一种固液分离方法、装置和系统与流程

1.本发明属于固液分离设备技术领域，具体涉及一种固液分离方法、装置和系统。


背景技术：

2.压滤机是一种将物料通过压力过滤进行固液分离的设备，广泛应用于食品、化工、环保以及污水处理等行业，特别是对于粘细物的分离具有独特的优越性。例如，化工和生活污水处理产生的污泥，含水率很高，必须经过脱水处理，降低体积才能排放出去。压滤机主要用于化工生产，如化工，制药、陶瓷等行业，它具有性能稳定、操作方便、安全、省时省力等特征，主要功能是将混合液中的固液体分离提取，实现固液分离的作用。
3.现有市场的压滤机种类很多，有板框式、带式压滤机等，现有市面上的压滤机在对物料进行固液分离的过程中，不能对物料进行二次固液分离，通常以一种方式进行固液分离，例如：真空吸滤机只能运用一种方式进行固液分离，且对处理的物料有局限性。又如：板框压滤机现场实际应用的也是一种方式进行固液分离，导致对于有特殊要求的物料进行固液分离时，不能进一步降低固废的含水率。


技术实现要素：

4.本发明通过提供一种固液分离方法、装置和系统，通过多种过滤方式集成于一体，以解决降低固废含水率的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
6.一种固液分离方法，包括如下步骤：
7.步骤一：打开固液分离腔的上阀门，将物料送入固液分离腔后密封；
8.所述固液分离腔呈竖直方向设置，其上下两端设有阀门；
9.步骤二：利用入料压滤泵向固液分离腔内泵入固废物，使物料在固废物的挤压压力下，水进入过滤装置，并从排水口中排出；
10.步骤三：对固液分离腔中的物料进行真空吸滤；
11.步骤四：对固液分离腔内的物料进行振动夯实；
12.步骤五：打开固液分离腔下方阀门，排出固废。
13.优选地，所述步骤四之前还包括以下步骤：
14.经防回流吹气阀对固液分离腔中的物料进行空气穿滤。
15.优选地，所述步骤一中将物料送入固液分离腔之前，还包括对物料进行如下处理：
16.向废水中加入naoh调节ph值，并分步加入pac、pam进行混凝反应和絮凝反应；
17.将废水抽入主罐中进行沉淀，将上清液排出，下方的沉淀物料沉淀在主罐下方的锥体罐中，然后依步骤进入固液分离腔。
18.优选地，所述步骤二中过滤装置呈环形，所述固液分离腔设置于环形过滤装置中间，物料的水在压力下从里向外排出，达到固液分离目的，固液分离腔内压力达到设定值时，停止泵入固废物。
19.优选地，所述步骤三中利用真空吸滤系统将物料中剩余的水从过滤装置中吸出，重复多次吸滤。
20.优选地，所述步骤四中将储气罐中的压缩空气送入固液分离腔，使水气混合物经过滤装置进入真空吸滤系统。
21.优选地，所述步骤五还包括利用防回流吹气阀向固液分离腔内吹送高压气体，使固液分离腔内固废能快速干净排出。
22.本发明还提供一种固液分离装置，包括
23.主罐，所述主罐下方连接有锥体罐，
24.固液分离罐，所述固液分离罐通过上阀门连接于锥体罐下方，固液分离罐下方设置有下阀门；
25.所述固液分离罐内部设有竖直设置的固液分离腔，固液分离腔外围设有过滤装置；固液分离罐通过进料口连接入料压滤泵，向固液分离腔内泵入固废物；固液分离罐通过进气口连接连接空压机的储气罐；所述固液分离罐上还设有排水口，排水口连接真空吸滤系统；在固液分离罐两侧连接有振动锤。
26.优选地，所述过滤装置包括滤布和滤板，所述滤板呈环状，滤布固定于滤板的内侧面上。
27.本发明还提供一种固液分离装置的控制系统，包含以上所述的固液分离装置。
28.本发明的有益效果是：
29.本发明的固液分离罐呈竖直方向设置，在罐体上连接有入料压滤泵、真空吸滤系统、空压机及储气罐等设备，实现罐体内物料的多步固液分离，从而实现降低固废含水率的效果。
附图说明
30.图1是本发明的流程示意图。
31.图2是固液分离罐的结构示意图。
32.图3是固液分离罐的剖面示意图。
33.图4是固液分离罐的俯视示意图。
34.图5是主罐的结构示意图。
35.图中：1、主罐；2、锥体罐；3、固液分离罐；4、上阀门；5、下阀门；6、固液分离腔；7、滤布；8、滤板；9、进料口；10、进气口；11、排水口；12、振动锤。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有
明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
39.实施例1
40.参见图1，一种固液分离方法，包括如下步骤：
41.步骤一：将物料送入固液分离腔后密封；
42.所述固液分离腔呈竖直方向设置，其上下两端设有阀门，阀门由plc控制系统控制开启和关闭，物料进入固液分离腔时，上阀门打开，下阀门关闭，当固液分离腔内物料达到预设值时关闭上阀门，停止输送物料，此时，固液分离罐呈密封状态；所述阀门可以是电动、气动、液压驱动等。
43.步骤二：利用入料压滤泵向固液分离腔内泵入固废物，使物料在固废物的挤压压力下，水进入过滤装置，并从排水口中排出；
44.固液分离罐上设有进料口，进料口连接入料压滤泵，通过物料泵向固液分离腔内泵入含水固废，由于含水固废不断的进入固液分离腔，使得固液分离腔内原本的物料在压力下，其中的水从过滤装置中的滤布渗出，经滤板空隙流出，达到固液分离目的，固液分离腔内到达设定的压力时，停止入料压滤泵，该步骤实现第一步的固液分离。进一步的，过滤装置呈环形，由里向外依次为滤布层和滤板层，滤布固定在滤板上，所述固液分离腔设置于环形过滤装置中间，物料的水在压力下从里向外排出，达到固液分离目的。
45.步骤三：对固液分离腔中的物料进行真空吸滤；
46.固液分离罐上设有排水口，排水口连接真空吸滤系统，将物料中剩余的水经滤布从滤板的空隙中进入真空吸滤系统中的真空罐，可根据实际情况，重复多次吸滤，停止真空吸滤系统，并及时排出真空罐内的水，该步骤实现第二步的固液分离。
47.步骤四：对固液分离腔中的物料进行空气穿滤。
48.固液分离罐上设有进气口，进气口设有防回流吹气阀，防回流吹气阀连接螺杆空压机的储气罐，进行固液分离时，打开防回流吹气阀，压缩空气进入固液分离腔，物料中残留的水分随空气流出，水气混合物经滤布从滤板空隙流入排水口，水、气经真空罐排出，该步骤实现第三步的固液分离。
49.步骤五：对固液分离腔内的物料进行振动夯实；
50.固液分离罐上连接有振动锤，在固液分离时以小于100次/每分钟的频率长期振动，以夯实固液分离腔内和主罐下方连接的锥体罐内的固废。
51.步骤六：打开固液分离腔下方阀门，排出固废。
52.在固废含水率满足规定标准后，下阀门开启，同时还可以打开防回流吹气阀，向固液分离腔内吹送高压气体，使固液分离腔内固废能快速并干净排出。
53.固废排完后，下阀门关闭，再行开启上阀门，进行下一步的固液分离循环操作。
54.以上固液分离方法所有动作都由plc操控实施，重复循环运行，实现设备的自运行。
55.进一步地，所述步骤一中将物料送入固液分离腔之前，还包括对物料进行如下处
理：
56.向待处理的废水中加入naoh调节ph值，并分步加入pac、pam进行混凝反应和絮凝反应；在实际操作中，可视物料实况选择添加药剂种类；
57.将反应后的废水抽入主罐中进行沉淀，进入主罐的待处理污水因药剂的加入发生了反应，固废混凝结团快速下沉至主罐连接的锥体罐下部。主罐的上部清水自然流出，即可循环利用或外排将上清液排出，下方的沉淀物料送入固液分离腔。
58.以上所述的固液分离方法，可根据物料的实际情况进行调整，一种固液分离方法能达理想的含水率就可仅采用压滤、真空吸滤和空气穿滤中的其中一种。若使用两种或多种方法进行固液分离，含水率则会更低。以石材切割加工为例：采用现有的框板压滤进行固液分离，其最佳效果为固废含水率28％左右，采用本发明的上述方法进行固液分离，则含水率可低至20％以下。
59.实施例2
60.参见图2至图5，一种固液分离装置，包括
61.主罐1，所述主罐1下方连接有锥体罐2，在主罐1上进行沉淀的时候，沉淀物进入到锥体罐2中，上清液在主罐1中排出；
62.固液分离罐3，所述固液分离罐3通过上阀门4连接于锥体罐2下方，固液分离罐3下方设置有下阀门5；上阀门4和下阀门5的开启和关闭由plc控制系统控制。
63.所述固液分离罐3内部设有竖直设置的固液分离腔6，固液分离腔6外围设有过滤装置；固液分离罐3通过进料口9连接入料压滤泵，向固液分离腔6内泵入固废物；固液分离罐3通过进气口10连接连接螺杆空压机；所述固液分离罐3上还设有排水口11，排水口11连接真空吸滤系统；在固液分离罐3两侧连接有振动锤 12。
64.进一步地，所述过滤装置包括滤布7和滤板8，所述滤板8呈环状，滤布7固定于滤板8的内侧面上。安装时用木螺钉把滤布7钉在用pp塑料制造的滤板8上，然后把钉好的滤布7和滤板8的复合体用螺栓安装到固液分离腔6的钢铁外圈上。以上所述的滤布7和滤板8为本领域常用的滤布7和滤板8。
65.实施例3
66.一种固液分离装置的控制系统，包含以上所述的固液分离装置。
67.具体的，控制系统包括plc控制系统，以及与plc控制系统连接的上述装置，上述装置的运行由plc控制系统控制，实现全自动运行。并可利用远程工业互联网模块对plc系统实施远程操作和监控，实行污水处理的全程智能化，网络互联化。
68.以上所述的控制系统在控制过程如下：
69.待处理废水经沟渠或水管中流动时，触发到1号水位开关，1号水位开关给plc 控制系统一个信号，启动加药装置，依顺序向待处理水中加入已制好的药剂naoh、 pac、pam，每个加药装置之间的距离须预先设定好，以免药剂来不及反应，没有产生应有效果，影响后续设备运行。
70.待处理水完成上述反应后，触发2号水位开关，plc控制系统启动水泵，将已经混合药剂的待处理污水抽入主罐内。
71.进入主罐的混合药剂的待处理污水因药剂的加入发生了反应，固废混凝结团快速下沉至主罐连接锥体下部。主罐的上部清水自然流出，即可循环利用或外排。
72.固废沉淀物料在主罐连接锥体下部，达到设定高度时，传感器发送信号至plc 控制系统，开启上阀门，(初始时上、下阀门同时关闭)主罐连接锥体下部的固废物料在主罐高度形成的压力下，进入到固液分离腔内，在设定的进料时间到时，上阀门关闭，下阀门仍保持关闭。
73.plc控制系统控制启动入料压滤泵，向固液分离腔内加入含水固废进行压滤，达到固液分离目的，再开启真空吸滤系统，将固废中剩余的水经滤布从滤板的空隙中往真空吸滤罐内吸，打开防回流吹气阀，向固液分离腔内压入高压空气，固废中残留的水分随空气流出进入真空吸滤罐，并启动振动锤，振动锤始终以小于100次 /每分钟的频率长期振动，在固液分离达到预期效果后，开启下阀门，同时防回流吹气阀打开向固液分离腔吹送高压气体，使其能快速并干净的排出固废。排完后，下阀门关闭。
74.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。