一种船用固液分离系统的制作方法

[0001]
本发明涉及固液分离设备技术领域，具体涉及一种船用固液分离系统。


背景技术：

[0002]
船舶产生的污水主要为包括船舶生活污水(黑水)、灰水以及船舶油污水，船舶生活污水包括任何型式的厕所和小便池的排出物和其他废弃物，医务室的洗手池、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物，而灰水是指除黑水以外的船上产生的其他污水，主要是来自厨房、洗衣房以及盥洗室等处的废水和废物。因此，船舶污水为固液混合物的形式存在。
[0003]
然而，现有的船舶污水处理系统均不能先将生活污水垃圾进行固液分离，然是直接进行统一处理，这样容易导致固体杂质堵塞管道，且更容易让垃圾发生变质而影响船舶生活污水的后续处理，甚至损坏其他污水处理设备。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种船用固液分离系统，其解决了船舶污水处理过程中污水混合物的固液分离问题。
[0005]
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]
一种船用固液分离系统，系统包括暂存罐和分离罐，所述暂存罐上设有投料口，所述分离罐内设有呈筒型的分离网，所述分离网与分离罐侧壁之间形成有排液间隙，分离网内横向设有压板，所述压板将分离网内部分为上腔体和下腔体，压板上设有若干个允许方向为上腔体流向下腔体的单向阀门，压板顶部中间位置连接有压杆，所述压杆顶端伸出分离罐，且连接有用于驱动压杆升降移动的驱动件，压板顶部边缘位置连接有呈筒型的拉膜，所述拉膜顶端与分离罐内顶密封连接；
[0007]
所述分离罐顶端设有与分离网内上腔体连通的吸料口，所述吸料口通过输料管与暂存罐连通，分离罐底端设有与分离网内下腔体连通的固体出口，分离罐侧边设有与排液间隙连通的液体出口。
[0008]
进一步改进在于，所述暂存罐内设有粉碎机构，所述粉碎机构由粉碎电机、转轴和粉碎片组成，所述粉碎电机设在暂存罐的顶端，所述转轴设于粉碎电机的输出端，且转轴向下伸入暂存罐内，所述粉碎片分布于转轴上。
[0009]
进一步改进在于，所述驱动件为带齿轮盘的驱动电机，所述压杆上沿长度方向形成有齿轮条，所述驱动电机的齿轮盘与从侧边与压杆的齿轮条啮合连接。
[0010]
进一步改进在于，所述压杆由第一杆体、第二杆体和压簧组成，所述第一杆体底端与压板连接，且第一杆体为顶部开口的空心杆体，所述第二杆体的底端活动插入第一杆体内部，所述压簧底端与第一杆体固定连接，压簧顶端与第二杆体固定连接。
[0011]
进一步改进在于，所述第一杆体的内底处设有用于检测第二杆体底端距离的检测开关，所述系统还包括控制器，所述控制器的信号输入端与检测开关的信号输出端连接，控制器的信号输出端与驱动件的控制端连接，且当检测开关检测的第二杆体底端距离值高于
最大预设值或低于最小预设值时，控制器控制驱动件的升降驱动方向改变。
[0012]
进一步改进在于，所述固体出口处设有电动闸门，所述电动闸门的控制端与控制器的信号输出端连接，当检测开关检测的第二杆体底端距离值低于最小预设值时，控制器控制电动闸门打开后立即关闭。
[0013]
进一步改进在于，所述单向阀门由开设在压板上的阀口、设在阀口内边缘的弹簧轴、以及通过弹簧轴安装的门体组成，所述弹簧轴具有带动门体向上转动关闭的趋势，所述门体的自由端边缘与阀口边缘搭接。
[0014]
进一步改进在于，所述分离网由带网孔的金属板材料制成。
[0015]
一种基于上述系统的船用固液分离方法，步骤包括：
[0016]
将固液混合污物由投料口投入暂存罐内，启动驱动件，驱动压杆以及压板向下移动，此过程单向阀门关闭，分离网内上腔体的空间变大，使得在负压作用下，经输料管将暂存罐内的固液混合污物吸取到上腔体内；
[0017]
在压板抵在分离罐内底处后，压杆继续向下移动使得压簧压缩，当检测开关检测到第二杆体底端距离值低于最小预设值时，控制器控制电动闸门打开后立即关闭，再控制驱动件驱动压杆以及压板向上移动，此过程单向阀门打开，上腔体内的固液混合污物由单向阀门排至下腔体内；
[0018]
在压板抵在分离罐内顶处后，上腔体内的固液混合污物完全排至下腔体内，压杆继续向上移动使得压簧拉伸，当检测开关检测到第二杆体底端距离值高于最大预设值时，控制器控制驱动件驱动压杆以及压板向下移动，此过程单向阀门关闭，继续上述吸取固液混合污物的过程，并且同时在压板的挤压作用下，使得下腔体内固液混合污物中的污水由分离网排出至排液间隙，并由液体出口排出，当污水排出后压板无法继续下压，压杆继续向下移动使得压簧压缩，当检测开关检测到第二杆体底端距离值低于最小预设值时，控制器控制电动闸门打开后立即关闭，固体污物由固体出口排出，并控制驱动件驱动压杆以及压板向上移动，以重复上述过程。
[0019]
本发明的有益效果在于：该系统能对船舶上的固液混合污物进行挤压分离，以便于后期的分类处理；在分离过程中通过简单的升降驱动即可实现自动吸料和出料，自动化程度高，能耗低，并且无论混合污物中固含量为多少，均能实现同样的挤压分离效果，十分适用于船舶中多类型的生活污物。
附图说明
[0020]
图1为本发明的整体结构示意图；
[0021]
图2为单向阀门的结构示意图；
[0022]
图3为压杆的结构示意图；
[0023]
图中：1、暂存罐；2、分离罐；3、投料口；4、分离网；5、排液间隙；6、压板；7、上腔体；8、下腔体；9、单向阀门；901、阀口；902、弹簧轴；903、门体；10、压杆；101、第一杆体；102、第二杆体；103、压簧；104、检测开关；11、驱动件；12、拉膜；13、吸料口；14、输料管；15、固体出口；16、液体出口；17、粉碎电机；18、转轴；19、粉碎片；20、控制器；21、电动闸门。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
[0025]
结合图1至图3所示，一种船用固液分离系统，系统包括暂存罐1和分离罐2，暂存罐1上设有投料口3，用于投入固液混合污物，分离罐2内设有呈筒型的分离网4，分离网4与分离罐2同轴心设置，分离网4与分离罐2侧壁之间形成有排液间隙5，分离网4内横向设有压板6，压板6的边缘与分离网4接触，压板6将分离网4内部分为上腔体7和下腔体8，压板6上设有若干个允许方向为上腔体7流向下腔体8的单向阀门9，压板6顶部中间位置连接有压杆10，压杆10顶端伸出分离罐2，且连接有用于驱动压杆10升降移动的驱动件11，压板6顶部边缘位置连接有呈筒型的拉膜12，拉膜12顶端与分离罐2内顶密封连接，拉膜12的弹性以及长度满足压板6移动至分离罐2的最低端。
[0026]
分离罐2顶端设有与分离网4内上腔体7连通的吸料口13，吸料口13通过输料管14与暂存罐1连通，且输料管14伸入暂存罐1的底部，分离罐2底端设有与分离网4内下腔体8连通的固体出口15，用于分离后固体污物的排出，分离罐2侧边设有与排液间隙5连通的液体出口16，用于分离后液体污水的排出。
[0027]
本发明中，暂存罐1内设有粉碎机构，粉碎机构由粉碎电机17、转轴18和粉碎片19组成，粉碎电机17设在暂存罐1的顶端，转轴18设于粉碎电机17的输出端，且转轴18向下伸入暂存罐1内，粉碎片19分布于转轴18上。粉碎电机17工作会带动转轴18以及粉碎片19转动，从而能对暂存罐1内的污物进行搅拌，将大尺寸的污物切断并粉碎，便于污物在输料管14内的输送以及后面的固液分离。
[0028]
本发明中，驱动件11为带齿轮盘的驱动电机，压杆10上沿长度方向形成有齿轮条(图中未示出)，驱动电机的齿轮盘与从侧边与压杆10的齿轮条啮合连接，通过驱动电机的正反转实现压杆10的升降移动，从而带动压板6在分离网4内移动。
[0029]
本发明中，压杆10由第一杆体101、第二杆体102和压簧103组成，第一杆体101底端与压板6连接，且第一杆体101为顶部开口的空心杆体，第二杆体102的底端活动插入第一杆体101内部，压簧103底端与第一杆体101固定连接，压簧103顶端与第二杆体102固定连接。压簧103的弹性系数设置较大，在压杆10向下挤压时，若污物内污水基本排完，压板6则很难下压，或者在压板6抵在分离罐2内底时，此时继续下压会使得压簧103压缩；同样，在压杆10向上拉动时，若压板6抵在分离罐2的内顶时，压簧103则会拉伸。
[0030]
另外，第一杆体101的内底处设有用于检测第二杆体102底端距离的检测开关104，检测开关104为超声波测距传感器、红外测距传感器或者光电传感器等，系统还包括控制器20，控制器20的信号输入端与检测开关104的信号输出端连接，用于接收检测开关104检测的距离信号，控制器20的信号输出端与驱动件11的控制端连接，用于根据接收的距离信号控制驱动件11工作。具体的，当检测开关104检测的第二杆体102底端距离值高于最大预设值或低于最小预设值时，控制器20控制驱动件11的升降驱动方向改变。其中，最大预设值和最小预设值均可通过控制器20进行预先设置，例如，设置最大预设值为20cm，最小预设值为5cm。
[0031]
特别的，固体出口15处设有电动闸门21，电动闸门21的控制端与控制器20的信号
输出端连接，当检测开关104检测的第二杆体102底端距离值低于最小预设值时，控制器20控制电动闸门21打开，打开后短时间立即关闭，一般打开时间为1-2s，该时间内固体污物可全部滑落。
[0032]
本发明中，单向阀门9由开设在压板6上的阀口901、设在阀口901内边缘的弹簧轴902、以及通过弹簧轴902安装的门体903组成，弹簧轴902具有带动门体903向上转动关闭的趋势，门体903的自由端边缘与阀口901边缘搭接。弹簧轴902的弹性系数较小，保证当压板6向上移动时，其能在污物重力以及挤压力作用下自动打开，而不会继续关闭而使污物挤压回流至暂存罐1内。
[0033]
特别的，分离网4由带网孔的金属板材料制成，即能在挤压下保证不变形。
[0034]
上述系统在使用时，其具体方法为：
[0035]
将固液混合污物由投料口3投入暂存罐1内，启动驱动件11，驱动压杆10以及压板6向下移动，此过程单向阀门9关闭，分离网4内上腔体7的空间变大，使得在负压作用下，经输料管14将暂存罐1内的固液混合污物吸取到上腔体7内；
[0036]
在压板6抵在分离罐2内底处后，压杆10继续向下移动使得压簧103压缩，当检测开关104检测到第二杆体102底端距离值低于最小预设值时，控制器20控制电动闸门21打开后立即关闭，再控制驱动件11驱动压杆10以及压板6向上移动，此过程单向阀门9打开，上腔体7内的固液混合污物由单向阀门9排至下腔体8内；
[0037]
在压板6抵在分离罐2内顶处后，上腔体7内的固液混合污物完全排至下腔体8内，压杆10继续向上移动使得压簧103拉伸，当检测开关104检测到第二杆体102底端距离值高于最大预设值时，控制器20控制驱动件11驱动压杆10以及压板6向下移动，此过程单向阀门9关闭，继续上述吸取固液混合污物的过程，并且同时在压板6的挤压作用下，使得下腔体8内固液混合污物中的污水由分离网4排出至排液间隙5，并由液体出口16排出，当污水排出后压板6无法继续下压，压杆10继续向下移动使得压簧103压缩，当检测开关104检测到第二杆体102底端距离值低于最小预设值时，控制器20控制电动闸门21打开后立即关闭，固体污物由固体出口15排出，并控制驱动件11驱动压杆10以及压板6向上移动，以重复上述过程，即带动压板6上下往复移动，不断的对暂存罐1内的污物进行吸取、挤压分离。
[0038]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。