一种水利施工高含泥废水的处置装置及方法与流程

本发明属于废水处理，具体涉及一种水利施工高含泥废水的处置装置及方法。

背景技术：

1、水利工程施工过程中，基坑开挖、河道清淤、围堰填筑、土方开挖等工序会持续产生大流量高含泥废水，该类废水泥沙含量高、悬浮颗粒物浓度大、产水连续性强，若直接外排极易淤积周边沟渠、河道，造成水体浑浊、底泥堆积，破坏区域水生态环境，同时也会占用大量施工场地堆放泥浆，制约现场施工进度，因此施工现场必须配套高效泥水处置设备。

2、现阶段水利施工高含泥废水主流处理方式分为静置沉淀法与单筒离心分离法两类，但均存在明显缺陷：

3、1.传统沉淀池静置处理方案依靠重力自然沉降分离泥沙，沉降周期长、占地面积巨大，无法匹配施工现场连续产水工况；沉淀池底部淤泥需人工下池清掏，作业风险高、运维人工成本大，且清淤作业时需整体停水，废水只能临时储存，极易出现废水溢流污染。

4、2.常规单筒体离心脱水设备采用单一离心筒体完成泥水分离，整套设备只能间歇式运行，筒体排泥、冲洗阶段整机必须停机，处理通量受限，面对大流量施工废水时处理能力不足。

技术实现思路

1、本发明提供一种水利施工高含泥废水的处置装置及方法，解决相关技术中离心脱水设备只能间歇式运行处理通量受限，面对大流量施工废水时处理能力不足的技术问题。

2、本发明提供了一种水利施工高含泥废水的处置装置，包括离心筒、挡液筒、驱动件和进料管，还包括若干个密封件，所述离心筒由上至下包括若干个直径逐渐增大的环形的筒体组成，所述筒体的内侧壁开设有若干个出料口，所述筒体的外侧壁开设有离心孔，所述挡液筒的内侧壁固设有若干个支撑环，若干个所述支撑环分别与若干个筒体转动连接；所述驱动件包括旋转执行机构和若干个连接件，所述旋转执行机构固定安装在挡液筒的顶部，若干个所述连接件分别用于将若干个筒体与旋转执行机构的驱动轴一一传动连接，所述密封件包括位于筒体内侧的直线执行机构一和内密封环，所述内密封环与筒体密封滑动配合，所述直线执行机构一用于带动内密封环升降，实现出料口的密封与开启切换。

3、在一个优选的实施方式中，所述筒体的上方盖合设置有筒盖，所述筒盖的表面开设有进料口，所述筒盖与挡液筒之间通过固定柱进行固定，所述挡液筒的内侧壁固设有环形的液体收集层，所述挡液筒的表面对应液体收集层处设置有若干个出液端。

4、在一个优选的实施方式中，所述直线执行机构一与相对应筒体上方的筒盖固定连接，所述内密封环包括与筒体滑动连接的滑动环，所述滑动环的内侧转动设置有转动环，所述直线执行机构一驱动端与转动环固定连接，所述滑动环的底部固设有密封层。

5、在一个优选的实施方式中，所述连接件包括转动连接的内环、外环和传动件，所述内环与旋转执行机构驱动轴固定连接，所述外环通过连杆与相对应的筒体固定连接，所述传动件传动连接内密封环实现同步升降，且下降将内环和外环传动连接，上升则断开内环和外环的传动。

6、在一个优选的实施方式中，所述传动件包括滑轨和传动槽，所述滑轨固设在外环内底壁，所述滑轨的内部滑动设置有l形的插接件，所述插接件与滑轨之间固设有拉簧，所述传动槽开设在内环的顶部，所述插接件的顶部固设有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的顶部固设有连接环，所述连接环的上方设置有挤压环，所述挤压环通过连接架与内密封环内壁固定连接。

7、在一个优选的实施方式中，所述筒盖内部开设有空腔，且筒盖底部开设有与空腔连通的出气孔，所述进料管设置有两组，分别用于输送泥水和高压气体，所述进料管均包括相连通的主管与若干分管，输送泥水的所述分管贯穿挡液筒，并与对应筒盖贯穿且固定连接，用于向筒体内部加注含泥废水，输送高压气体的所述分管贯穿挡液筒，并与对应筒盖的空腔连通固定，高压气体可经空腔、出气孔通入筒体内部。

8、在一个优选的实施方式中，所述密封件还包括位于筒体外侧的直线执行机构二，所述直线执行机构二与相对应筒体上方的筒盖固定连接，所述直线执行机构二的底端固设有外密封环，所述外密封环用于对筒体离心孔处进行密封。

9、在一个优选的实施方式中，所述出液端连接有沉淀组件，所述沉淀组件包括沉淀筒，所述沉淀筒的上方设置有搅拌器和絮凝器自动添加器，所述沉淀筒的底端设置有排出端，且排出端的下方设置有排出件，所述排出件用于依次排出沉淀筒内的水和沉淀物。

10、在一个优选的实施方式中，所述排出件包括与排出端连通固定且单侧开口的沉淀管，所述沉淀管一端固设有直线执行机构三，所述直线执行机构三驱动端固设有与沉淀管密封滑动配合的密封块，所述密封块的上侧开设有排液通道，所述沉淀管靠近直线执行机构三的底部和侧壁分别设置有排液口一和排液口二，所述沉淀管的筒口处密封插接设置有密封头，所述沉淀管的外侧壁固设有直线执行机构四，且直线执行机构四的驱动端与密封头固定连接，所述沉淀管的内侧壁对应排液通道处固设有密封柱。

11、一种水利施工高含泥废水的处置方法，包含以下步骤：

12、s1、离心分离：直线执行机构一带动内密封环下降封堵出料口，传动件同步啮合传动，旋转执行机构带动筒体高速旋转，输泥泵向筒体送入泥水，清水经离心孔汇入液体收集层，泥沙贴附筒体内壁；

13、s2、高压排泥：单筒体离心完成后抬升内密封环，断开传动使筒体停转，直线执行机构二带动外密封环下降封闭离心孔，通入高压气流推送淤泥从出料口排出；

14、s3、孔道吹扫：排泥完毕封堵出料口、抬起外密封环，加大气压吹扫离心孔防止堵塞，随后循环步骤 s，各筒体交替连续作业；

15、s4、絮凝沉淀：液体收集层内的离心清水经出液端分流至沉淀筒，絮凝器自动添加器投加絮凝剂，搅拌器搅拌，细微悬浮物抱团沉降；

16、s5、分层排污：进水前直线执行机构三带动密封块隔断沉淀管，沉降后连通沉淀筒与沉淀管，沉淀物沉入沉淀管，移动密封块分层排出上清清水，直线执行机构四移开密封头，密封块前移推出沉淀管内淤泥。

17、本处置方法通过多筒体交替离心、高压气流辅助排泥与孔道吹扫，实现泥水快速粗分离并有效避免离心孔堵塞，无需整机停机即可持续处理高含泥废水；再经絮凝沉淀对离心出水深度净化去除微细悬浮物，配合分层排污机构自动分离回收清水、集中推送淤泥，全流程自动化完成废水净化、水资源回用与淤泥集中收集，处理效率高、无需人工清淤，出水可达标排放或循环复用，大幅降低现场运维成本与泥浆污染风险。

18、本发明的有益效果在于：

19、1、本发明采用多层直径逐级增大筒体，密封件与传动机构联动控制，内密封环下落封死出料口时自动接通筒体动力使得筒体旋转进行离心分离，抬升开启出料口排泥时同步断开单筒传动，多筒体可错峰交替作业，设备无需整机停机清淤，能够持续处理大流量施工含泥废水；

20、2、本发明配备内外密封环与高压气路，排泥时外密封环封堵离心孔，高压气流快速推送淤泥；排泥结束抬升外密封环，高压气体反向吹扫疏通离心孔，防止孔道堵塞。

1.一种水利施工高含泥废水的处置装置，包括离心筒（1）、挡液筒（2）、驱动件（3）和进料管（6），其特征在于，还包括若干个密封件（4）；

2.根据权利要求1所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述筒体（101）的上方盖合设置有筒盖（5），所述筒盖（5）的表面开设有进料口，所述筒盖（5）与挡液筒（2）之间通过固定柱进行固定，所述挡液筒（2）的内侧壁固设有环形的液体收集层（7），所述挡液筒（2）的表面对应液体收集层（7）处设置有若干个出液端（8）。

3.根据权利要求2所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述直线执行机构一（401）与相对应筒体（101）上方的筒盖（5）固定连接，所述内密封环（402）包括与筒体（101）竖向滑动连接的滑动环（4021），所述滑动环（4021）的内侧转动设置有转动环（4022），所述直线执行机构一（401）驱动端与转动环（4022）固定连接，所述滑动环（4021）的底部固设有密封层（4023）。

4.根据权利要求1所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述连接件（32）包括转动连接的内环（321）、外环（322）和传动件（323），所述内环（321）与旋转执行机构（31）驱动轴固定连接，所述外环（322）通过连杆与相对应的筒体（101）固定连接，所述传动件（323）传动连接内密封环（402）实现同步升降，且下降将内环（321）和外环（322）传动连接，上升则断开内环（321）和外环（322）的传动。

5.根据权利要求3所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述传动件（323）包括滑轨（3231）和传动槽（3235），所述滑轨（3231）固设在外环（322）内底壁，所述滑轨（3231）的内部滑动设置有l形的插接件（3233），所述插接件（3233）与滑轨（3231）之间固设有拉簧（3234），所述传动槽（3235）开设在内环（321）的顶部，所述插接件（3233）的顶部固设有弹性伸缩杆（3236），所述弹性伸缩杆（3236）的顶部固设有连接环（3237），所述连接环（3237）的上方设置有挤压环（3238），所述挤压环（3238）通过连接架与内密封环（402）内壁固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述筒盖（5）内部开设有空腔，且筒盖（5）底部开设有与空腔连通的出气孔（11），所述进料管（6）设置有两组，分别用于输送泥水和高压气体，所述进料管（6）均包括相连通的主管（61）与若干分管（62），输送泥水的所述分管（62）贯穿挡液筒（2），并与对应筒盖（5）贯穿且固定连接，用于向筒体（101）内部加注含泥废水，输送高压气体的所述分管（62）贯穿挡液筒（2），并与对应筒盖（5）的空腔连通固定，高压气体可经空腔、出气孔（11）通入筒体（101）内部。

7.根据权利要求6所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述密封件（4）还包括位于筒体（101）外侧的直线执行机构二（403），所述直线执行机构二（403）与相对应筒体（101）上方的筒盖（5）固定连接，所述直线执行机构二（403）的底端固设有外密封环（404）。

8.根据权利要求2所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述出液端（8）连接有沉淀组件（9），所述沉淀组件（9）包括沉淀筒（91），所述沉淀筒（91）的上方设置有搅拌器（92）和絮凝器自动添加器（93），所述沉淀筒（91）的底端设置有排出端（94），且排出端（94）的下方设置有排出件（95），所述排出件（95）用于依次排出沉淀筒（91）内的水和沉淀物。

9.根据权利要求8所述的一种水利施工高含泥废水的处置装置，其特征在于，所述排出件（95）包括与排出端（94）连通固定且单侧开口的沉淀管（951），所述沉淀管（951）一端固设有直线执行机构三（952），所述直线执行机构三（952）驱动端固设有与沉淀管（951）密封滑动配合的密封块（953），所述密封块（953）的上侧开设有排液通道（954），所述沉淀管（951）靠近直线执行机构三（952）的底部和侧壁分别设置有排液口一（955）和排液口二（956），所述沉淀管（951）的筒口处密封插接设置有密封头（957），所述沉淀管（951）的外侧壁固设有直线执行机构四（958），且直线执行机构四（958）的驱动端与密封头（957）固定连接，所述沉淀管（951）的内侧壁对应排液通道（954）处固设有密封柱（959）。

10.一种水利施工高含泥废水的处置方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述的水利施工高含泥废水的处置装置，包含以下步骤：