公布日：2024.12.13
申请日：2024.10.30
分类号：B01D61/18(2006.01)I;B01D61/20(2006.01)I;B01D61/22(2006.01)I;B01D61/14(2006.01)I;B01D65/02(2006.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C02F1
/00(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备及工艺，涉及隧道废水处理技术领域，旨在解决在利用机械过滤装置时，大多是被动沉淀，导致净化隧道废水时间过长的技术问题，包括吊装框架，所述吊装框架一侧固定连接有控制台。本发明通过设置陶瓷微滤膜，可大通量透水，拦截废水中的污垢，同时，通过工字形套筒与净化盖之间形成内腔，使陶瓷微滤膜可主动对废水拦截，以及在工字形套筒旋转中可主动将黏附在陶瓷微滤膜表面的污垢排出，提高透水效率，并且该装置采用多个钢管组成的吊装框架，可提高该装置整体的承重能力和吊装运输的便捷，以及通过将该设备高度集成，减少占地面积，有利于提高该装置的可靠性。
权利要求书
1.一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，包括吊装框架(1)，所述吊装框架(1)一侧固定连接有控制台(101)，所述吊装框架(1)两侧内部分别固定连接有第一支撑架(2)和第二支撑架(3)，所述吊装框架(1)内部设置有净化机构(4)；所述净化机构(4)包括加热模块(401)、反冲洗单元(5)和收集单元(6)，所述反冲洗单元(5)与所述净化机构(4)之间固定连接，所述净化机构(4)与所述收集单元(6)之间固定连接；所述加热模块(401)设置在第二支撑架(3)顶部一侧，所述吊装框架(1)底部内壁设置有抽水模块(402)，所述第一支撑架(2)内壁固定套接有净化罐(403)，所述净化罐(403)顶部设置有净化盖(404)，所述净化罐(403)与净化盖(404)之间共同活动连接有工字形套筒(405)，所述工字形套筒(405)顶部开设有若干通孔(406)且通孔(406)呈环形阵列分布，每个所述通孔(406)内壁固定套接有陶瓷微滤膜(407)，所述工字形套筒(405)顶部固定套接有外齿环(408)，所述净化盖(404)侧表面固定连接有第一电机(409)，所述第一电机(409)输出端固定连接有第一齿轮(410)且第一齿轮(410)与外齿环(408)啮合连接，所述净化罐(403)侧表面通过第一水泵(411)固定连通有出水管(412)，所述净化盖(404)顶部固定连通有进水管(413)。
2.根据权利要求1所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，所述加热模块(401)包括处理箱(4011)，所述处理箱(4011)固定连接在第二支撑架(3)顶部一侧，所述处理箱(4011)一侧内壁通过第一螺栓固定连接有U型管(4012)，所述U型管(4012)输入端通过第二螺栓固定连通有第一管道(4013)，所述处理箱(4011)一侧呈对称结构固定连接有电加热器(4014)，所述U型管(4012)输出端通过第三螺栓固定连通有第二管道(4015)。
3.根据权利要求1所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，所述抽水模块(402)包括若干第二水泵(4021)，若干所述第二水泵(4021)固定连接在吊装框架(1)底部内壁且第二水泵(4021)呈线性阵列分布，若干所述第二水泵(4021)输出端共同固定连通有输出管(4022)且进水管(413)与输出管(4022)通过第四螺栓固定连通，若干所述第二水泵(4021)输入端共同固定连通有输入管(4023)且第二管道(4015)与输入管(4023)之间通过第五螺栓固定连通。
4.根据权利要求1所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，所述反冲洗单元(5)包括净化箱体(501)，所述净化箱体(501)固定连接在第二支撑架(3)顶部另一侧且出水管(412)与净化箱体(501)固定连通，所述净化罐(403)底部固定套接有密封套(502)。
5.根据权利要求4所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，所述净化罐(403)内壁固定套接有两个高压喷头(503)且高压喷头(503)与陶瓷微滤膜(407)位置对应，两个所述高压喷头(503)底部共同通过高压水泵(504)固定连通有第三管道(505)且第三管道(505)固定连通在净化箱体(501)底部。
6.根据权利要求1所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，所述收集单元(6)包括输送管(601)，所述输送管(601)活动套接在工字形套筒(405)底部内壁，所述工字形套筒(405)顶部内壁固定套接有限位环(602)，所述输送管(601)内壁固定套接有绞龙(603)且绞龙(603)一端延伸至工字形套筒(405)内壁，所述绞龙(603)一端固定连接有固定环(604)，所述固定环(604)与限位环(602)之间共同活动连接有传动环(605)，所述固定环(604)与传动环(605)之间共同通过第一插销滑动连接有挡片(606)。
7.根据权利要求6所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，所述工字形套筒(405)顶部内壁固定连接有若干棘齿(607)且棘齿(607)呈环形阵列分布，所述传动环(605)侧表面通过第一插杆活动连接有若干棘爪(608)且棘齿(607)与棘爪(608)啮合连接，每个所述棘爪(608)一侧呈对称结构固定连接有第一弹簧(609)且第一弹簧(609)与传动环(605)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，其特征在于，所述输送管(601)底部固定连通有收集箱(610)，所述收集箱(610)内部滑动连接有过滤盒(611)，所述收集箱(610)底部通过阀门(612)固定连通有回流管(613)且回流管(613)与输入管(4023)通过第六螺栓固定连通。
9.根据权利要求8所述的一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、废水预处理：隧道施工废水首先经过预处理，其中通常使用格栅去除较大的颗粒的悬浮物和沉淀物，经过预处理后，将第一管道(4013)安装在废水渠道输出端口，并通过其他密封手段将第一管道(4013)与渠道输出端口形成密封，以防废水外流；S2、陶瓷膜净化；S2.1、废水加热处理：先通过外置电路机构使电加热器(4014)进行工作，将处理箱(4011)内的温度升高，达到标准，且U型管(4012)为铝合金材质，具有良好的耐腐蚀性以及导热功能，从而将U型管(4012)温度升高，再经过外置控制系统使若干第二水泵(4021)同时工作，废水从第一管道(4013)流入U型管(4012)内部，经过加热处理，可防止废水在极寒天气或高原地区结冰，无法净化处理；S2.2、陶瓷膜过滤处理：废水经过加热，通过第二水泵(4021)使废水从进水管(413)流入净化罐(403)内部，此时若干挡片(606)呈闭合状态，废水经过陶瓷微滤膜(407)过滤，污垢滞留在陶瓷微滤膜(407)输入端口处，会导致陶瓷微滤膜(407)堵塞，减少废水流通量，可通过外置电路机构使第一电机(409)驱动第一齿轮(410)，第一齿轮(410)与外齿环(408)啮合传动，使得工字形套筒(405)旋转，可将部分堵塞物排出陶瓷微滤膜(407)内部，再经过废水过滤后，净化后的水通过第一水泵(411)从出水管(412)流入净化箱体(501)内部，再经过净化箱体(501)内部的紫外灯管等，对净化后的水进行消毒处理；S2.3、陶瓷膜反冲洗处理：在对废水净化后，先通过外置控制系统，将净化箱体(501)的水经过高压水泵(504)从高压喷头(503)喷出，此时通过第一电机(409)驱动工字形套筒(405)旋转，且若干挡片(606)呈闭合状态，其中，通过对陶瓷微滤膜(407)反向冲水，使得其内部的污垢从输入端喷出，然后再经过通过第一电机(409)驱动工字形套筒(405)反向旋转，通过单向旋转结构，使若干挡片(606)呈张开状态，废水和污垢从其中流入工字形套筒(405)内部，混合物流在绞龙(603)上，其中，液体流动速度比固态流动速度快，使部分液体和污垢分离，再通过第一电机(409)驱动工字形套筒(405)旋转，经过单向结构，若干挡片(606)依然呈张开状态，污垢与工字形套筒(405)内壁接触，在绞龙(603)上向下流动，经过输送管(601)进入过滤盒(611)内部，使其固液分离，并通过阀门(612)将分离后的液体通过回流管(613)流入输入管(4023)内重新净化处理；S3、污泥处理，污泥在过滤盒(611)内部沉淀，通过外置输送装置将污泥输送至指定位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备及工艺，以解决在利用机械过滤装置时，大多是被动沉淀，导致净化隧道废水时间过长技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备，包括吊装框架，所述吊装框架一侧固定连接有控制台，所述吊装框架两侧内部分别固定连接有第一支撑架和第二支撑架，所述吊装框架内部设置有净化机构；所述净化机构包括加热模块、反冲洗单元和收集单元，所述反冲洗单元与所述净化机构之间固定连接，所述净化机构与所述收集单元之间固定连接；所述加热模块设置在第二支撑架顶部一侧，所述吊装框架底部内壁设置有抽水模块，所述第一支撑架内壁固定套接有净化罐，所述净化罐顶部设置有净化盖，所述净化罐与净化盖之间共同活动连接有工字形套筒，所述工字形套筒顶部开设有若干通孔且通孔呈环形阵列分布，每个所述通孔内壁固定套接有陶瓷微滤膜，所述工字形套筒顶部固定套接有外齿环，所述净化盖侧表面固定连接有第一电机，所述第一电机输出端固定连接有第一齿轮且第一齿轮与外齿环啮合连接，所述净化罐侧表面通过第一水泵固定连通有出水管，所述净化盖顶部固定连通有进水管，本发明通过设置陶瓷微滤膜，可大通量透水，拦截废水中的污垢，同时，通过工字形套筒与净化盖之间形成内腔，使陶瓷微滤膜可主动对废水拦截，以及在工字形套筒旋转中可主动将黏附在陶瓷微滤膜表面的污垢排出，提高透水效率，并且该装置采用多个钢管组成的吊装框架，可提高该装置整体的承重能力和吊装运输的便捷，以及通过将该设备高度集成，减少占地面积，有利于提高该装置的可靠性。
优选地，所述加热模块包括处理箱，所述处理箱固定连接在第二支撑架顶部一侧，所述处理箱一侧内壁通过第一螺栓固定连接有U型管，所述U型管输入端通过第二螺栓固定连通有第一管道，所述处理箱一侧呈对称结构固定连接有电加热器，所述U型管输出端通过第三螺栓固定连通有第二管道。
优选地，所述抽水模块包括若干第二水泵，若干所述第二水泵固定连接在吊装框架底部内壁且第二水泵呈线性阵列分布，若干所述第二水泵输出端共同固定连通有输出管且进水管与输出管通过第四螺栓固定连通，若干所述第二水泵输入端共同固定连通有输入管且第二管道与输入管之间通过第五螺栓固定连通。
优选地，所述反冲洗单元包括净化箱体，所述净化箱体固定连接在第二支撑架顶部另一侧且出水管与净化箱体固定连通，所述净化罐底部固定套接有密封套。
优选地，所述净化罐内壁固定套接有两个高压喷头且高压喷头与陶瓷微滤膜位置对应，两个所述高压喷头底部共同通过高压水泵固定连通有第三管道且第三管道固定连通在净化箱体底部。
优选地，所述收集单元包括输送管，所述输送管活动套接在工字形套筒底部内壁，所述工字形套筒顶部内壁固定套接有限位环，所述输送管内壁固定套接有绞龙且绞龙一端延伸至工字形套筒内壁，所述绞龙一端固定连接有固定环，所述固定环与限位环之间共同活动连接有传动环，所述固定环与传动环之间共同通过第一插销滑动连接有挡片。
优选地，所述工字形套筒顶部内壁固定连接有若干棘齿且棘齿呈环形阵列分布，所述传动环侧表面通过第一插杆活动连接有若干棘爪且棘齿与棘爪啮合连接，每个所述棘爪一侧呈对称结构固定连接有第一弹簧且第一弹簧与传动环固定连接。
优选地，所述输送管底部固定连通有收集箱，所述收集箱内部滑动连接有过滤盒，所述收集箱底部通过阀门固定连通有回流管且回流管与输入管通过第六螺栓固定连通，本发明在净化废水中，通过工字形套筒转动将陶瓷微滤膜上表面的污垢排除，防止堵塞，其中，通过单向旋转结构，使挡片呈闭合状态，防止废水未经过净化从工字形套筒内部流出，在通过工字形套筒反方向转动中，挡片呈张开状态，可将精华后的污垢从内腔中排出，且再经过沉淀、过滤和净化，可提高废水净化效果以及废水净化效率。
优选地，一种隧道施工废水特种陶瓷膜净化设备的处理工艺，包括以下步骤：
S1、废水预处理：隧道施工废水首先经过预处理，其中通常使用格栅去除较大的颗粒的悬浮物和沉淀物，经过预处理后，将第一管道安装在废水渠道输出端口，并通过其他密封手段将第一管道与渠道输出端口形成密封，以防废水外流；
S2、陶瓷膜净化；
S2.1、废水加热处理：先通过外置电路机构使电加热器进行工作，将处理箱内的温度升高，达到标准，且U型管为铝合金材质，具有良好的耐腐蚀性以及导热功能，从而将U型管温度升高，再经过外置控制系统使若干第二水泵同时工作，废水从第一管道流入U型管内部，经过加热处理，可防止废水在极寒天气或高原地区结冰，无法净化处理；
S2.2、陶瓷膜过滤处理：废水经过加热，通过第二水泵使废水从进水管流入净化罐内部，此时若干挡片呈闭合状态，废水经过陶瓷微滤膜过滤，污垢滞留在陶瓷微滤膜输入端口处，会导致陶瓷微滤膜堵塞，减少废水流通量，可通过外置电路机构使第一电机驱动第一齿轮，第一齿轮与外齿环啮合传动，使得工字形套筒旋转，可将部分堵塞物排出陶瓷微滤膜内部，再经过废水过滤后，净化后的水通过第一水泵从出水管流入净化箱体内部，再经过净化箱体内部的紫外灯管等，对净化后的水进行消毒处理；
S2.3、陶瓷膜反冲洗处理：在对废水净化后，先通过外置控制系统，将净化箱体的水经过高压水泵从高压喷头喷出，此时通过第一电机驱动工字形套筒旋转，且若干挡片呈闭合状态，其中，通过对陶瓷微滤膜反向冲水，使得其内部的污垢从输入端喷出，然后再经过通过第一电机驱动工字形套筒反向旋转，通过单向旋转结构，使若干挡片呈张开状态，废水和污垢从其中流入工字形套筒内部，混合物流在绞龙上，其中，液体流动速度比固态流动速度快，使部分液体和污垢分离，再通过第一电机驱动工字形套筒旋转，经过单向结构，若干挡片依然呈张开状态，污垢与工字形套筒内壁接触，在绞龙上向下流动，经过输送管进入过滤盒内部，使其固液分离，并通过阀门将分离后的液体通过回流管流入输入管内重新净化处理；
S3、污泥处理，污泥在过滤盒内部沉淀，通过外置输送装置将污泥输送至指定位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置陶瓷微滤膜，可大通量透水，拦截废水中的污垢，同时，通过工字形套筒与净化盖之间形成内腔，使陶瓷微滤膜可主动对废水拦截，以及在工字形套筒旋转中可主动将黏附在陶瓷微滤膜表面的污垢排出，提高透水效率，并且该装置采用多个钢管组成的吊装框架，可提高该装置整体的承重能力和吊装运输的便捷，以及通过将该设备高度集成，减少占地面积，有利于提高该装置的可靠性。
2、本发明在净化废水中，通过工字形套筒转动将陶瓷微滤膜上表面的污垢排除，防止堵塞，其中，通过单向旋转结构，使挡片呈闭合状态，防止废水未经过净化从工字形套筒内部流出，在通过工字形套筒反方向转动中，挡片呈张开状态，可将精华后的污垢从内腔中排出，且再经过沉淀、过滤和净化，可提高废水净化效果以及废水净化效率。
（发明人：冯巍;王畅;储冠平）
