一种搅拌站废浆水高效分离浓缩装置的制作方法

本发明属于废浆水浓缩技术领域，具体涉及一种搅拌站废浆水高效分离浓缩装置。

背景技术：

废浆水是在混凝土生产、运输和施工相关设备清洗后产生的废水、废渣等经过砂石分离设备分离出砂石、粗砂后的液态浆体。据统计，2019年我国商品混凝土生产量达23.78亿立方米，平均年产近1亿吨的废浆水。废浆水ph≥11，若将其不加处置直接排放，会对生态造成较大危害，也不满足环保要求。

目前搅拌站废浆水主要的处置方法有沉淀压滤法、均化法等。沉淀压滤法压滤后产生的泥饼直接外运处置，处置成本高，均化法处置的过程中还会遇到补充清水等情况，对废浆水的减量化处置不利。这些处置方法都设置有沉淀池，需要定期清淤，占地大的同时还给生产管理带来不便。因此，形成一种搅拌站废浆水零排放处置工艺对于混凝土生产企业具有重要意义。

将搅拌站废浆水用于混凝土拌合用水是零排放的一种方向，但也存在些许问题。搅拌站废浆水产量大，将其作为混凝土生产用水时，其掺量较低，如生产低标号混凝土时，混凝土用水量为160～175kg/m3，而搅拌站粗细骨料中含有水分，扣除水分后，配制1m3混凝土实际的需水量在100kg左右。而现行的搅拌站废浆水掺量为取代清水30％左右，且需要废浆水固含量较低，一般在5％左右。当废浆水固含较高时，需要补充清水以稀释废浆水后再作为混凝土拌合用水使用，增加了处置量。此外，搅拌站每天生产混凝土方量不确定，若当日生产量较小，则造成日产废浆水不能全部利用，过剩废浆只得压滤处置，增加了处置成本。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种搅拌站废浆水高效分离浓缩装置，能及时有效处理废浆水，提升搅拌站废浆水浓度的同时，分离出清水用于搅拌站循环用水，减小搅拌站用水需求。此外，所用装备占地面积较小，且完全取代了现有沉淀池功能，实现了搅拌站废浆水清洁化处置工艺。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种搅拌站废浆水高效分离浓缩装置，包括相连通的分级进料装置以及浓缩装置；分级进料装置上开有进风口和废浆水进口；进风口和废浆水进口中进入的气体和废浆水能在分级进料装置内形成旋流；

浓缩装置包括筒体；筒体顶部设置有压滤装置，筒体内设置有位于压滤装置下方的集料腔；集料腔底部开有底流口，并在底流口处设置有防堵装置。

进一步地，分级进料装置包括圆形筒体和锥形筒体；圆形筒体上开有沿其切线方向进料的进风口和废浆水进口。

进一步地，圆形筒体顶端通过管道与设置于浓缩装置侧壁的进料口连通，且在两者之间还设置有管道混合器。

进一步地，锥形筒体底部开有底部出料口，并设置有超声防堵装置。

进一步地，底部出料口设置有固含监测器以及流量监测器(图示中未体现)。

进一步地，固含监测器采用投入式超声波浓度计进行监测，浓度检测可为我们判断浓缩效果提供数据依据。

进一步地，流量监测器采用差压式、容积式流量计、电磁式流量计中的一种或几种进行监测。

进一步地，浓缩装置的筒体包括第一筒体和第二筒体；第一筒体的直径大于第二筒体。

进一步地，第二筒体侧壁开有溢流口，第二筒体内设置有集料腔；集料腔侧壁设置有仓壁振动器。

进一步地，仓壁振动器为超声振动器或cz电磁仓壁振动器。

进一步地，第一筒体顶部设置有压滤装置，压滤装置包括能沿第二筒体内壁滑动的滤布；滤布上方设置有集水腔；集水腔内设置有均流分隔板；集水腔与设置于固定架上的液压器连接。

进一步地，第一筒体顶部还设置有吸水泵机；吸水泵机通过连接管与集水腔连通。

进一步地，防堵装置为通过搅拌、振动或高压气泡来缓解堵塞的防堵装置。

进一步地，分级进料装置以及浓缩装置内壁均设置有具有耐碱防腐蚀以及防止黏附的涂层。

进一步地，吸水泵机、固含监测器以及流量监测器均通过常规电连接的方式与控制系统连接。

进一步地，控制系统为stm32f103单片机控制系统。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的装备经过前端的分级处置和浓缩处置后，可减量化搅拌站废浆水5倍以上，即100m3废浆水经提升浓度装备后，废浆水体积不大于20m3；

2、现有搅拌站废浆水产量高峰期为12m3/h左右，本发明浓缩装置具有加压过滤装置，可保证在进料量高峰期的条件下溢流清水；

3、搅拌站废浆水产量是不定时的，而废浆水颗粒中含有未水化水泥、水泥水化产物及矿物掺合料等，颗粒之间会发生化学反应，废浆水静止沉淀时间较长会堵塞装置管道，基于此，本发明浓缩装置配备防堵装置，可长期停放废浆水，因此，本发明提供的装备在提升废浆水的同时，可完全取代现有搅拌站沉淀池，减小废浆水处置成本。

4、经证明，研磨后废浆可作为混凝土胶凝材料使用，而搅拌站废浆水含有较多的细砂，不利于研磨。本发明经分级处置后，可分离出含砂率较高的废浆水，此部分废浆水可作为混凝土用细砂使用或研磨后作为混凝土掺合料使用，而经浓缩装置后的废浆含砂率大幅降低，两种废浆水分开研磨可节省研磨成本。

附图说明

图1为本装置的结构示意图；

图2为分级进料装置上开设的进风口和废浆水进口进料方向示意图；

图3为防堵装置的结构示意图；

图4为另一种防堵装置结构示意图；

图5为另一种防堵装置结构示意图。

其中，1、分级进料装置；2、废浆水进口；3、防堵装置；31、出料管道；32、第二阀门；33、进气装置；34、第一转轴；35、第一电机；36、第二电机；37、第二转轴；4、进风口；5、管道混合器；6、进料口；7、第一筒体；8、第二筒体；9、集料腔；10、液压器；11、吸水泵机；12、连接管；13、集水腔；14、滤布；15、溢流口；16、第一阀门；17、仓壁振动器；18、超声防堵装置；19、均流分割板。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例

如图1所示，该搅拌站废浆水高效分离浓缩装置包括分级进料装置1和浓缩装置；其中，分级进料装置1由上部的圆形筒体和下部的锥形筒体组成。

如图1和图2所示，在圆形筒体上沿其切线方向开有进风口4和废浆水进口2，而进风口2进入的空气压力不小于12pa，废浆水由泵机从废浆水进料口2泵入至在圆形筒体内，且进风口2开始通入空气形成旋流后再泵入废浆水。由此，空气和废浆水均能在圆形筒体内形成旋流，并能实现对废浆水的分级处理，上端固含较低的成分即通过圆形筒体顶部的管道由浓缩装置的进料口6进入浓缩装置内进行处理，固含较高的成分则通过锥形筒体的底部出料口输送出去进行后续处理。

如图1所示，在分级进料装置1和浓缩装置之间还设置有管道混合器5，可通过管道混合器5将沉降剂与固含较低的成分混合，然后一同进入至浓缩装置内，提升浓缩处理效率。

如图1所示，锥形筒体开有底部出料口，并设置有超声防堵装置18，超声防堵装置18通过螺栓固定与锥形筒体外壁，以防止高固含的成分堵塞底部出料口。

如图1所示，浓缩装置的筒体由第一筒体7和第二筒体8组成，其中，第一筒体7的直径要大于第二筒体8。在第一筒体7顶部设置有固定架，固定架上固定有可在垂直方向伸缩的液压器10，液压器10下方与压滤装置连接。压滤装置由集水腔13和滤布14组成，滤布14孔径为0.5～150μm，实际应用过程中小于20μm。集水腔13内设置有若干相连通的均流分割板19。此外，还在第一筒体7的顶部设置有吸水泵机11，吸水泵机11则是通过连接管12与集水腔13连通。

如图1所示，在第二筒体8内设置有集料腔9，集料腔9位于压滤装置的正下方，压滤装置与第二筒体8的内壁贴合且能自由滑动，以此实现对于第二筒体8内的废浆水进行压滤的功能。

如图1所示，第二筒体8一侧壁开有与分级进料装置1连通的进料口6，另一侧侧壁上端开有溢流口15，溢流口15处设置有第一阀门16，优选第一阀门16电磁阀门，其与控制系统电连接。

如图1所示，集料腔9外壁上设置有若干的仓壁振动器17，其底部设置有防堵装置3，防堵装置3为能够防止底流口堵塞的装置，可选为多种结构，本申请实施例优选的一种防堵装置3的结构如图3所示，在底流口外连接有出料管道31，其包括均设置有第二阀门32的垂直部和弯折部。同时，在垂直部远离底流口的端部设置有进气装置33，优选进气装置33为高压鼓风机或脉冲气流鼓风机。当出料管道31发生堵塞时，即可通过进气装置33发射出高压气泡，从而缓解出料管道31的堵塞。

本实施例优选的另一种防堵装置3的结构如图4所示，其在与底流口连接的管道处设置有第一电机35，管道内与第一电机35连接的第一转轴34，第一转轴34沿水平方向设置。并且，在第一转轴34上设置有螺旋方向相反的搅拌叶片，在管道上还设置有位于防堵装置3下方的第二阀门32。通过第一电机35带动第一转轴34转动，能够有效的缓解堵塞，同时，第一转轴34上设置的螺旋方向相反的搅拌叶片也能避免第一转轴34沿同一方向转动搅拌时可能导致的堵塞。

本实施例优选的另一种防堵装置3的结构如图5所示，与底流口连接的管道外壁设置有第二电机36，第二电机36为竖直方向设置，其朝向底流口，管道内设置的与第二电机36连接的第二转轴37同样朝向底流口，沿竖直方向设置，第二转轴308上设置有搅拌叶片，然后在管道上同样设置有用于控制出料的第二阀门32。

本实施例中第一阀门16和第二阀门32均与控制系统电连接，优选其为电磁阀门。

本装置的使用方法为：

经砂石分离机出来的废浆水，经过进一步除砂后，废浆颗粒细度＜1.18mm，然后将废浆水通过泵机直接引入到分级进料装置1中，待分级进料装置1底部开始出料后(分级进料装置1底部废浆水固含一般在35％及以上)，开启分级进料装置1底部设置的超声防堵装置18，待分级进料装置1顶部有废浆水溢流出后，开启浓缩装置进料口6的同时开启管道混合器5加入沉降剂。

待废浆水进料完毕后，关闭进料口6、管道混合器5和分级进料装置1。反复操作后，待废浆水装满浓缩装置，当浓缩装置内的溢流口15溢流清水后，开启集料腔9底部设置的第二阀门32，流出高浓度废浆，当废浆浓度小于30％时后，关闭第二阀门32。

此时两种情况发生：①若此时还有废浆进入，则开启吸水泵机11，以保证顶部出料口是清水，待进料结束后，关闭进料口6，开启液压器10下压，同时开启吸水泵机11，待底部固含高于30％后，开启底部的第二阀门32，固含低于30％时，关闭底部的第二阀门32；

②若此时无废浆进入，通过液压器10将压滤装置下压，待压至溢流口15下方后，开启吸水泵机11，抽取清水，待底部固含高于30％后，升起液压器10，开启底部的第二阀门32，固含低于30％时，关闭底部的第二阀门32。