一种砂水分离装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种砂水分离装置。

背景技术

砂水分离的主要工艺是通过砂泵将沉砂池集渣斗中的砂粒连带污水一同抽送至砂水分离器内，通过砂水分离器中的无轴螺旋顶端出口将砂粒排出，污水则通过溢水口回流至格栅井。

现有的砂水分离器(如申请号为CN200910172226.9的中国发明专利)中，无轴螺旋与衬板之间会存在一个微小的间隙供水流下，然而，这个间隙中很容易被尺寸刚好合适的沙粒塞住，从而导致无轴螺旋转动受到的阻力增大，增加了驱动件的负荷及能耗。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种砂水分离装置，用以解决现有的砂水分离器的无轴螺旋与衬板之间的间隙易被沙粒塞住，导致无轴螺旋转动受到的阻力增大，增加了驱动件的负荷及能耗的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种砂水分离装置，包括沉淀机构及分离机构；

所述沉淀机构包括水箱及进水管，所述水箱具有一沉淀腔，所述水箱的下端开设有出水口，所述水箱的上端开设有溢水口，所述进水管与所述沉淀腔连通；

所述分离机构包括水槽、无轴螺旋、衬板及驱动件，所述水槽倾斜设置，所述水槽的下端与所述出水口连通，所述水槽的上端的下端面上开设有排沙口，所述无轴螺旋同轴内置于所述水槽内、并与所述水槽转动连接，所述衬板固定敷设于所述水槽的内壁上，所述衬板的上端面与所述无轴螺旋间隙配合，所述衬板的上端面上开设有若干个弧形槽，各个所述弧形槽内均转动设置有一滚轴，所述滚轴与所述水槽的轴向平行，所述驱动件与所述无轴螺旋连接、并用于驱动所述无轴螺旋转动。

在一些实施例中，所述衬板的个数为多个，各个所述衬板依次沿所述水槽的长度方向固定敷设于所述水槽的内壁上，所述滚轴的长度不大于所述衬板的长度。

在一些实施例中，所述驱动件包括驱动电机及减速器，所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述无轴螺旋固定连接。

在一些实施例中，所述驱动件还包括扭矩传感器，所述驱动电机的输出轴与所述扭矩传感器的一端固定连接，所述扭矩传感器的另一端与所述减速器的输入端固定连接；当所述扭矩传感器检测到扭矩值低于预设扭矩值时，所述驱动电机的输出功率降低至预设功率。

在一些实施例中，所述沉淀机构还包括若干个挡水板，各个所述挡水板均固定于所述沉淀腔内，各个所述挡水板倾斜设置并交错布置。

在一些实施例中，所述沉淀腔的横截面积自上而下依次减小。

在一些实施例中，所述水箱上设置有盖板，所述盖板上开设有与所述沉淀腔连通的进水口，所述进水口与所述进水管连通；所述沉淀机构还包括液位传感器及进水阀，所述液位传感器用于检测所述沉淀腔内的液面高度，所述进水阀设置于所述进水口处，当所述液位传感器检测到液面高度达到预设高度时，所述进水阀关闭，当所述液位传感器检测到液面高度低于预设高度时，所述进水阀开启。

在一些实施例中，所述液位传感器为激光测距仪，所述激光测距仪设置于所述盖板的下端面上。

在一些实施例中，所述沉淀机构还包括布水器，所述布水器固定于所述进水口的下端。

在一些实施例中，所述沉淀机构还包括溢水管及过滤器，所述溢水管的一端位于所述沉淀腔内，所述溢水管的另一端与所述溢水口连通，所述过滤器设置于所述溢水管的一端。

与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在使用时，含沙污水经由进水管被导入至沉淀腔内，污水中比重较大的沙粒向下沉淀、并逐渐汇聚到水槽的下端，驱动件带动无轴螺旋转动，无轴螺旋将沙粒和污水向上输送，当无轴螺旋内的污水的高度超过水箱内的液面高度后，在重力作用下，污水从无轴螺旋与衬板之间的微小间隙流下，而绝大部分砂粒的粒度都比该间隙大，因此会随着无轴螺旋的转动而逐渐上升、并最终从排沙口排出，多余的水则从溢水口不断排出、并回流至格栅井。本发明中，由于衬板上嵌设有可转动的滚轴，因此，当滚轴与无轴螺旋之间被沙粒塞住时，随着无轴螺旋的转动，无轴螺旋施加一作用力于沙粒，沙粒施加作用力于滚轴，使滚轴转动，从而可将沙粒清除，减小了无轴螺旋转动时所受到的摩擦阻力，降低了驱动件的负荷及能耗。

附图说明

图1是本发明提供的砂水分离装置的一实施例的立体结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是图2中剖面A-A的剖视图；

图4是图3中区域B的局部放大图；

图5是图1中的分离机构的俯视图；

图6是图5中剖面C-C的剖视图；

图7是图6中区域D的局部放大图；

图8是图3中的一个衬板的立体结构示意图；

图9是图3中的沉淀机构的结构示意图；

图中：1-沉淀机构、11-水箱、111-出水口、112-溢水口、12-挡水板、 13-盖板、131-进水口、132-布水器、14-液位传感器、15-进水阀、16-溢水管、17-过滤器、2-分离机构、21-水槽、211-排沙口、22-无轴螺旋、23- 衬板、24-驱动件、241-驱动电机、242-减速器、25-滚轴。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参照图1-图9，本发明提供了一种砂水分离装置，包括沉淀机构1 及分离机构2。

所述沉淀机构1包括水箱11及进水管，所述水箱11具有一沉淀腔，所述水箱11的下端开设有出水口111，所述水箱11的上端开设有溢水口 112，所述进水管与所述沉淀腔连通，所述进水管用于将含沙污水导入至沉淀腔内。

所述分离机构2包括水槽21、无轴螺旋22、衬板23及驱动件24，所述水槽21倾斜设置，所述水槽21的下端与所述出水口111连通，所述水槽21的上端的下端面上开设有排沙口211，所述无轴螺旋22同轴内置于所述水槽21内、并与所述水槽21转动连接，所述衬板23固定敷设于所述水槽21的内壁上，所述衬板23的上端面与所述无轴螺旋22间隙配合，所述衬板23的上端面上开设有若干个弧形槽，各个所述弧形槽内均转动设置有一滚轴25，所述滚轴25与所述水槽21的轴向平行，所述驱动件24与所述无轴螺旋22连接、并用于驱动所述无轴螺旋22转动。

在使用时，含沙污水经由进水管被导入至沉淀腔内，污水中比重较大的沙粒向下沉淀、并逐渐汇聚到水槽21的下端，驱动件24带动无轴螺旋22转动，无轴螺旋22将沙粒和污水向上输送，当无轴螺旋22内的污水的高度超过水箱11内的液面高度后，在重力作用下，污水从无轴螺旋22与衬板23之间的微小间隙流下，而绝大部分砂粒的粒度都比该间隙大，因此会随着无轴螺旋22的转动而逐渐上升、并最终从排沙口211 排出，多余的水则从溢水口112不断排出、并回流至格栅井。本发明中，由于衬板23上嵌设有可转动的滚轴25，因此，当滚轴25与无轴螺旋22 之间被沙粒塞住时，随着无轴螺旋22的转动，无轴螺旋22施加一作用力于沙粒，沙粒施加作用力于滚轴25，使滚轴25转动，从而可将沙粒清除，减小了无轴螺旋22转动时所受到的摩擦阻力，降低了驱动件24的负荷及能耗。

为了减小滚轴25转动时所受到的阻力的大小，请参照图8，在一优选的实施例中，所述衬板23的个数为多个，各个所述衬板23依次沿所述水槽21的长度方向固定敷设于所述水槽21的内壁上，所述滚轴25的长度不大于所述衬板23的长度，本实施例中，衬板23的个数为多个，这样可以降低制造和运输成本，同时，各个衬板23均设置若干个独立的滚轴25，这样可以保证单个滚轴25的长度不会过长，从而在转动时受到的阻力会大大降低。

为了具体实现驱动件24的功能，请参照图1-图3，在一优选的实施例中，所述驱动件24包括驱动电机241及减速器242，所述驱动电机241 的输出轴与所述减速器242的输入端连接，所述减速器242的输出端与所述无轴螺旋22固定连接。

为了进一步降低运行能耗，请参照图1-图3，在一优选的实施例中，所述驱动件24还包括扭矩传感器(未示出)，所述驱动电机241的输出轴与所述扭矩传感器的一端固定连接，所述扭矩传感器的另一端与所述减速器242的输入端固定连接；当所述扭矩传感器检测到扭矩值低于预设扭矩值时，表明此时污水中含沙量较小，此时，所述驱动电机241的输出功率降低至预设功率，从而可降低功耗，反之，当所述扭矩传感器检测到扭矩值高于预设扭矩值时，表明此时污水中含沙量较大，此时，所述驱动电机241的输出功率增加，从而提高排沙效率。

为了降低沉淀腔内的水的流速，请参照图3和图9，在一优选的实施例中，所述沉淀机构1还包括若干个挡水板12，各个所述挡水板12均固定于所述沉淀腔内，各个所述挡水板12倾斜设置并交错布置，挡水板12 可对水流进行阻挡和导向，从而降低沉淀腔内的水的流速，以便于水中的沙粒更快沉淀。

为了提高聚沙效果，请参照图3和图9，在一优选的实施例中，所述沉淀腔的横截面积自上而下依次减小。

为了防止进水速率过大导致水箱11被灌满，请参照图3和图9，在一优选的实施例中，所述水箱11上设置有盖板13，所述盖板13上开设有与所述沉淀腔连通的进水口131，所述进水口131与所述进水管连通；所述沉淀机构1还包括液位传感器14及进水阀15，所述液位传感器14 用于检测所述沉淀腔内的液面高度，所述进水阀15设置于所述进水口131 处，当所述液位传感器14检测到液面高度达到预设高度时，所述进水阀 15关闭，当所述液位传感器14检测到液面高度低于预设高度时，所述进水阀15开启，从而可保证水箱11的液面高度恒定(略高于溢水口112 的高度)，防止进水速率过大导致水箱11被灌满。

为了具体实现液位传感器14的功能，请参照图3和图9，在一优选的实施例中，所述液位传感器14为激光测距仪，所述激光测距仪设置于所述盖板13的下端面上。

为了降低水箱11内的水流速度，请参照图3和图9，在一优选的实施例中，所述沉淀机构1还包括布水器132，所述布水器132固定于所述进水口131的下端，从而可使水均匀洒下，以降低水箱11内的水流速度，从而提高沙的沉淀速度。

为了防止沙粒从溢水口112排出，请参照图3和图9，在一优选的实施例中，所述沉淀机构1还包括溢水管16及过滤器17，所述溢水管16 的一端位于所述沉淀腔内，所述溢水管16的另一端与所述溢水口112连通，所述过滤器17设置于所述溢水管16的一端，过滤器17的存在，可阻挡沙粒，防止沙粒从溢水口112排出。

为了更好地理解本发明，以下结合图1-图9来对本发明提供的砂水分离装置的工作过程进行详细说明：在使用时，含沙污水经由进水管被导入至沉淀腔内，污水中比重较大的沙粒向下沉淀、并逐渐汇聚到水槽 21的下端，驱动件24带动无轴螺旋22转动，无轴螺旋22将沙粒和污水向上输送，当无轴螺旋22内的污水的高度超过水箱11内的液面高度后，在重力作用下，污水从无轴螺旋22与衬板23之间的微小间隙流下，而绝大部分砂粒的粒度都比该间隙大，因此会随着无轴螺旋22的转动而逐渐上升、并最终从排沙口211排出，多余的水则从溢水口112不断排出、并回流至格栅井。本发明中，由于衬板23上嵌设有可转动的滚轴25，因此，当滚轴25与无轴螺旋22之间被沙粒塞住时，随着无轴螺旋22的转动，无轴螺旋22施加一作用力于沙粒，沙粒施加作用力于滚轴25，使滚轴25转动，从而可将沙粒清除，减小了无轴螺旋22转动时所受到的摩擦阻力，降低了驱动件24的负荷及能耗。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。