一种超重力污水分离机的制作方法

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及污水处理分离装置，具体是一种超重力污水分离机。

背景技术：

目前，环保形势非常严峻，环保产业方兴未艾。污水处理因技术和装备的制约，成本比较高，建设周期长。

现在污水处理的前期通常采用污水沉淀池来实现污水沉淀，不仅耗时久，而且出水质量不高，最后的污泥处理不仅耗费时间，而且污泥含水量特别高等。

现有污水处理技术和设备却不同程度的存在以下一些缺陷：1、污水处理后，出水质量不高，悬浮颗粒较多；2、絮凝体沉淀所需时间较长，影响污水处理效率；3、当进行清理时，质体很轻的污泥由于受到干扰，又重新进入清水中，产生二次沉淀；4、目前的沉淀池占地面积大，造价很高；5、污泥含水率很高、给下一步污泥压饼带来困难。因此，我们针对上述缺点，设计研发了一种超重力污水分离机。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决背景技术中的技术问题。为此，本实用新型提出一种超重力污水分离机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超重力污水分离机，包括动力装置和污水分离装置，所述污水分离装置包括主轴以及由上至下依次相邻设置的污水仓、清水仓、污水分离仓和污泥仓，所述动力装置驱动所述主轴转动；污水仓底部开设有排水口；所述清水仓底部开设有进水口，所述污水分离仓的内部竖直设置有污水分离筒，所述污水仓的排水口通过连接套筒穿过清水仓的进水口与所述污水分离筒的顶部转动连接，所述污水仓的排水口与所述连接套筒固定连接；污水分离仓的侧壁为锥面状且上部开口小于下部开口；所述清水仓的进水口与所述污水分离仓的侧壁上部开口密封连接；所述主轴上下贯穿且支撑于所述污水仓、清水仓及污水分离仓中，所述主轴穿置在污水仓的排水口、连接套筒以及污水分离筒中；所述主轴驱动所述污水分离筒；所述主轴的位于所述污水仓内腔顶部的位置处连接有用于密封污水仓的污水副叶轮密封装置；所述污水分离筒的底部与主轴之间相密封且其底部与主轴之间固定连接，所述污水分离筒的侧壁上开设有均匀分布的通孔，所述污水分离筒外壁上沿周向呈发射状分布有数个叶片；所述污水仓设置有与外部连通的污水进口，所述清水仓设有与外部连通的清水出口，所述污水分离仓的侧壁下部开口与污泥仓的顶部之间密封连接，所述污泥仓底部设置有排污口。

在污水仓、清水仓以及污水分离仓相邻设置的前提下，污水仓的排水口通过连接套筒穿过清水仓的进水口与所述污水分离筒的顶部转动连接，那么所述连接套筒就是将污水仓和污水分离筒直接连接，所述连接套筒就将污水与所述清水仓分离开，这能有效防止污水进入清水仓，防止清水仓被污染；所述污水分离筒由主轴驱动随之旋转，但是连接套筒不发生旋转，故所述连接套筒与所述污水分离筒之间转动连接；所述污水分离筒随主轴旋转，旋转过程就是超重力水泥分离过程，污水分离筒进行离心运动，在离心过程中，污水从污水分离筒上的通孔高压甩出又被冲到污水分离筒的叶片上，在叶片将污泥拍打至污水分离仓的侧壁上，由于污泥和水重量不同，在高速离心作用下，清水和污泥分离，清水向上溢，最终由所述污水分离仓的上部开口溢至清水仓再由清水出口排出，污水中的杂质、污泥等被甩到污水分离仓的侧壁上因自身重力向下滑落，掉入所述污泥仓中，所述污泥仓的排污口外部在工作时连接有用于抽污泥的污泥泵，故污泥被污泥泵抽取顺利排出污泥仓。其中所述污水副叶轮密封装置能有效防止所述污水仓中的污水流到污水仓之外。所述污水分离仓设置为锥面状能有助于清水沿其内壁向上排出，且污泥向下滑落排出至污泥仓，污水中的杂质、污泥能流动性差，如果污水分离仓的污泥出口太小容易封堵，故将其上部设为小口，下部设置为大口既能保证清水排出，又能保证杂质、污泥等顺利滑落。

进一步的，所述动力装置包括动力仓和变频电机，所述动力仓中包括相互啮合的第一齿轮和至少两个第二齿轮，每个第二齿轮均配合有一套所述污水分离装置，污水分离装置的主轴穿出所述污水仓的端部与所述第二齿轮键连接。所述通过第一齿轮和第二齿轮的传动作用，能使一个变频电机带动多个所述污水分离装置，这是为了实现节能减排，而且能有效缩小所述分离机的整体体积。

进一步的，与第一齿轮啮合的第二齿轮的数量为六个，六个第二齿轮呈正六边形分布至所述第一齿轮周围。将第二齿轮均匀分布至第一齿轮的周围，能保证整体结构在运行过程中保持稳定。一个第一齿轮与多个第二齿轮相啮合，通过传动比将变频电机实际的转速变大，这实现了节能减排，而且能保证所述污水分离筒实现高速离心运动。

进一步的，所述污水仓的排水口处固定有套设在所述主轴上的用于防止主轴受污水离心力作用的污水削能环；所述污泥仓中位于所述排污口的位置处固定设置有污泥削能环。所述污水削能环又叫污水向心泵，污水削能环能有效避免高压的污水对主轴造成直接冲击，而且污水向下流过程中会有离心力，所述污水削能环能有效防止主轴受污水离心力作用，即防止主轴受力不均，造成主轴偏移或者折损从而寿命缩短的问题，污水削能环的数个挡板与污水仓中旋转的污水相互作用，将污水的液体动能变为静压能，使污水顺利排入所述污水分离筒中；所述污泥削能环又叫污泥向心泵，污泥削能环的作用与所述污水削能环的作用类似，为了污泥能更加顺利排出所述污泥仓。

进一步的，所述污水削能环和所述污泥削能环的结构相同均包括同轴线设置的环形顶板和环形底板，所述环形顶板与环形底板之间固定有竖直设置且呈发射状均匀分布的数块挡板，所述挡板所在平面均过环形顶板的中垂线，所述污水削能环的环形底板与污水仓的底部固定连接；所述污泥削能环的环形底板与污泥仓的底部固定连接；所述主轴穿置在所述污水削能环的环形顶板的内环和环形底板的内环中，所述主轴与所述污水削能环的环形顶板的内环以及环形底板的内环之间设有间隙。所述环形顶板的内环只要保证不与旋转中的所述主轴发生摩擦即可，所述环形底板要保证污水能顺利流下，所以环形底板的圆环不仅要保证不与旋转中的所述主轴发生摩擦，还要保证其内环足够大确保污水进入污水分离筒的流速大于污水仓进水口的污水流速。

进一步的，所述污水削能环外侧套设有固定在所述污水仓底部且与所述主轴同轴线的污水溢流筒节，所述污水溢流筒节的高度高于污水削能环的顶板且低于所述污水仓高度。所述污水削能环通过挡板、环形顶板和环形底板在其周向上形成环向污水入口，污水溢流筒节是为了防止污水从污水进口进来后，直接流入靠近所述污水进口的环向污水入口，能进一步防止污水水流不均匀造成主轴和下方高速旋转的污水分离筒一侧受偏力，而导致污水分离筒剧烈振动，严重时将引起污水分离筒下端与所述主轴连接处破裂，从而缩短所述分离机的使用寿命；故设置所述污水溢流筒节，污水进入污水仓后，先上溢至所述污水溢流筒节，然后再从所述污水溢流筒节流下并流入所述污水削能环形成的环向污水入口，有效保障了流入污水分离筒的水流均匀。

本实用新型的有益效果是：1、污水处理效率高，污水流经污水分离筒10后即完成分离，整个过程连续且耗时很短；2、处理后水质较好，悬浮颗粒物基本可以分离完全，出水质量高，悬浮颗粒少；3、无二次污染，污泥含水率低，污泥容易排出，不会对处理后的水体造成二次污染；4、大幅节约污水处理投资成本，本超重力分离机投运后可省传统污水处理后续造价高昂的设备投资5、与传统工艺设备相比，占地面积小、投资耗能低、设备故障少。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种超重力污水分离机的结构示意图；

图2是本实用新型所述污泥仓、清水仓局部放大结构示意图；

图3是本实用新型所述污水分离筒的结构示意图；

图4是本实用新型所述污水分离筒、叶片以及主轴的配合结构示意图（横截面）；

图5是本实用新型所述污水削能环或污泥削能环的结构示意图；

图6是本实用新型中污水分离筒内部的主轴的截面示意图；

图7是本实用新型所述污水分离仓的局部放大结构示意图。

图中：1-动力装置；2-污水分离装置；3-主轴；4-污水仓；5-清水仓；6-污水分离仓；7-污泥仓；8-排水口；9-进水口；10-污水分离筒；11-连接套筒；12-污水副叶轮密封装置；13-通孔；14-叶片；15-污水进口；16-清水出口；17-排污口；18-动力仓；19-变频电机；20-第一齿轮；21-第二齿轮；22-电磁离合器；23-联轴器；24-污水削能环；25-污泥削能环；261-环形顶板；262-环形底板；27-环向污水入口；28-污水溢流筒节；29-轴承座；30-第一支撑轴承；31-第二支撑轴承；32-第一定距杆；33-第二定距杆；34-第三定距杆；35-电磁阀；36-减震装置。

具体实施方式

参照图1至图7，对本实用新型的一种超重力污水分离机进行详细说明。

一种超重力污水分离机，如图1所示，包括动力装置1和污水分离装置2，所述污水分离装置2包括主轴3以及由上至下依次相邻设置的污水仓4、清水仓5、污水分离仓6和污泥仓7，所述动力装置1驱动所述主轴3转动；污水仓4底部开设有排水口8；所述清水仓5底部开设有进水口9，所述污水分离仓6的内部竖直设置有污水分离筒10，所述污水仓4的排水口8通过连接套筒11穿过清水仓5的进水口9与所述污水分离筒10的顶部转动连接，所述污水仓4的排水口8与所述连接套筒11固定连接；污水分离仓6的侧壁为锥面状且上部开口小于下部开口；所述清水仓5的进水口9与所述污水分离仓6的侧壁上部开口密封连接；所述主轴3上下贯穿且支撑于所述污水仓4、清水仓5及污水分离仓6中，所述主轴3穿置在污水仓4的排水口8、连接套筒11以及污水分离筒10中；所述主轴3驱动所述污水分离筒10；位于所述污水仓4内腔顶部的主轴3上连接有用于密封污水仓4的污水副叶轮密封装置12，具体如图2所示；所述污水分离筒10的底部与主轴3之间相密封且其底部与主轴3之间固定连接，如图3所示，所述污水分离筒10的侧壁上开设有均匀分布的通孔13，如图1和图4所示，所述污水分离筒10侧壁上沿周向呈发射状均布有位于径向上的数个叶片14；所述污水仓4设置有与外部连通的污水进口15，所述清水仓5设有与外部连通的清水出口16，所述污水分离仓6的侧壁下部开口与污泥仓7的顶部之间密封连接，所述污泥仓7底部设置有排污口17。

在污水仓4、清水仓5以及污水分离仓6相邻设置的前提下，污水仓4的排水口8通过连接套筒11穿过清水仓5的进水口9与所述污水分离筒10的顶部转动连接，那么所述连接套筒11就是将污水仓4和污水分离筒10直接连接，所述连接套筒11就将污水与所述清水仓5分离开，这能有效防止污水进入清水仓5，防止清水仓5被污染；所述污水分离筒10由主轴3驱动随之旋转，但是连接套筒11不发生旋转，故所述连接套筒11与所述污水分离筒10之间转动连接；所述污水分离筒10随主轴3旋转，旋转过程就是超重力水泥分离过程，污水分离筒10进行离心运动，在离心过程中，污水从污水分离筒10上的通孔13高压甩出又被冲到污水分离筒10的叶片14上，在叶片14将污泥拍打至污水分离仓6的侧壁上，由于污泥和水重量不同，在高速离心作用下，清水和污泥分离，清水向上溢，最终由所述污水分离仓6的上部开口溢至清水仓5再由清水出口16排出，污水中的杂质、污泥等被甩到污水分离仓6的侧壁上因自身重力向下滑落，掉入所述污泥仓7中，所述污泥仓7的排污口17外部在工作时连接有用于抽污泥的污泥泵，故污泥被污泥泵抽取顺利排出污泥仓7。其中所述污水副叶轮密封装置12能有效防止所述污水仓4中的污水流到污水仓4之外。所述污水分离仓6设置为锥面状能有助于清水沿其内壁向上排出，且污泥向下滑落排出至污泥仓7，污水中的杂质、污泥能流动性差，如果污水分离仓6的污泥出口太小容易封堵，故将其上部设为小口，下部设置为大口既能保证清水排出，又能保证杂质、污泥等顺利滑落。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，如图1所示，所述动力装置1包括动力仓18和变频电机19，所述动力仓18中包括相互啮合的第一齿轮20和至少两个第二齿轮21，每个第二齿轮21均配合有一套所述污水分离装置2，污水分离装置2的主轴3穿出所述污水仓4的端部与所述第二齿轮21键连接，具体实施例中，所述变频电机19通过电磁离合器22和联轴器23与所述第一齿轮20相连接，所述变频电机19位于所述动力仓18之外。所述通过第一齿轮20和第二齿轮21的传动作用，能使一个变频电机19带动多个所述污水分离装置2，这是为了实现节能减排，而且能有效缩小所述分离机的整体体积。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，与第一齿轮20啮合的第二齿轮21的数量为六个，六个第二齿轮21呈正六边形分布至所述第一齿轮20周围。将第二齿轮21均匀分布至第一齿轮的周围，能保证整体结构在运行过程中保持稳定。具体实施过程中，所述第一齿轮20与第二齿轮21的传动比保证所述主轴3的转速为变频电机19转速的二倍及以上。通过第一齿轮20和第二齿轮21的传动比配合不仅能实现一个第一齿轮20与多个第二齿轮21相啮合，还能将变频电机19的转速增大，这实现了节能减排，而且能保证所述污水分离筒10实现高速离心运动。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，如图1和图3所示，所述污水仓4的排水口8处固定有套设在所述主轴3上的用于防止主轴3受污水离心力作用的污水削能环24；如图1所示，所述污泥仓7中位于所述排污口17的位置处固定设置有污泥削能环25。所述污水削能环24又叫污水向心泵，污水削能环24能有效避免高压的污水对主轴3造成直接冲击，而且污水向下流过程中会有离心力，所述污水削能环24能有效防止主轴3受污水离心力作用，即防止主轴3受力不均，造成主轴3偏移或者折损从而寿命缩短的问题，污水削能环24的数个挡板与污水仓4中旋转的污水相互作用，将污水的液体动能变为静压能，使污水顺利排入所述污水分离筒10中；所述污泥削能环25又叫污泥向心泵，污泥削能环25的作用与所述污水削能环24的作用类似，为了污泥能更加顺利排出所述污泥仓7。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，所述污水削能环24和所述污泥削能环25的结构相同均包括同轴线设置的环形顶板261和环形底板262，具体如图5所示，所述环形顶板261与环形底板262之间固定有竖直设置且呈发射状均匀分布的数块挡板，所述挡板所在平面均过环形顶板261的中垂线，如图1所示，所述污水削能环24的环形底板262与污水仓4的底部固定连接；所述污泥削能环25的环形底板262与污泥仓7的底部固定连接；如图1和图2所示，所述主轴3穿置在所述污水削能环24的环形顶板261的内环和环形底板262的内环中，所述主轴3与所述污水削能环24的环形顶板261的内环以及环形底板262的内环之间设有间隙。所述环形顶板261的内环只要保证不与旋转中的所述主轴3发生摩擦即可，所述环形底板262要保证污水能顺利流下，所以环形底板262的圆环不仅要保证不与旋转中的所述主轴3发生摩擦，还要保证其内环足够大确保污水进入污水分离筒10的流速大于污水仓4进水口9的污水流速。具体实施中，所述污水削能环24中设置十二块挡板，所述污泥削能环25中设置八块挡板。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，如图2所示，所述污水削能环24外侧套设有固定在所述污水仓4底部且与所述主轴3同轴线的污水溢流筒节28，所述污水溢流筒节28的高度高于污水削能环24的顶板且低于所述污水仓4高度。所述污水削能环24通过挡板、环形顶板261和环形底板262在其周向上形成环向污水入口27，污水溢流筒节28是为了防止污水从污水进口15进来后，直接流入靠近所述污水进口15的环向污水入口27，能进一步防止污水水流不均匀造成主轴3和下方高速旋转的污水分离筒10一侧受偏力，而导致污水分离筒10剧烈振动，严重时将引起污水分离筒10下端与所述主轴3连接处破裂，从而缩短所述分离机的使用寿命；故设置所述污水溢流筒节28，污水进入污水仓4后，先上溢至所述污水溢流筒节28，然后再从所述污水溢流筒节28流下并流入所述污水削能环24形成的环向污水入口27，有效保障了流入污水分离筒10的水流均匀。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，如图6所示，位于所述污水分离筒10内部的主轴3上沿纵向设置有与叶片14数量相等的凹槽，所述叶片14穿过所述污水分离筒10的侧壁并与所述主轴3上的凹槽一一对应配合，具体如图4所示，所述叶片14与所述污水分离筒10以及主轴3均相焊接。所述污水分离筒10内部被穿入的叶片14均分为数个小空间，叶片14这样设置能增加主轴3、污水分离筒10以及叶片14之间的动平衡，使整个污水分离装置更加稳定。具体实施中，如图4所示，所述污水分离筒10的外部设置十二块叶片14。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，如图1所示，所述主轴3的上下端均通过轴承座29支撑，所述主轴3下端的轴承座29支撑于所述污泥削能环25的环形顶板261上。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，如图1和图2所示，位于所述连接套筒11内部的主轴3上设置有第一支撑轴承30，如图1和图7所示，位于所述污水分离筒10下方的主轴3上设置有第二支撑轴承31，所述第一支撑轴承30上固定有穿过所述连接套筒11且与所述污水分离仓6的侧壁相连接的第一定距杆32，所述第二支撑轴承31上固定有与所述污水分离仓6的侧壁相连接的第二定距杆33；所述连接套筒11与所述污水分离仓6的侧壁之间固定有第三定距杆34。设置第一支撑轴承30、第二支撑轴承31、第一定距杆32、第二定距杆33以及第三定距杆34是为了增加主轴3、连接套筒11以及整体结构的稳定性。具体实施中所述污水仓4的上下臂之间支撑有数个定位杆，这是为了方便后续的拆卸、维修工作。

进一步的，作为本实用新型所述的一种超重力污水分离机的具体实施方式，如图1和图7所示，所述污水分离仓6的侧壁外部设置有减震装置36。减震装置36能有效减轻所述污水分离仓6的侧壁的振动，增强整体结构的稳定性。所述动力装置1和污水分离装置2中使用的所有轴承均为陶瓷球轴承；所述动力装置1和污水分离装置2的外壁上设置有隔音棉层。所述陶瓷球轴承适宜在水中稳定运行，免润滑且高转速。通过在所述动力装置1和污水分离装置2的外壁上设置隔音棉层能使机器噪音控制在85分贝以内。

具体实施中，如图1所示，所述污水进口15、清水出口16以及排污口17上均设置有电磁阀35。通过控制电磁阀35能定时定点的实现进出污水、清水排放以及污泥排放。

本实用新型所述超重力污水分离机在使用时，先将外部污水泵的排污口17与本实用新型所述污水仓4的污水进口15通过法兰连接，所述清水仓5的清水出口16通过法兰与外部管路连接，所述排污口17设置在皮带输送机的皮带上方，所述污水泵和本实用新型所述分离机的启停通过次序逻辑控制，先启动分离机，再启动污水泵，所述污水泵将污水经污水进口15泵入污水仓4中，污水先溢满所述污水溢流筒节28后再经过污水削能环24后从排水口8顺利流至所述污水分离仓6中的污水分离筒10中，污水分离筒10在主轴3的驱动下，高速运转做高速离心运动，污水在污水分离筒10的分离作用下分离成清水和污泥，清水沿污水分离仓6的侧壁向上溢并经过进水口9排至清水仓5中，最后从清水出口16排出至外部管路，所述污水中的杂质、污泥等在超重力作用下，被所述叶片14甩至所述污水分离仓6的内壁上，由于重力作用最后滑落至所述污泥仓7中，污泥仓7中的污泥经污泥削能环25被排污口17外部的污泥泵抽出，最后经排污口17处的电磁阀35控制出泥量、排污时间间隔及出泥速度，最后污泥及杂质由皮带输送装置带走。

以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。