一种基于旋流高位槽的固液分离系统的制作方法

本实用新型属于固液分离领域，涉及一种基于旋流高位槽的固液分离系统。

背景技术：

目前在工业领域，实现固液分离主要采用重力沉降、离心分离以及膜过滤方式。重力沉降是使悬浮在液体中的固体颗粒下沉而与液体分离的过程，它是依靠地球引力场的作用，利用颗粒与液体的密度差异，使之发生相对运动而沉降，重力沉降是从液体中分离出固体尘粒的最简单方法，颗粒越大，流速越小，沉降的作用越明显。离心分离是借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法，由于离心运动可产生相当高的角速度，使离心力远大于重力，于是溶液中的悬浮物便易于沉淀析出，又由于比重不同的物质所受到的离心力不同，从而沉降速度不同，能使比重不同的物质达到分离。

膜过滤技术普遍采用具有表面过滤性能的滤膜进行过滤，可使液体中的固体颗粒和悬浮物全部截留在滤膜的表面，是目前最有效的固液分离技术。膜过滤技术是指以压力为推动力的膜分离技术又称为膜过滤技术，它是深度水处理的一种高级手段，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。

但是，液体直接用膜过滤技术进行净化时，液体中的大颗粒固体杂质会对滤膜造成损坏，降低膜过滤性能，同时由于进液水质波动大，压力不稳定都会影响过滤效果，过滤器前设置的沉降池等预处理设施，占地面积大，预处理效果波动性比较大，并且仍需要用水泵将出液输送至过滤器，增加动力消耗，过滤器进液压力也偏大，不利于过滤器长期稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中膜过滤装置的滤膜易损坏，占地面积大，动力消耗大的缺点，提供一种基于旋流高位槽的固液分离系统。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种基于旋流高位槽的固液分离系统，包括旋流高位槽、表面过滤器、原液池、渣浆池以及清液池；旋流高位槽包括进液管、筒体、溢流管以及与筒体顶端连接的高位塔；筒体内部设置支撑板，支撑板与筒体内壁固定连接，支撑板上设置折流板和两端开口的锥形腔，折流板套设在锥形腔一端且与锥形腔之间预留预设距离，锥形腔另一端穿过支撑板位于筒体底端内部；进液管一端通过进液泵连接原液池，另一端依次穿过筒体侧壁和锥形腔侧壁位于锥形腔内部，且该端开口沿锥形腔的径向设置；支撑板上方的筒体上开设高位槽出液口，支撑板下方的筒体上开设高位槽排渣口；高位槽出液口与表面过滤器的进液口连接，高位槽排渣口和表面过滤器的排渣口均与渣浆池连接，表面过滤器的清液口连接清液池；高位塔顶端开设溢流口，溢流口通过溢流管连接原液池。

本实用新型进一步的改进在于：

所述筒体上还开设人孔和检修孔。

还包括高压冲洗管，高压冲洗管一端用于输入高压水，另一端依次穿过筒体侧壁和锥形腔侧壁位于锥形腔内部，且该端开口朝向锥形腔底端。

还包括若干立柱，若干立柱均与筒体底端连接。

还包括若干加强拉筋，每个加强拉筋的一端均连接筒体外壁，另一端均连接高位塔外壁。

所述高位塔顶端端部开设排气口。

所述高位槽排渣口和表面过滤器的排渣口均通过排渣阀与渣浆池连接。

所述表面过滤器上设置压力表，用于显示表面过滤器内部的压力。

还包括自动控制系统，自动控制系统与排渣阀、进液泵和压力表均连接，自动控制系统用于控制排渣阀和进液泵的开启/关闭，以及显示压力表的数值。

所述自动控制系统为可编辑逻辑控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

通过设置旋流高位槽和表面过滤器，并在旋流高位槽内设置锥形腔和折流板，且进液管开口沿锥形腔的径向设置实现旋流，同时利用重力沉降、离心分离及膜过滤技术，通过旋流、折流以及表面过滤，有效的对废水中固体颗粒物质进行固液分离。具体的，原液池中的待处理液通过进液泵进入旋流高位槽，待处理液在旋流高位槽中产生旋流流动，在离心力的作用下，较大的刚性杂质向下沉降，降低刚性杂质对表面过滤器的滤膜的冲击负荷，延长滤膜的使用寿命，同时旋流高位槽上清液自流进表面过滤器，减少泵输送液体对表面过滤器的冲击压力，能缓解表面过滤器进液波动，再次降低冲击负荷，并提供稳定的、较低的进液压力，实现低压过滤，降低整个过滤过程中的动力消耗。同时，该旋流高位槽的装置工艺简单，处理效率高，占地面积小，成本低。

进一步的，筒体上还开设人孔和检修孔，通过设置人孔方便人员进入筒体内部进行维护，通过设置检修孔方便检查维修。

进一步的，还包括高压冲洗管，高压冲洗管一端用于输入高压水，另一端依次穿过筒体侧壁和锥形腔侧壁位于锥形腔内部，且该端开口朝向锥形腔底端，不定期对锥形腔底部进行冲洗，保证系统稳定运行。

进一步的，还包括若干加强拉筋，保证高位塔与筒体的稳定连接。

进一步的，所述高位塔顶端端部开设排气口，降低高位塔内气压，保证旋流高位槽的稳定运行。

进一步的，表面过滤器上设置压力表，用于显示表面过滤器内部的压力，便于监控表面过滤器是否正常运行。

进一步的，还包括自动控制系统，用于实现系统的自动控制功能，进而无需专人值守，可降低操作人员劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的固液分离系统结构框图；

图2为本实用新型的旋流高位槽结构框图。

其中：1-原液池；2-进液泵；3-旋流高位槽；4-排渣阀；5-进液口；6-清液口；7-压力表；8-表面过滤器；9-渣浆池；10-清液池；11-自动控制系统；12-进液管；13-锥形腔；14-支撑板；15-斜板；16-折流板；17-筒体；18-高位塔；19-加强拉筋；20-高位槽出液口；21-排气口；22-溢流口；23-人孔；24-高压冲洗管；25-高位槽排渣口；26-检修孔；27-立柱；28-支撑杆；29-溢流管。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1和2，本实用新型基于旋流高位槽的固液分离系统，包括旋流高位槽3、表面过滤器8、原液池1、渣浆池9以及清液池10；旋流高位槽3包括进液管12、筒体17以及与筒体17顶端连接的高位塔18。

筒体17内部设置支撑板14，支撑板14与筒体17内壁固定连接，支撑板14上设置折流板16和两端开口的锥形腔13，锥形腔13由若干锥形排列的斜板15形成，折流板16套设在锥形腔13一端且与锥形腔13之间预留预设距离，锥形腔13另一端穿过支撑板14与筒体17底端连通；进液管12一端通过进液泵2连接原液池1，另一端依次穿过筒体17侧壁和锥形腔13侧壁位于锥形腔13内部；支撑板14上方的筒体17上开设高位槽出液口20，支撑板14下方的筒体17上开设高位槽排渣口25；高位槽出液口20与表面过滤器8的进液口5连接，高位槽排渣口25和表面过滤器8的排渣口均与渣浆池9连接，表面过滤器8的清液口6连接清液池10；高位塔18顶端开设溢流口22，溢流口22通过溢流管29连接原液池1，溢流管29通过若干支撑杆28支撑在高位塔18侧壁上。

优选的，筒体17上还开设人孔23和检修孔26，通过设置人孔23，方便人员进入筒体17内部进行维护，通过设置检修孔26，方便检查维修。筒体17底部开孔，用盲板密封。

优选的，基于旋流高位槽的固液分离系统还包括高压冲洗管24，高压冲洗管24一端用于输入高压水，另一端依次穿过筒体17侧壁和锥形腔13侧壁位于锥形腔13内部，且该端开口朝向锥形腔13底端，不定期对锥形腔13底部进行冲洗，保证系统稳定运行。

优选的，基于旋流高位槽的固液分离系统还包括若干立柱27，若干立柱27均与筒体17底端连接，用于支撑筒体17。

优选的，基于旋流高位槽的固液分离系统还包括若干加强拉筋19，每个加强拉筋19的一端均连接筒体17外壁，另一端均连接高位塔18外壁，保证高位塔18与筒体17的稳定连接。

优选的，高位塔18顶端端部开设排气口21，降低高位塔18内气压，保证旋流高位槽3的稳定运行。

优选的，高位槽排渣口25和表面过滤器8的排渣口均通过排渣阀4与渣浆池9连接，当泥渣积累至一定量时，定时通过排渣阀4排至渣浆池9，便于进行管理。

优选的，表面过滤器8上设置压力表7，用于显示表面过滤器8内部的压力，便于监控表面过滤器8是否正常运行。

优选的，基于旋流高位槽的固液分离系统还包括自动控制系统11，自动控制系统11为可编辑逻辑控制器plc，自动控制系统11与排渣阀4、进液泵2和压力表7均连接，自动控制系统11用于控制排渣阀4和进液泵2的开启/关闭，以及显示压力表7的数值，无需专人值守，可降低操作人员劳动强度。

本实用新型基于旋流高位槽的固液分离系统的工作过程：

其中，旋流高位槽3的工作过程为：待处理液通过进液泵2带压从进液管12沿设备切线方向进入锥形腔13，锥形腔13是由设在筒体6内的斜板4的内侧形成，待处理液在锥形腔13内螺旋上升，碰到折流板16后再沿锥形腔13外侧向下流动，随着待处理液的进入，筒体17内的液位不断上升，在此过程中，液体中的固体杂质沉降到旋流高位槽3锥体底部，底渣定期从排渣口25排出，液体充满筒体17后继续进入筒体17上部的高位塔18中，由于高位塔18较高，可使用加强拉筋8加强稳固，高位塔18顶部设置排气口10，降低塔内气压，在高位塔18上部设置溢流口22，溢流口22连接有溢流管29，溢流管29由支撑杆28固定在高位塔18的侧壁上，溢流口22流出的液体返回原液池1。经过旋流高位槽3处理的清液通过高位槽出液口20流出，由于高位塔18的作用，出液压力及流速比较稳定，锥形腔13底部为开口，平时用盲板密封。通过在锥形腔底部设置的高压冲洗管13不定期对锥形腔13底部进行冲洗。

待处理液在旋流高位槽3中产生旋流流动，在离心力的作用下，较大的刚性杂质向下沉降，降低刚性杂质对后段过滤器滤膜的冲击负荷，沉淀物在设备底部通过排渣阀4排入渣浆池9，同时旋流高位槽3上清液自流进表面过滤器8，能缓解表面过滤器8进液波动，再次降低冲击负荷，并提供稳定的、较低的进液压力，实现低压过滤。旋流高位槽3内的上清液经进液口5自流进入表面过滤器8，进行固液分离，上清液中的微小颗粒沉淀物被截留在表面过滤器8的滤膜表面形成滤饼，经过一段运行时间后，滤饼形成一定厚度再通过表面过滤器8的自动反冲程序，把滤膜表面上的泥渣反冲至设备锥底，定时通过排渣阀4排至渣浆池9。净化后的清液经表面过滤器8的清液口6自流进入清液池10，以备他用。同时，表面过滤器8的筒体内的压力由压力表7显示，整个系统运行时排渣阀4的开合、进液泵2的启闭以及压力表7数据的监控均可通过人工手动或自动控制系统11来控制，并提供实时数据显示。

本实用新型基于旋流高位槽的固液分离系统，同时利用重力沉降、离心分离及膜过滤技术，通过旋流、折流、表面过滤，可有效的对废水中固体颗粒物质进行固液分离。同时，旋流高位槽3上清液自流进表面过滤器8，能缓解表面过滤器8进液波动，降低冲击负荷，并提供稳定的、较低的进液压力，实现低压过滤。旋流高位槽3还能起到降低系统动力消耗，减少泵输送液体对自动反洗的表面过滤器8的冲击压力，去除部分比重较大的刚性杂质，同时可以起到反应器的混合、反应作用。旋流高位槽装置3工艺简单，处理效率高，占地面积小；并预留人孔23、检修口26及盲板，便于清洗和维护检修，整个系统可以通过plc自动控制，无需专人值守，可降低操作人员劳动强度。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。