體化泥水分離設(shè)備，其特征是攪拌槳的個(gè)數(shù)為4～6組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效一體化泥水分離設(shè)備，其特征是旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)距穿孔出水板(26)為200-400毫米，沖洗進(jìn)水管(27)和沖洗排水管(23)設(shè)在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)上下20-40毫米處；旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)采用20-30目孔徑的不銹鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述高效一體化泥水分離設(shè)備，其特征是泥水界面儀(22)安裝在外筒(18)的內(nèi)壁上，置于分離區(qū)(21)內(nèi)，距離內(nèi)筒頂部300-400毫米。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效一體化泥水分離設(shè)備。它主要由外筒(18)、內(nèi)筒(17)、攪拌軸(20)、攪拌槳(16)、減速機(jī)(31)和電機(jī)(32)組成。本實(shí)用新型的內(nèi)筒(17)通過(guò)連接環(huán)(14)與外筒(18)相連，在外筒(18)的底部設(shè)有刮泥板(6)，攪拌軸(20)的下端通過(guò)軸套(12)固定在支架(11)上，攪拌軸(20)上安裝的攪拌槳(16)，其斷面形狀為沿徑向自內(nèi)向外逐漸減?。粩嚢栎S(20)的上端通過(guò)軸套(24)固定有旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(25)單側(cè)的上端、下端分別設(shè)有固定在外筒內(nèi)壁上沖洗進(jìn)水管(27)和沖洗排水管(23)；本實(shí)用新型采用自動(dòng)控制運(yùn)行方式。采用這種結(jié)構(gòu)后使該分離設(shè)備反應(yīng)更均勻、沉淀分離更迅速、系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C02F11/12GK2600432SQ0321855
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者黃廷林, 解岳, 叢海兵, 任磊 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)