一种一机多级过滤孔板格栅及其使用方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种一机多级过滤孔板格栅及其使用方法。

背景技术：

孔板格栅是污水处理厂预处理区的关键过滤设备之一，随着污水处理工艺水平的改进、排放水质指标的提高，新时代的污水处理厂对预处理区的过滤作用更加重视，要求更加严格。预处理区除配套常规的粗格栅、中格栅、提升水泵、细格栅等设备外，还逐渐提高了细格栅的结构要求、过滤精度要求，并将细格栅分级、增加超细格栅。因此，新时代污水处理厂在设计时需要考虑设计两道细格栅，在采用mbr等高效水处理工艺时还需要再增加超细格栅，即共需三级细格栅，并且都要求使用内进流式孔板格栅。通过设计安装2～3级细格栅可大大提高对污水的过滤效果，保障后续工艺设备运行稳定性，降低设备故障率，提高污水处理效率和出水水质，因此提高预处理细格栅过滤效率，增加过滤级数是保障污水处理厂高效稳定运行的必要条件，是大势所趋。但按照常规设备和常规设计思路安装2～3级细格栅就需要增加设备数量、土建规模和占地面积，投资成本将明显增加，这将是阻碍新技术推广的关键因素。本发明正是基于上述研究背景而提出，旨在提出一种一机多级过滤孔板格栅及其使用方法以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服现有技术中多级过滤需要多台孔板格栅存在的设备投资成本高、占地面积大等不足之处，提供一种一机多级过滤孔板格栅及其使用方法，其具有结构设计合理、设备投资成本低、占地面积小、操作使用方便、运行及维护成本低、自动化程度相对较高的特点，能够有效提高污水处理中的预处理效率，满足多种规模污水处理厂的使用需求。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种一机多级过滤孔板格栅，所述一机多级过滤孔板格栅包括机架、过滤网板组件、驱动组件、栅渣压榨螺旋组件；其中，所述机架上设置有污水进水口、污水排出口、栅渣排出口；所述污水进水口设置在机架的迎水面；所述污水排出口位于机架两侧，所述栅渣排出口设置在栅渣压榨螺旋组件的排渣口；所述过滤网板组件、驱动组件、栅渣压榨螺旋组件均设置在机架上；其中，所述驱动组件设置在机架中上部，所述驱动组件包括减速电机和主轴，所述减速电机的输出轴与主轴键连接；主轴贯穿机架前后，并在机架前后部均安装有主轴支撑轴承；所述过滤网板组件包括至少三级不同过滤精度的过滤网板，每级过滤网板均为一组首尾相连的环形多排链结构，一级过滤网板设置在机架最内部，二级过滤网板设置在一级过滤网板的外部，三级过滤网板设置在二级过滤网板的外部，依次类推；其中，一级过滤网板的环形多排链结构的环形上部悬挂在安装于主轴上不同位置的两个第一驱动链轮上，其旋转半径最小；二级过滤网板的环形多排链结构的环形上部也以相同的方式悬挂在安装于主轴上的两个第二驱动链轮上，三级过滤网板的环形多排链结构的环形上部也以相同的方式悬挂在安装于主轴上的两个第三驱动链轮上，两个第二链轮分别对应安装在两个第一链轮的外侧，第二链轮半径大于第一链轮的半径，两个第三链轮分别对应安装在两个第二链轮的外侧，第三链轮的半径大于第二链轮的半径，依次类推；每级过滤网板的环形多排链结构仅在上部悬挂在安装于主轴上的两个驱动链轮上，下部无旋转链轮，网板在下部依靠固定在机架前、后面板上的导轨槽实现转向回转；所述栅渣压榨螺旋组件位于机架的内部并设置在一级过滤网板内部中上位置；所述栅渣压榨螺旋组件包括传动链条、一级传动链轮、螺旋轴、压榨管、u形过滤网板和收集槽，所述收集槽分别设置在每组过滤网板的内部；所述u形过滤网板设置在最内部过滤网板收渣板的下部，即为内部中心栅渣收集槽；所述螺旋轴设置在最内部中心栅渣收集槽的内表面；所述压榨管设置在排渣口处；所述驱动组件的主轴上还设置有网板传动链轮、电磁离合器，所述传动链条分别与螺旋轴传动主动链轮、螺旋轴从动链轮相连接，电磁离合器分别设置在每个网板传动链轮、以及栅渣压榨螺旋组件的主动链轮上。

作为上述方案的进一步优化，所述一机多级过滤孔板格栅还包括反冲洗组件，所述反冲洗组件设置在每个环形孔板组件的上部，并通过水管与反冲洗水泵相连接；所述反冲洗组件包括反冲洗水管和均匀布置在管壁上的扇形冲洗喷嘴。

作为上述方案的进一步优化，所述一机多级过滤孔板格栅还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括控制器、计时器和/或布设在每级过滤孔板两侧的液位传感器，所述控制器分别与计时器、每级过滤孔板两侧的液位传感器相连接，还与每级过滤孔板的传动链轮、以及栅渣压榨螺旋组件的螺旋轴上的电磁离合器相连接；每级过滤孔板两侧的液位传感器分别实时检测两侧的液位信号，并将该级过滤孔板两侧液位信号发送至控制器，控制器将接收到的两侧液位信号经数据转换后与预设的液位阈值进行比较，并根据比较的结果控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器的结合与分离；当两侧的液位高度差值高于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；当两侧的液位高度差值低于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器分离，则该级过滤孔板停止旋转；计时器在不同的预设时间范围内，控制器控制不同的过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器的结合与分离，在时间t1时段内，控制器控制一级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在时间t2时段内，控制器控制二级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转，依次类推，在tn时段内，控制器控制第n级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在tn+1时段内，控制器控制所有过滤孔板的驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得所有过滤孔板旋转，其中n的取值与过滤孔板组件的过滤精度数量相同。

作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括与控制器相连接的警报器和显示器，所述电机的输出轴上设置有与控制器相连接的电流传感器、电压传感器或转速传感器，所述电流传感器、电压传感器或转速传感器将实时检测的电机电流、电压、转速信号发送至控制器，控制器将接收到的实时电机电流、电压、转速信号经数据转换后与预设的电机电流阈值、电压阈值、转速阈值进行比较，根据比较的结果控制所述警报器发出报警提示信号；当实时电机电流、电压、转速值高于预设的电机电流阈值、电压阈值、转速阈值时，则控制器控制警报器发出报警提示信号；反之，则不发出；所述显示器为液晶显示器，用于显示每个细孔格栅过滤孔两侧的液位值、实时电机电流、电压、转速值。

作为上述方案的进一步优化，所述控制器为西门子s7-200系列控制器或者s7-300系列控制器；所述电流传感器、电压传感器或转速传感器为霍尔传感器；所述报警器为灯光闪烁器或扬声器；所述液位传感器均为浮筒式液位传感器、静压式液位传感器、超声波液位传感器、光纤液位传感器中的一种。

本发明上述一机多级过滤孔板格栅的使用方法包括如下步骤：

1)待处理污水经过污水进水口进入过滤孔板格栅组件中，经过各个细孔格栅的过滤后从污水排出口排出；

2)渣物被各个细孔格栅的孔板拦截，通过每个精度的过滤孔板组件两侧的液位传感器实时检测的液位高度差值高于预设的液位高度差阈值时或者计时器位于不同的预设时间段时，控制器控制驱动组件的马达启动运转，并控制该级过滤孔板组件两驱动链轮上的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转，渣物被孔板带到设备上部；反之，则该级过滤孔板不旋转；即当两侧的液位高度差值高于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；当两侧的液位高度差值低于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器分离，则该级过滤孔板停止旋转；计时器在不同的预设时间范围内，控制器控制不同的过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器的结合与分离，在时间t1时段内，控制器控制一级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在时间t2时段内，控制器控制二级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转，依次类推，在tn时段内，控制器控制第n级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在tn+1时段内，控制器控制所有过滤孔板的驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得所有过滤孔板旋转；

3)利用每级过滤孔板组件上设置的反冲洗组件，控制反冲洗组件的反冲洗水泵供水，反冲洗水垂直喷射在每级过滤孔板组件的外表面并穿过网孔，相应过滤孔板内表面拦截的栅渣随冲洗水掉落在收集槽内，并被导渣板导流至最内部安装有u形过滤孔板和螺旋轴的集渣槽内，栅渣由螺旋轴输送至栅渣排出口，所述压榨管用于对栅渣进行压榨脱水，水分经过滤孔板流至格栅内部。

采用本发明的一机多级过滤孔板格栅及其使用方法具有如下有益效果：

(1)结构设计合理，通过设置多个细孔格栅，并可在一台设备内实现2～3级(也可多级，具体可根据实际设计及使用需要进行合理选择其数量)过滤，该格栅采用内进流式，格栅过滤孔径包含1～10mm十种过滤精度，可采用10﹣6﹣3、8﹣4﹣2、6﹣3﹣1、10﹣4、8﹣3、6﹣2等两级或三级过滤精度的多种配置方案，能够满足多种使用场合的需求。

(2)利用液位传感器、计时器、电流传感器、电压传感器、转速传感器等电器元件，能够有效提高其工作效率，降低工作人员的工作强度，配合反冲洗组件的设置能够有效对细孔格栅进行冲洗，提高其过滤效率及使用寿命。

附图说明

附图1为本发明一机多级过滤孔板格栅结构示意图。

附图2为图1的a-a截面示意图。

附图3为图1的b-b截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明一机多级过滤孔板格栅及其使用方法作以详细说明。

一种一机多级过滤孔板格栅，所述一机多级过滤孔板格栅包括机架1、过滤网板组件、驱动组件、栅渣压榨螺旋组件；其中，所述机架上设置有污水进水口、污水排出口、栅渣排出口；所述污水进水口设置在机架的迎水面；所述污水排出口位于机架两侧，所述栅渣排出口设置在栅渣压榨螺旋组件的排渣口2；所述过滤网板组件、驱动组件、栅渣压榨螺旋组件均设置在机架上；其中，所述驱动组件设置在机架中上部，所述驱动组件包括减速电机3和主轴4，所述减速电机的输出轴与主轴键连接；主轴贯穿机架前后，并在机架前后部均安装有主轴支撑轴承；所述过滤网板组件包括至少三级不同过滤精度的过滤网板4，5，6，每级过滤网板均为一组首尾相连的环形多排链结构，一级过滤网板4设置在机架最内部，二级过滤网板5设置在一级过滤网板的外部，三级过滤网板6设置在二级过滤网板的外部，依次类推；其中，一级过滤网板的环形多排链结构的环形上部悬挂在安装于主轴上不同位置的两个第一驱动链轮7上，其旋转半径最小；二级过滤网板的环形多排链结构的环形上部也以相同的方式悬挂在安装于主轴上的两个第二驱动链轮8上，三级过滤网板的环形多排链结构的环形上部也以相同的方式悬挂在安装于主轴上的两个第三驱动链轮9上，两个第二链轮分别对应安装在两个第一链轮的外侧，第二链轮半径大于第一链轮的半径，两个第三链轮分别对应安装在两个第二链轮的外侧，第三链轮的半径大于第二链轮的半径，依次类推；每级过滤网板的环形多排链结构仅在上部悬挂在安装于主轴上的两个驱动链轮上，下部无旋转链轮，网板在下部依靠固定在机架前、后面板上的导轨槽实现转向回转；所述栅渣压榨螺旋组件位于机架的内部并设置在一级过滤网板内部中上位置；所述栅渣压榨螺旋组件包括传动链条、一级传动链轮、螺旋轴11、压榨管12、u形过滤网板和收集槽13，所述收集槽分别设置在每组过滤网板的内部；所述u形过滤网板设置在最内部过滤网板收渣板的下部，即为内部中心栅渣收集槽；所述螺旋轴设置在最内部中心栅渣收集槽的内表面；所述压榨管设置在排渣口处；所述驱动组件的主轴上还设置有网板传动链轮、电磁离合器14，所述传动链条分别与螺旋轴传动主动链轮、螺旋轴从动链轮相连接，电磁离合器分别设置在每个网板传动链轮、以及栅渣压榨螺旋组件的主动链轮上。

所述一机多级过滤孔板格栅还包括反冲洗组件，所述反冲洗组件10设置在每个环形孔板组件的上部，并通过水管与反冲洗水泵相连接；所述反冲洗组件包括反冲洗水管和均匀布置在管壁上的扇形冲洗喷嘴。

所述一机多级过滤孔板格栅还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括控制器、计时器和/或布设在每级过滤孔板两侧的液位传感器，所述控制器分别与计时器、每级过滤孔板两侧的液位传感器相连接，还与每级过滤孔板的传动链轮、以及栅渣压榨螺旋组件的螺旋轴上的电磁离合器相连接；每级过滤孔板两侧的液位传感器分别实时检测两侧的液位信号，并将该级过滤孔板两侧液位信号发送至控制器，控制器将接收到的两侧液位信号经数据转换后与预设的液位阈值进行比较，并根据比较的结果控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器的结合与分离；当两侧的液位高度差值高于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；当两侧的液位高度差值低于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器分离，则该级过滤孔板停止旋转；计时器在不同的预设时间范围内，控制器控制不同的过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器的结合与分离，在时间t1时段内，控制器控制一级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在时间t2时段内，控制器控制二级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转，依次类推，在tn时段内，控制器控制第n级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在tn+1时段内，控制器控制所有过滤孔板的驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得所有过滤孔板旋转，其中n的取值与过滤孔板组件的过滤精度数量相同。

所述自动控制系统还包括与控制器相连接的警报器和显示器，所述电机的输出轴上设置有与控制器相连接的电流传感器、电压传感器或转速传感器，所述电流传感器、电压传感器或转速传感器将实时检测的电机电流、电压、转速信号发送至控制器，控制器将接收到的实时电机电流、电压、转速信号经数据转换后与预设的电机电流阈值、电压阈值、转速阈值进行比较，根据比较的结果控制所述警报器发出报警提示信号；当实时电机电流、电压、转速值高于预设的电机电流阈值、电压阈值、转速阈值时，则控制器控制警报器发出报警提示信号；反之，则不发出；所述显示器为液晶显示器，用于显示每个细孔格栅过滤孔两侧的液位值、实时电机电流、电压、转速值。

所述控制器为西门子s7-200系列控制器或者s7-300系列控制器；所述电流传感器、电压传感器或转速传感器为霍尔传感器；所述报警器为灯光闪烁器或扬声器；所述液位传感器均为浮筒式液位传感器、静压式液位传感器、超声波液位传感器、光纤液位传感器中的一种。

本发明上述一机多级过滤孔板格栅的使用方法包括如下步骤：1)待处理污水经过污水进水口进入过滤孔板格栅组件中，经过各个细孔格栅的过滤后从污水排出口排出；

2)渣物被各个细孔格栅的孔板拦截，通过每个精度的过滤孔板组件两侧的液位传感器实时检测的液位高度差值高于预设的液位高度差阈值时或者计时器位于不同的预设时间段时，控制器控制驱动组件的马达启动运转，并控制该级过滤孔板组件两驱动链轮上的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转，渣物被孔板带到设备上部；反之，则该级过滤孔板不旋转；即当两侧的液位高度差值高于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；当两侧的液位高度差值低于预设液位高度差阈值时，控制器控制该级过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器分离，则该级过滤孔板停止旋转；计时器在不同的预设时间范围内，控制器控制不同的过滤孔板驱动链轮上的电磁离合器的结合与分离，在时间t1时段内，控制器控制一级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在时间t2时段内，控制器控制二级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转，依次类推，在tn时段内，控制器控制第n级过滤孔板两个驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得该级过滤孔板旋转；在tn+1时段内，控制器控制所有过滤孔板的驱动链轮的电磁离合器结合，在驱动轴的带动下使得所有过滤孔板旋转；

3)利用每级过滤孔板组件上设置的反冲洗组件，控制反冲洗组件的反冲洗水泵供水，反冲洗水垂直喷射在每级过滤孔板组件的外表面并穿过网孔，相应过滤孔板内表面拦截的栅渣随冲洗水掉落在收集槽内，并被导渣板导流至最内部安装有u形过滤孔板和螺旋轴的集渣槽内，栅渣由螺旋轴输送至栅渣排出口，所述压榨管用于对栅渣进行压榨脱水，水分经过滤孔板流至格栅内部。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。