一种分离净化设备的制作方法

本实用新型涉及污水过滤领域，具体涉及一种净化分离设备及方法。

背景技术：

对液体中的固体杂质进行分离过滤有多种形式，目前常见的有加压板框过滤、常压重力过滤和离心过滤，加压板框过滤需消耗大量动力以产生过滤介质两侧的压差，并且滤渣在压力作用下会很快沉积在滤网上，滤网需要及时拆卸后清洗，费时费力。常压重力过滤的过滤速度很慢，同样存在滤渣沉积的现象，滤渣的清理同样费时费力。离心过滤需要提供强大的动力，仅用于实验研究或小体积应用，难以在大范围内推广。

技术实现要素：

为解决以上问题，本实用新型提供一种净化分离设备及方法，利用联通器原理借助压力差实现液体内杂质的过滤和滤渣的清洗。

一种净化分离设备，包括用于盛放混合液的混合液桶、用于盛放纯净液体的净化液桶和用于收集杂质的收集桶；

所述混合液桶上部开口，内壁配合设置有滤板，滤板将混合液桶内部空间分为上部的净化区和下部的延伸区，所述滤板上设置有多个倒锥形托孔，所述倒锥形托孔内配合安装有沉球，沉球的其中一部分凸出于倒锥形托孔下部，在滤板上倒锥形托孔以外的区域设置有多个过滤孔，在倒锥形托孔的侧壁上也设置有多个过滤孔；

所述混合液桶的延伸部连通有净化液桶，注入液体后在延伸部与净化液桶之间形成密闭空气室，在连通部分设置有排污口，所述排污口配合连接有塞体，所述净化液桶为上部带排液口的封闭容器，所述收集桶套装在混合液桶外部，为上部开口的容器，混合液桶的底部与收集桶底部相距设定距离；

所述滤板配合连接有沿滤板轴线上下移动的转轴，所述转轴位于滤板以下的部分设置有用于顶起沉球的顶板，所述转轴底部与塞体连接；

所述混合液桶上部连接有进液阀下部连接有反冲阀，所述反冲阀的进液口位于滤板上部，所述净化液桶连接有排液阀。

一种净化分离设备，包括用于盛放混合液的混合液桶、用于盛放纯净液体的净化液桶和用于收集杂质的收集桶；

所述混合液桶上部开口，内壁配合设置有滤板，滤板将混合液桶内部空间分为上部的净化区和下部的延伸区，所述滤板上设置有多个倒锥形托孔，所述倒锥形托孔内配合安装有沉球，沉球的其中一部分凸出于倒锥形托孔下部，在滤板上倒锥形托孔以外的区域设置有多个过滤孔，在倒锥形托孔的侧壁上也设置有多个过滤孔；

所述混合液桶的延伸部连通有净化液桶，注入液体后在延伸部与净化液桶之间形成密闭空气室，在连通部分设置有排污口，所述排污口配合连接有塞体，所述净化液桶为上部带排液口的封闭容器，所述收集桶套装在混合液桶外部，为上部开口的容器，混合液桶的底部与收集桶底部相距设定距离；

所述塞体连接有第一拉绳，所述第一拉绳的另一端与沉球位于倒锥形托孔以下的部分连接，所述沉球位于倒锥形托孔以上的部分连接有第二拉绳，所述第二拉绳的另一端连接有随液面升降的浮球；

所述混合液桶上部连接有进液阀下部连接有反冲阀，所述反冲阀的进液口位于滤板上部，所述净化液桶连接有排液阀。

优选的，所述净化液桶套装在混合液桶和收集桶之间，净化液桶的底部呈倒锥形，排污口位于倒锥形的底端中心位置。

优选的，所述净化液桶位于收集桶外部，净化液桶与混合液桶之间通过封闭管道连通，排污口与混合液桶轴线同轴。

优选的，所述滤板底部中心位置设置有螺母，所述螺母与转轴螺纹配合。

优选的，所述转轴上部设置有用于刮除漂浮物的刮板，所述刮板的横截面与液面呈设定角度，所述转轴顶端安装有用于驱动转轴的手轮或电机。

优选的，所述混合液桶上部连接进液管，所述进液管设置有进液阀。

优选的，所述反冲阀的出口端与收集桶连通。

本实用新型还公开一种利用上述装置对液体进行分离过滤的方法，具体步骤如下：

步骤1、打开进液阀和排液阀，关闭反冲阀，混合液从进液管流入混合液桶内，流经滤板时固体杂质被滤板阻挡，在滤板上形成滤渣，纯净液体经过滤孔及沉球与倒锥形托孔之间的配合间隙流入滤板下部，经混合液桶的延伸区进入净化液桶，在延伸区的内壁形成密闭空气室，密闭空气室连通混合液桶与净化液桶，在压力作用下，净化液桶内液面不断升高，最后纯净液体从排液阀排出；

步骤2、关闭进液阀，打开反冲阀，混合液桶内的液体经反冲阀流入收集桶，带走一部分滤渣，此时过滤板上部液面降低，并且低于净化液桶内的液面，在压力差作用下净化液桶内纯净液体经密闭空气室反向流入混合液桶内，对滤板上部的滤渣进行冲刷；

步骤3、关闭反冲阀和排液阀，打开进液阀，转动手轮，转轴在螺纹传动作用下上升，上升过程中顶板将沉球顶起脱离倒锥形托孔，同时转轴带动塞体脱离排污口，滤板上部带滤渣的混合液经倒锥形托孔呈湍流状态向下流动，从排污口排到收集桶，随着转轴上升，刮板将混合液表面的漂浮物进行刮除，从混合液桶上部边沿流入收集桶内；

步骤4、反向转动手轮，转轴下降，沉球和塞体复位，打开排液阀继续进行过滤。

本实用新型还公开另一种利用上述装置对液体进行分离过滤的方法，具体步骤如下：

步骤1、打开进液阀和排液阀，关闭反冲阀，混合液从进液管流入混合液桶内，流经滤板时固体杂质被滤板阻挡，在滤板上形成滤渣，纯净液体经过滤孔及沉球与倒锥形托孔之间的配合间隙流入滤板下部，经混合液桶的延伸区进入净化液桶，在延伸区的内壁形成密闭空气室，密闭空气室连通混合液桶与净化液桶，在压力作用下，净化液桶内液面不断升高，最后纯净液体从排液阀排出；

步骤2、关闭进液阀，打开反冲阀，混合液桶内的液体经反冲阀流入收集桶，带走一部分滤渣，此时过滤板上部液面降低，并且低于净化液桶内的液面，在压力差作用下净化液桶内纯净液体经密闭空气室反向流入混合液桶内，对滤板上部的滤渣进行冲刷；

步骤3、关闭反冲阀和排液阀，打开进液阀，随着液面不断升高，浮球上升，通过第二拉绳将沉球拉起，脱离倒锥形托孔，沉球通过第一拉绳将塞体拉起，脱离排污口，滤板上部带滤渣的混合液经倒锥形托孔呈湍流状态向下流动，从排污口排到收集桶；

步骤4、排污后滤板上部液面下降，浮球下降，沉球和塞体复位，打开排液阀继续进行过滤。

本实用新型的有益效果是：

（1）本设备过滤的混合液无需加压，在常压状态下即可进行，采用压差过滤的方式根据混合液桶中的混合液和净化液桶中的纯净液体在滤板处产生的压力差进行过滤，过滤过程节能环保。

（2）与普通的重力过滤相比滤渣被阻挡是滤板上部，滤液经密闭空气室流入净化液桶内，并利用反冲洗和排污冲洗的方式对滤板进行冲刷式清洁，过滤效率和滤板清洁效率均比重力过滤要高。

（3）即使有少量杂质经过滤孔或者沉球与托孔之间的缝隙进入密闭空气室，也会由于重力作用沉积在空气室的底部。不会随着净化液桶内液面的升高而上升。由此确保了净化液桶上部出口净化液的纯净度。

（4）本装置返冲过程的进行，是靠滤板两侧液体造成的反向压力差来进行的。即在关闭进液阀，打开反冲阀的情况下，会造成滤板两侧液面的高度不同，净化液桶的液，面会高于混合液桶内液面，从而导致了一个反向压力差，净化液桶内的纯净液体反向流入混合液桶，对滤板进行冲刷。

（5）反冲后的排污动作可以将沉积的杂质排出，现有的排污设备清除杂质都是从滤板上部将杂质排出，不能穿过滤板，本实用新型设计的沉球和托孔配合系统可以在不拆卸滤板的前提下利用水流的冲刷作用将杂质冲刷到滤板下部进而排出。

（6）倒锥形托孔的设计可以产生湍流效应，增加重力冲刷效果，增加除渣排污能力。

（7）混合液桶、净化液桶和收集桶套装的形式充分利用空间结构，减少占地面积，设计紧凑，可多个设备串联或并联使用，模块化程度高。

附图说明

图1是转轴式排污的分离净化设备主视图；

图2是转轴式排污的分离净化设备立体图；

图3是转轴具体结构图；

图4是浮球式排污的分离净化设备主视图；

图5是浮球式排污的分离净化设备立体图；

图6是滤板正面结构图；

图7是滤板反面结构图；

图8是转轴式排污的分离净化设备另一种形式的主视图；

图9是浮球式排污的分离净化设备另一种形式的主视图；

图中：1、手轮，2、转轴，3、排液阀，4、排液管，5、收集桶，6、塞体，7、支架，8、反冲排液管，9、反冲阀，10、净化液桶，11、沉球，12、滤板，13、混合液桶，14、进液管，15、进液阀，16、顶板，17、刮板，18、浮球，19、第二拉绳，20、第一拉绳，21、螺母，22、连通体，23、倒锥形托孔，24、过滤孔，25、密闭空气室。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

如图1、图2、图3、图6、图7所示，混合液桶13外部套装用于盛放纯净液体的净化液桶10，净化液桶10底板安装在支架7上部，支架7位于收集桶5内部，收集桶5为上部开口的容器。

混合液桶13为上下通透的结构，内壁配合设置有滤板12，滤板12将混合液桶内部空间分为上部的净化区和下部的延伸区，注入液体后在滤板12以下的延伸部与净化液桶10之间形成密闭空气室25，滤板12上设置有多个倒锥形托孔23，倒锥形托孔内配合安装有沉球11，沉球11的直径大于倒锥形托孔的直径，沉球11的其中一部分凸出于倒锥形托孔下部，在滤板上倒锥形托孔以外的区域冲压加工多个过滤孔24，倒锥形托孔的侧壁上也冲压多个过滤孔。该滤板在加工时首先保证钣金平面度在1mm以上，然后采用不锈钢板冲压过滤孔，最后用锥形模具冲压形成托孔。沉球采用市面上常见的不锈钢球即可。

净化液桶10为封闭容器，混合液桶13的外壁即净化液桶10的内壁，在净化液桶10的底端中心位置设置有与收集桶5相通的排污口，净化液桶10套装在混合液桶13外部并与混合液桶的延伸部连通。

滤板12底部中心位置设置有螺母21，安装方式焊接或用螺钉连接均可，以连接牢固、稳定为目的。螺母21与转轴2螺纹配合，转轴2与螺母连接部分加工螺纹，在螺母内沿螺纹转动，即可沿滤板12的轴线上下移动，转轴2位于滤板12以下的部分设置有用于顶起沉球11的顶板16，转轴上部连接刮板17，转轴顶部连接有手轮1或电机，转轴底部连接塞体6；当转轴2沿滤板12轴线上升时，顶板16将沉球顶起，沉球脱离滤板，混合液从倒锥形托孔排出，转轴上升的同时刮板17将混合液表面的漂浮物刮除，漂浮物随部分混合液沿混合液桶边沿流入收集桶5内。在转轴2上升时，塞体6随着上升，与净化液桶10底部的排污口脱离，实现混合液排污。

混合液桶13连接有反冲排液管8，反冲排液管8上安装反冲阀9，反冲排液管8的进液口位于滤板12上部，反冲排液管8的出液口与收集桶5连通。净化液桶10上部连接有排液管4，排液管4上安装排液阀3。

本实用新型还公开一种利用上述装置对液体进行分离过滤的方法，具体步骤如下：

步骤1、打开进液阀和排液阀，关闭反冲阀，混合液从进液管流入混合液桶内，流经滤板时固体杂质被滤板阻挡，在滤板上形成滤渣，纯净液体经过滤孔及沉球与倒锥形托孔之间的配合间隙流入滤板下部，经混合液桶的延伸区进入净化液桶，在延伸区的内壁形成密闭空气室，密闭空气室连通混合液桶与净化液桶，在压力作用下，净化液桶内液面不断升高，最后纯净液体从排液阀排出；

步骤2、关闭进液阀，打开反冲阀，混合液桶内的液体经反冲阀流入收集桶，带走一部分滤渣，此时过滤板上部液面降低，并且低于净化液桶内的液面，在压力差作用下净化液桶内纯净液体经密闭空气室反向流入混合液桶内，对滤板上部的滤渣进行冲刷；

步骤3、关闭反冲阀和排液阀，打开进液阀，转动手轮，转轴在螺纹传动作用下上升，上升过程中顶板将沉球顶起脱离倒锥形托孔，同时转轴带动塞体脱离排污口，滤板上部带滤渣的混合液经倒锥形托孔呈湍流状态向下流动，从排污口排到收集桶，随着转轴上升，刮板将混合液表面的漂浮物进行刮除，从混合液桶上部边沿流入收集桶内；

步骤4、反向转动手轮，转轴下降，沉球和塞体复位，打开排液阀继续进行过滤。

实施例二：

如图8所示，净化液桶10置于混合液桶13的外部，与混合液桶13通过联通体22连接，排污口位于联通体22底部，并与混合液桶13的轴线同轴，混合液桶13底部安装在支架7上。其余部分与实施例一相同。

实施例三：

本实施例中混合液桶、净化液桶、收集桶及进液阀、排液阀和反冲阀的位置关系及设置方式与实施例一相同，不同的是滤板下部没有安装螺母，也没有设置转轴。

如图4、图5、图6、图7所示，排污口连接安装塞体6，塞体6上端连接第一拉绳20，第一拉绳20的另一端与沉球11位于倒锥形托孔以下的部分连接，沉球11位于倒锥形托孔以上的部分连接第二拉绳19，第二拉绳19的另一端连接随液面升降的浮球18。

浮球18随着液面升高而升高，升高过程中拉紧第一拉绳20和第二拉绳19，进而拉动与第一拉绳20连接的塞体6和与第二拉绳19连接的沉球11，塞体6和沉球11同时上升，托孔和排污口同时打开，实现排污功能。待液面降低时，浮球随着下降，失去拉紧力的沉球和塞体复位，继续进行新一轮过滤。此处的拉绳选用强度高的柔性钢丝绳。

实施例四：

如图9所示，净化液桶10置于混合液桶13的外部，与混合液桶13通过联通体22连接，排污口位于联通体22底部，并与混合液桶13的轴线同轴，混合液桶13底部安装在支架7上。其余部分与实施例三相同。

本实用新型还公开一种利用上述装置对液体进行分离过滤的方法，具体步骤如下：

步骤1、打开进液阀和排液阀，关闭反冲阀，混合液从进液管流入混合液桶内，流经滤板时固体杂质被滤板阻挡，在滤板上形成滤渣，纯净液体经过滤孔及沉球与倒锥形托孔之间的配合间隙流入滤板下部，经混合液桶的延伸区进入净化液桶，在延伸区的内壁形成密闭空气室，密闭空气室连通混合液桶与净化液桶，在压力作用下，净化液桶内液面不断升高，最后纯净液体从排液阀排出；

步骤2、关闭进液阀，打开反冲阀，混合液桶内的液体经反冲阀流入收集桶，带走一部分滤渣，此时过滤板上部液面降低，并且低于净化液桶内的液面，在压力差作用下净化液桶内纯净液体经密闭空气室反向流入混合液桶内，对滤板上部的滤渣进行冲刷；

步骤3、关闭反冲阀和排液阀，打开进液阀，随着液面不断升高，浮球上升，通过第二拉绳将沉球拉起，脱离倒锥形托孔，沉球通过第一拉绳将塞体拉起，脱离排污口，滤板上部带滤渣的混合液经倒锥形托孔呈湍流状态向下流动，从排污口排到收集桶；

步骤4、排污后滤板上部液面下降，浮球下降，沉球和塞体复位，打开排液阀继续进行过滤。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。