CN212092745U - 工程渣土砂石分离*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程渣土砂石分离***，本实用新型能够将隧道盾构、河道清淤工程产生的含砂渣土进行砂石分离后得到的砂石、细粉等物质资源化回收利用，其利用率达到或超过98％，解决了目前盾构渣土因回收利用难度大或回收利用率低而大量废弃化的问题。分离出来的砂石，可作为建筑材料充分利用；分离出来的细粉，可作为涂料等需要细粉的企业的原材料；最后污泥脱水得到的超细粉可用于需要建筑回填等领域，而水则可循环回用至***中。

Description

工程渣土砂石分离***

技术领域

本实用新型涉及隧道工程、河道清淤工程等领域，尤其涉及一种工程渣土砂石分离***对盾构渣土、河底淤泥等进行泥、砂分离资源化处理。

背景技术

在隧道工程中，目前多以盾构法施工，该施工过程中会产生大量的盾构渣土。由于在盾构施工过程中需添加膨润土、泡沫等添加剂，使得盾构渣土的资源化回收利用困难；我国江河湖泊众多，海岸线漫长，在河道清淤工程中产生的含砂淤泥量很大，而这些淤泥长期固化堆放，没能得到有效的资源化处理。目前对这些盾构渣土、河底淤泥的处理多为丢弃法，长期以往，这些淤泥必定对环境产生许多负面的影响。

盾构渣土现有的处理技术有渣土环保再生处理技术，而河底淤泥现有的处理技术有堆肥处理技术、固化处理技术。

盾构渣土的环保再生处理技术是通过对渣土进行分离、脱水，减少废弃渣土排放量，回收利用渣土中的砂石。但是，该技术对盾构渣土中的泥沙回用率很低。

河底淤泥的堆肥处理是通过添加腐殖质等改善淤泥特性后进行堆肥处理，从而获取堆肥产品；固化处理是向淤泥中添加固化材料，而固化材料和水反应生成的产物与粘土颗粒发生离子交换作用，并吸附在颗粒间形成固化物，最后对这些固化物进行填埋等。

1盾构渣土环保再生处理技术：①该技术的工艺流程繁琐，需要设置大量的设备，渣浆需要经过多次的提升最终才能分离处理，使得该技术的设备成本昂贵；②该技术在某一工程应用中仅减少废渣土排放量的三分之一，未能解决大量盾构渣土废弃化的问题；③该技术所分离的砂石规格未能满足现有市场需要，未能使得盾构渣土中的砂石没有得到充分效益化。

2河底淤泥处理技术

2.1堆肥处理技术：堆肥处理法是针对处理不含重金属的淤泥，适用范围有限，不能大规模使用，且在堆肥易受天气影响、成本高及堆肥过程还会产生臭气。

2.2固化处理技术：固化处理法对淤泥的含水量有一定的要求，一般河道河底淤泥的含水量较高，需要对其进行脱水处理。自然脱水则需要大面积的土地且易受天气影响，而采用机械脱水的效率低，难以满足河道清淤工程的要求。同时，淤泥固化成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工程渣土砂石分离***，解决了渣土中的膨润土类泡沫剂等的有效去除问题、现有技术分离出的砂石无法满足市场需求。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种工程渣土砂石分离***，包括：

化浆提升***，将含有泡沫剂的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆并将化浆后的悬浮渣浆提升至下一机构；或将含有泡沫剂的渣土进行提升入池并将提升后的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆，该悬浮渣浆流入下一机构；

洗涤分离***作为化将提升***的下一机构，具有多级洗涤分离***，首级洗涤分离***与化浆提升***通过管道连接,多级洗涤分离***之间通过导流槽连通，多级洗涤分离***按照筛网孔径从大到小的顺序依次对化浆和提升后的悬浮渣浆进行砂石分离，并在进行砂石分离的同时对其分离出的相应砂石进行洗涤，以得到无泡沫剂的不同粒径的砂石和剩余渣浆；

泥水分离***，与末级洗涤分离***连通，对分离后得到的剩余渣浆进行泥水分离，得到泥饼和上清液；

循环水池***，与泥水分离***、洗涤分离***、化浆提升***通过管道连接，接收泥水分离***分离出的上清液，并向上清液中加入水和消泡剂类必要的药剂形成循环水，将循环水输送至化浆提升***、洗涤分离***；

附属输送***具有多个输送***，多个输送***与多级洗涤分离***一一对应，用于将多级洗涤分离***、泥水分离***分离出的不同粒径的砂石以及泥饼输送至各自的存储区；

PLC电气控制***，采用PLC及触摸屏控制方式，对上述各***的启动、停止和/或频率及各管道进行开关控制和/或调节控制。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：将隧道盾构、河道清淤工程产生的含砂渣土进行砂石分离后得到的砂石、细粉等物质资源化回收利用，其利用率达到或超过98％，解决了目前盾构渣土因回收利用难度大或回收利用率低而大量废弃化的问题。分离出来的砂石，可作为建筑材料充分利用；分离出来的细粉，可作为涂料等需要细粉的企业的原材料；最后污泥脱水得到的超细粉可用于需要建筑回填等领域，而水则可循环回用至***中。

附图说明

图1是本实用新型的工程渣土砂石分离***的工艺流程及平面布局图；

图2是本实用新型的化浆提升***，先化浆后提升模式的工作流程框线图；

图3是本实用新型的化浆提升***，先提升后化浆模式的工作流程框线图；

图4是本实用新型的洗涤分离***的工艺流程框线图；

图5是本实用新型的洗涤分离***的***布局图；

图6是本实用新型的一级洗涤分离***的工作流程框线图；

图7是本实用新型的二级洗涤分离***的工作流程框线图；

图8是本实用新型的三级洗涤分离***的工作流程框线图；

图9是本实用新型的四级洗涤分离***的工作流程框线图；

图10是本实用新型的泥水分离***的工作流程框线图；

图11是本实用新型的循环水池***的工作流程框线图；

图12是本实用新型的附属输送***的工作流程框线图；

图13是本实用新型的PLC电气控制***的工作流程框线图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型的核心在于：①渣土中的膨润土类泡沫剂等的有效去除；②渣土化浆洗涤***的有效工作；③合理分级分离砂石的规格满足市场需求。

本技术的***工艺流程及平面布局图如下1所示，本实用新型工艺流程共包含六部分：①化浆提升***；②洗涤分离***；③泥水分离***；④循环水池***；⑤附属输送***；⑥PLC电气控制***。

下面对本实用新型的工艺流程进行说明：(1)化浆提升***：隧道盾构、河道清淤工程产生的含砂渣土经过化浆过程，使得渣土形成浓度为 10％-70％的渣浆(即含固率10％-70％)后提升至进入洗涤分离***；(2)洗涤分离***：渣浆经过不同粒径网目分离设备的分离后洗涤完成砂石的洁净过程，获得不同粒径分明、干净、可回收利用的砂石，获得的砂石则分别通过各自的输送***运输到各自的临时储区(洗涤分离***料仓)储存，以备相关行业回收利用。而分离后得到的不易沉降的剩余渣浆则进入泥水分离***；(3)泥水分离***：不能再分离的剩余渣浆经污泥脱水机后获得含水率低的泥饼，泥饼通过泥饼输送***运输至脱水泥饼料仓(临时储区)储存，以备需要的行业回收利用，而上清液则流入循环水池。(4)循环水池***：向上清液中补充必要的水量，并通过设置的药剂箱根据需要投加0.1％-1.5％的消泡剂类或其他必要的、少量药剂，以清除水中存留的膨润土类泡沫剂，使水体澄清、改善、恢复至可循环使用状态，再加压提升，分别通过混浆管、冲洗管输送至化浆提升***、洗涤分离***循环使用。(5)附属输送***：将洗涤分离***及泥水分离***得到的砂石、泥饼分别通过砂石、泥饼输送***(皮带、滑道、管道等)输送至各自的临时储区(料仓)，作为原材料以备各自需要的行业采购使用。(6)PLC电气控制***：本***设计采用PLC+触摸屏控制方式，设置触摸屏控制(远程控制/界面控制/自动/手动控制)、PLC逻辑控制(自动控制)、就地柜/箱控制(自动/手动控制)，辅助以各类模拟量/开关量仪表采集流态、状态、压力、流量、时间等数据参数，可自动/手动控制运行。根据工艺***的运行需要，设置相应的控制参数，进而实现整个砂石分离***的安全稳定运行。

下面对各***之间的连接进行说明：(1)化浆提升***与洗涤分离***的连接是通过提升设备及其输送管路实现的；(2)洗涤分离***与泥水分离***的连接是通过管道实现的；(3)泥水分离***与循环水池***的连接是通过管道实现的；(4)循环水池***与化浆提升***、洗涤分离***的连接分别是通过清水泵加压形成高压水及其混浆管、冲洗管等实现的； (5)附属输送***包括不同粒径的砂石输送***、泥饼输送***，其分别将洗涤分离***、泥水分离***与各自对应的料仓连接，通过皮带、滑道、管道等来实现。

在实际应用中，砂石分离***中的设备参数、布置方式需要根据实际项目的渣土处理量、***平面布局等来确定。目前砂石分离技术在现有工程的应用为处理隧道工程中产生的盾构渣土，下面结合该工程对砂石分离技术进行说明。本***采用的主要设备及构筑物如下。

1化浆提升***化浆提升***根据化浆过程与提升过程的顺序可分为两种运行模式，一种是先化浆后提升，另一种是先提升后化浆。现有工程采用的是先化浆后提升的运行模式。

1.1先化浆后提升

1.1.1渣池(1)功能：作为储存渣土的容器。

1.1.2化浆池(1)功能：在混浆设备作用下将含渣土混浆形成悬浮浆，且渣土中膨润土类泡沫剂等初步去除。(2)主要设备：化浆设备。采用水力+机械化浆方式，化浆设备为混浆管+搅拌机，混浆管上安装有高压喷头。①功能：通过安装在混浆管上的高压喷头的出水压力和搅拌机的搅拌作用将渣土与循环水混合形成悬浮渣浆，并有效清除渣土中的膨润土类泡沫剂等。②参数：高压喷头的出水压力>15kg·f/cm2

1.1.3提升设备(1)功能：将化浆池中的悬浮渣浆、部分沉降大颗粒提升至一级洗涤分离***。(2)数量：砂石泵3台，一用二备(或抓斗输送机2套，一用一备)。(3)参数：砂石泵Q＝150m³/h，H＝25m，N＝22kw；抓斗输送机Q＝150m³/h，N＝15kw。

1.2先提升后化浆说明：设备类型与先化浆后提升基本雷同，只是化浆的位置不同。

1.2.1渣池(1)功能：作为储存渣土的容器。

1.2.2提升设备(1)功能：将渣池中的渣土提升至一级洗涤分离***。(2)主要设备：抓斗输送机(或螺旋输送机)+砂石泵。(3)数量：各2台，各设备均为一用一备。(4)参数：根据实际工程的渣土处理量及***布局来确定。

1.2.3化浆设备采用水力+机械化浆方式，化浆设备为混浆管+搅拌机，混浆管上安装有高压喷头。(1)功能：通过安装在混浆管上的高压喷头的出水压力和机械的搅拌作用将渣土与循环水混合形成悬浮渣浆，并有效清除渣土中的膨润土类泡沫剂等。(2)参数：高压喷头的出水压力>15kg ·f/cm2。

1.3两种化浆提升***各自的优缺点

(1)先化浆后提升模式：渣土表面残留的泡沫极少，之后的渣土分离效果好、干净、美观，缺点是提升的渣浆量大，提升设备的工作负荷比较大。

(2)先提升后化浆模式：提升的渣浆量少，提升设备的工作负荷较轻，但提升后的化浆设计要求高，混浆设备运行效果要好。

2洗涤分离***现有工程根据市场需求，设置四级不同粒径(石子、粗砂、细砂、粉砂)的分离设备。每套分离设备配置一套洗涤组件，且洗涤组件作为分离设备的组件与分离设备共同构成洗涤分离***。洗涤分离***通过同时进行洗涤与分离过程，实现对含砂渣土的洗涤、分离。

2.1一级洗涤分离***由含有洗涤组件的组合无轴分离筛构成。(1) 功能：将渣浆洗涤并分离出8～12mm以上的洁净石子。(2)数量：1套；(3) 参数：筛长度4m，筛倾斜角度约6-20°，筛网孔径8～12mm，N＝11kw。

2.2二级洗涤分离***采用两套独立运行的二级洗涤分离***运行：

套一：由含有洗涤组件的组合振动分离筛构成；

套二：由含有洗涤组件的组合无轴分离筛构成。

二级洗涤分离***设计为上述两套设备独立完成设计指标，设备可各自独立运行，亦可同时运行。

(1)功能：将经一级洗涤分离***分离后得到的剩余渣浆进行洗涤并分离，获得3-8mm的洁净粗砂。(2)数量：各1套；(3)参数：振动筛 5m×1.5m，筛板倾斜角度约5-15°，N＝5.5kw×2，筛网3-3.5mm；二级无轴分离筛筛网孔径3-3.5mm，其余参数与一级无轴分离筛相同。

2.3三级洗涤分离***采用两套独立运行的三级洗涤分离***运行：

套一：由三级组合分离设备构成，包括含有洗涤组件的轮式分离筛、旋流分离器组及机械脱水筛；

套二：由含有洗涤组件的组合无轴分离筛构成。

三级洗涤分离***设计为上述两套设备独立完成设计指标，设备可各自独立运行，亦可同时运行。

(1)功能：将经二级洗涤分离***分离后得到的剩余渣浆进行洗涤并分离，获得2-3mm洁净细砂。

(2)主要设备：①轮式分离筛a.数量：1套；b.参数：轮直径约2.8m，双槽筛网1m，筛网孔径2mm，N＝7.5kw。②旋流分离器组a.数量：1套，含2个旋流分离器与2台抽沙泵，抽沙泵一备一用。b.参数：抽沙泵 Q＝100m³/h，H＝15m，N＝11kw；③机械脱水筛a.数量：1台；b.参数：2.4m×1.2m，筛网0.2mm，振动电机功率1.5kw×2；④无轴分离筛，功能可以取代以上三种设备；a.数量：1套；b.参数：三级无轴分离筛筛网孔径2mm，其余参数与一级无轴分离筛相同。

2.4四级洗涤分离***由四级组合分离设备构成，包括旋流分离器组、含有洗涤组件的机械脱水筛等组件。(1)功能：将经三级洗涤分离***分离后得到的剩余渣浆进行洗涤并分离，获得0.2-2mm洁净粉砂。(2) 主要设备：①旋流分离器组：a.数量：1套，含2个旋流分离器与2台抽沙泵，抽沙泵一备一用。b.参数：抽沙泵Q＝100m³/h，H＝15m，N＝11kw；②机械脱水筛：a.数量：1套；b.参数：2.4m×1.2m，筛网0.2mm，振动电机功率1.5kw×2。

3泥水分离***

3.1污泥池：(1)功能：接收经洗涤分离***分离后剩余的不易沉降的剩余渣浆。(2)主要设备：搅拌机、污泥泵：①搅拌机：a.数量：2 台；b.参数:桨叶直径2.5m，轴长4m，转速10rpm，双叶两层，含底部支点，N＝11kw；②污泥泵：a.数量：2台，一备一用。b.参数:Q＝200m³/h， H＝120m，N＝105kw

3.2污泥脱水设备：现有工程采用的是厢式压滤机。(1)功能：将从污泥池输送至压滤机的不能再分离的渣浆进行泥水分离。(2)数量：2 套；(3)参数：过滤面积500m²，工作压力7-14kg·f/cm2，滤板尺寸 1600×1600×70mm，滤板数量115个，滤室容积约8m³。

4循环水池***：(1)功能：接收经泥水分离***后得到的上清液，输水机构在上清液中补充必要的水量并且药剂箱根据需要在水中加入 0.1％-1.5％的消泡剂类药剂或其他必要的药剂后得到可以循环使用的循环水，最后加压提升至用水单元。(2)主要设备：清水泵：①类型：离心泵；②数量：3台，两用一备(1台服务于化浆提升***、1台服务于洗涤分离***，化浆提升***与洗涤分离***共用1台备用泵)。③参数：Q＝100m³ /h，H＝25-50m，N＝11kw

5料仓：(1)功能：作为经砂石分离***处理得到的砂石、泥饼的临时储区。(2)数量：5个，为一级洗涤分离***料仓、二级洗涤分离***料仓、三级洗涤分离***料仓、四级洗涤分离***料仓及脱水泥饼料仓。 (3)参数：根据实际工程需要确定。(4)主要设备：输送机各配置1套，距离、高度由实际需要确定。

6 PLC电气控制***：(1)功能：控制整个砂石分离***的运行。(2) 主要设备：由总控箱、PLC柜、变频柜及现场控制箱等组成。

下面对砂石分离技术的各***进行说明：

1化浆提升***

1.1***核心：化浆设备与提升设备的有效配合；渣土中膨润土类泡沫剂等的有效去除；渣浆保持为悬浮状混合液，并有效提升至分离***，同时渣浆尽可能一次提升后自流完成后续分离过程。

1.2***功能：将渣池中的渣土根据需要化浆至渣浆浓度为10％-70％的混合悬浊液，使得其易于输送，并通过提升设备输送至需要的高程，同时满足后续洗涤分离***的需求，并在化浆过程中完成渣土表面的膨润土类泡沫剂等的去除及粗细砂土等的初步清洗、分离。

1.3***结构及工作流程

1.3.1先化浆后提升：由化浆池、化浆设备及提升设备组成。该运行模式的***工作流程框线图如图2所示。

1.3.1.1***结构：(1)化浆池①功能：渣土与水混合形成悬浮渣浆的容器，同时去除渣土中膨润土类泡沫剂、完成粗细砂土的初步清洗分离。②主要设备：化浆设备，为混浆管+搅拌机，混浆管上安装有高压喷头。③工作原理：由清水泵加压循环水通过混浆管至高压喷头的出水压力 (>15kg·f/cm2)及搅拌机的搅拌作用将渣土与水混合形成悬浮渣浆，并清洗渣土中的膨润土类泡沫剂。

(2)提升设备：①功能：将化浆池中的渣浆提升输送至一级洗涤分离***；②主要设备：砂石泵(或抓斗输送机)；③工作原理：利用机械设备的动能完成渣浆从化浆池到一级洗涤分离***的提升输送。

1.3.1.2工作流程

(1)化浆过程：高压循环水经设在化浆池内混浆管上的高压喷头作用于渣浆，在高压水及搅拌机的搅拌作用下，含砂渣土与循环水形成含固率为10％-70％、易于输送的渣浆，同时除去渣土中含有的膨润土类泡沫剂等、完成粗细砂土的初步清洗分离。

(2)提升过程：砂石泵(或抓斗输送机)将在化浆池内形成的悬浮渣浆通过输送管路提升输送至一级洗涤分离***。

1.3.1.3各设备及构筑物的连接

(1)搅拌机及混浆管设置在化浆池内，化浆池与循环水池的连接是通过清水泵及混浆管实现的；(2)化浆池与一级洗涤分离***通过提升设备及其输送管路连接，实现了化浆设备与提升设备的配合。

1.3.2先提升后化浆

由渣池、化浆设备及提升设备组成。该运行方式的***工作流程框线图如图3所示。

1.3.2.1***结构：

(1)渣池：①功能：作为储存渣土的容器。

(2)提升设备：①功能：将渣池中的渣土提升输送至一级洗涤分离***。②主要设备：抓斗输送机(或螺旋输送机)+砂石泵；③工作原理：利用机械设备的动能完成渣土从渣池到一级洗涤分离***的提升输送。

(3)化浆设备：①功能：将渣土与含0.1％-1.5％消泡剂的循环水混合形成渣浆，并除去渣土中的膨润土类泡沫剂等。②主要设备：化浆设备，为混浆管+搅拌机，混浆管上安装有高压喷头。③工作原理：利用抓斗输送机(或螺旋输送机)+砂石泵将渣土输送至分离***的一级无轴分离筛，在输送过程中，利用高压水(压力>15kg·f/cm2)及机械的搅拌作用将渣土与循环水混合形成悬浮渣浆，去除渣土中的膨润土类泡沫剂等，并初步完成粗细砂土的清洗、分离。

1.3.2.2***工作流程(1)提升过程：安装在渣池内的抓斗输送机 (或螺旋输送机)将渣土提升至需要的高程，使得渣土输送至一级洗涤分离***，渣池内的残留浆体由砂石泵提升至一级洗涤分离***。(2)化浆过程：在渣土提升输送过程中，设有化浆设备，在高压水及机械的搅拌作用下，循环水与渣土充分混合，保证至一级洗涤分离***进料口的渣土形成含固率约为10％-70％的渣浆，并除去渣土中膨润土类泡沫剂等，同时完成初步粗细砂土的清洗、分离。

1.3.2.3各设备及构筑物的连接：(1)渣池与一级洗涤分离***的连接通过提升设备(抓斗输送机或螺旋输送机+砂石泵)及其输送管路实现的，而循环水池与化浆设备的连接则是通过清水泵及混浆管等实现的。 (2)混浆管上的高压喷头等化浆设备沿提升设备的输送管路设置，实现了提升设备与化浆设备的配合。

2洗涤分离***

2.1***核心：洗涤组件与分离组件的有效配合；砂石表面细土等杂质的有效冲洗；合理分级分离的砂石规格满足市场需求。

2.2***功能：该***是将化浆提升***输送过来的渣浆通过不同筛网孔径的分离设备进行砂石、泥的分离，并在进行砂石、泥分离的同时完成对砂石的冲洗，使得渣浆中砂石表面黏附的细土等得以脱落，并进一步去除泡沫剂等，从而获得可回收利用、不同规格的洁净砂石。

2.3***结构及工作流程：洗涤分离***的工艺流程框线图及大致布局图见图4、图5。

2.3.1***结构：该***应设置合理级分离设备以满足现有的市场需求，本技术应用的现有工程根据市场需求，设置四级不同粒径(石子、粗砂、细砂、粉砂)的分离设备。洗涤组件作为分离设备的洗涤组件与分离设备共用构成洗涤分离***。该***同时具备洗涤与分离渣浆的功能，且在渣浆洗涤的同时进行分离。

(1)功能：将渣土按照设计技术要求进行多级砂石分离，获得可以回收利用的、清洁的、符合市场需求的不同粒径的砂石。

(2)主要设备：①一级洗涤分离***：一级组合无轴分离筛；②二级洗涤分离***：二级组合振动分离筛+二级组合无轴分离筛；③三级洗涤分离***：三级组合分离设备(轮式分离筛、旋流分离器组、机械脱水筛)+三级组合无轴分离筛；④四级洗涤分离***：四级组合分离设备(旋流分离器组、机械脱水筛)。

2.3.2***工作流程

(1)一级洗涤分离***：经化浆提升***得到的渣浆输送至一级洗涤分离***，渣浆在进行洗涤的同时，分离设备的分离组件对其进行分离，得到的8-12mm以上的石子(即一级砂石)进入石子输送***，剩余渣浆则进入二级洗涤分离***；

(2)二级洗涤分离***：剩余渣浆在进行洗涤的同时，经二级组合分离设备分离组件的分离，得到的3-8mm粗砂(即二级砂石)进入至粗砂输送***，而剩余渣浆则进入三级洗涤分离***；

(3)三级洗涤分离***：剩余渣浆在进行洗涤的同时，经三级组合分离设备分离组件的分离，得到的2-3mm细砂(即三级砂石)进入至细砂输送***,而剩余渣浆进入四级洗涤分离***；

(4)四级洗涤分离***：剩余渣浆在进行洗涤的同时，经四级组合分离设备分离组件的分离，得到的0.2-2mm粉砂(即四级砂石)进入至粉砂输送***，而剩余渣浆则自流入污泥池。

2.3.3各设备及构筑物的连接

(1)循环水池与各级洗涤分离***的连接是通过设在循环水池内的清水泵、冲洗管及高压喷头等实现的。

(2)各级组合分离设备的洗涤组件与各分离组件的配合则是通过将冲洗管上的高压喷头安装在各级组合分离设备分离组件的上方来实现的。

(3)各级洗涤分离***的连接：①一级洗涤分离***的渣浆出料口高于二级洗涤分离***的进料口，且通过钢板导流槽与二级洗涤分离***进料口相连；②二级洗涤分离***的渣浆出料口高于三级洗涤分离***的进料口，且通过钢板导流槽与三级洗涤分离***进料口相连；③三级洗涤分离***的渣浆出料口高于四级洗涤分离***的进料口，且通过钢板导流槽与四级洗涤分离***进料口相连。(4)各级洗涤分离***的料仓分别位于指定位置，分离设备侧面设有渣料口，砂石经渣料口通过附属输送*** (皮带、滑道、管道等)输送至对应的料仓。(5)四级洗涤分离***渣浆出料口与泥水分离***污泥池通过管道相连，实现了洗涤分离***与泥水分离***的连接。

2.4各级洗涤分离***说明

2.4.1一级洗涤分离***

(1)***结构：该***由含有洗涤组件的一级组合无轴分离筛组成。

①功能：经化浆提升***得到的渣浆输送至一级洗涤分离***，一级洗涤分离***对渣浆进行洗涤并分离，进一步去除渣土中的泡沫剂类物质的残留，同时得到表面不含细土、8-12mm以上的石子。②结构：无轴分离筛主要由传动装置、筛分组件、机架、密封盖、进出料口组成。无轴分离筛的筛倾斜角度约6-20°，筛网是孔径为8-12mm的楔形网。

③工作原理：a.洗涤组件：利用高压水对渣土进行洗涤，使得渣土表面黏附的细土等杂质脱落后随液体流走。同时，进一步去除渣土中的泡沫剂类物质的残留。b.无轴分离筛：由于设备的转动，使筛面上的渣浆翻转与滚动，渣浆分离得到筛上产品(石子)及筛下产品(剩余渣浆)。

(2)***工作流程：该***的工作流程框线图如图6所示。经化浆提升***得到的渣浆由一级组合无轴分离筛的进料口进入无轴分离筛筛网，在高压水洗涤及筛网的共同作用下，分离出粒径为8～12mm以上的洁净石子。筛上产品(石子)经无轴分离筛筛网尾部渣料口通过石子输送***输送至其临时储区(一级洗涤分离***料仓)，而筛下产品(剩余渣浆)则经过无轴分离筛筛网底部渣浆出料口通过钢板导流槽进入二级洗涤分离***进料口。

(3)配合：清水泵将循环水池的循环水通过冲洗管输送至设置在一级无轴分离筛筛网上方的高压喷头，实现了一级洗涤分离***的分离组件与洗涤组件的配合。

2.4.2二级洗涤分离***

(1)***结构：该***由含有洗涤组件的二级组合无轴分离筛+含有洗涤组件的二级组合振动筛构成。

①功能：通过钢板导流槽将从一级洗涤分离***分离得到的剩余渣浆输送至二级组合振动筛+二级组合无轴分离筛进行洗涤并分离，进一步去除渣土中的泡沫剂类物质的残留，同时得到表面不含细土、3-8mm的砂石。

②结构：振动筛由筛分组件、减振装置、振动器、驱动电机等组成。振动筛的筛倾斜角度约为5-15°，筛网是孔径为3-3.5mm的锰钢丝编织网；二级无轴分离筛结构与一级无轴分离筛相同，筛网孔径为3-3.5mm。

③工作原理：a.洗涤组件：与一级洗涤分离***洗涤组件工作原理相同。b.分离设备：振动筛利用振动电机激振的原理，使渣浆在筛面上被抛起，同时向前作直线运动加以合理匹配的筛网从而达到分离的目的；二级无轴分离筛的工作原理与一级无轴分离筛相同。

(2)***工作流程：该***的工作流程框线图如图7所示。经一级洗涤分离***分离后得到的剩余渣浆进入二级洗涤分离***进料口，随后进入其筛网，在高压水洗涤及在筛网的作用下，分离出粒径为3-8mm的洁净粗砂。粗砂经筛底部渣料口通过粗砂输送***进入其临时储区(二级洗涤分离***料仓)，而剩余渣浆则通过筛尾部出料口通过钢板导流槽进入三级洗涤分离***进料口。

(3)配合：清水泵将循环水池的循环水通过冲洗管输送至设置在二级振动筛+二级无轴分离筛筛网上方的高压喷头，实现了二级洗涤分离***的分离组件与洗涤组件的配合。

2.4.3三级洗涤分离***

(1)***结构：该***由含有洗涤组件的三级组合分离设备(轮式分离筛、旋流分离器组及机械脱水筛)+三级组合无轴分离筛构成。

①轮式分离筛a.功能：将经二级洗涤分离***分离得到的剩余渣浆与经三级旋流分离器组分离得到的含水砂石混合得到的渣浆进行分离，得到 2-3mm的含水细砂。b.结构：由电机、减振装置、叶轮、洗槽、进出料口等组成。c.工作原理：通过电机运转带动叶轮，使得由进料口进入洗槽中的渣浆在叶轮的转动下翻滚并互相研磨，除去覆盖在砂石表面的杂质和破坏包覆砂粒的水汽层；同时加水使形成强大水流，将杂质及比重小的异物带走。干净的砂石由叶片带走，最后进入砂石出料口。

②三级旋流分离器组a.功能：将经三级轮式分离筛分离后回到洗槽内的剩余渣浆再进行砂石回收、分离。b.结构：由2个旋流分离器及2台抽沙泵组成(抽沙泵一用一备)。c.工作原理：经抽沙泵输送至旋流分离器组入口处的渣浆具有一定的速度，渣浆在旋流器内做自上而下的螺旋状旋转运动。在液体呈现涡流运动时，旋流器边壁处的压力最高。由于旋流器的底流口径较小，部分液体向压力较低的中心处流动，呈螺旋状，边旋转边向溢流管处运动，即形成内旋流，并最终从上部的溢流口排出。同时，砂石受到离心力作用，当该力大于砂石所受的液体阻力时，砂石向旋流器边壁移动，与液体分开，跟随部分液体由底流口排出。

③三级机械脱水筛a.功能：将经三级轮式分离筛分离得到的含水细砂进行脱水处理，得到含水量低并符合要求的2-3mm细砂。b.结构：机械脱水筛主要由筛箱、激振器、支承***及电机组成。c.工作原理：通过电机驱动两个互不联系的激振器作同步反向运转，两组偏心质量激振器产生的离心力沿振动方向的分力叠加，反向离心抵消，从而形成单一的、沿振动方向的激振力，使筛箱做作往复直线运动。

④三级无轴分离筛a.功能：可以取代上述组合分离设备(轮式分离筛、旋流分离器组及机械脱水筛)的功能，即将经二级洗涤分离***分离得到的剩余渣浆进行分离，得到含水量符合要求、洁净的2-3mm细砂。b.筛网孔径为2mm，其余结构及工作原理与一级无轴分离筛相同。

⑤洗涤组件a.功能：洗涤进入轮式分离筛及三级无轴分离筛的渣土，使得渣土表面黏附的细土等杂质脱落并进一步去除泡沫剂等。b.工作原理：与一级洗涤分离***洗涤组件相同。

(2)***工作流程：该***的工作流程框线图如图8所示。①经二级洗涤分离***分离后得到的剩余渣浆进入三级组合分离设备(轮式分离筛、旋流分离器组及机械脱水筛)：a.渣浆进入轮式分离筛进料口后，接着进入轮式分离筛洗槽中。同时，经轮式分离筛分离后回到洗槽中的剩余渣浆通过抽沙泵输送至三级旋流分离器组，经旋流分离器分离后的含水砂石从旋流分离器底流口进入轮式分离筛进料口，与经二级洗涤分离***分离得到的剩余渣浆汇流后进入轮式分离筛洗槽中。而经三级旋流分离器分离得到的剩余渣浆则通过旋流分离器顶部溢流口溢出，通过管道自流入将三级与四级洗涤分离***相连的钢板导流槽，最后进入四级洗涤分离***进料口。b.进入轮式分离筛洗槽的渣浆，在高压水洗涤和轮式分离筛叶轮的作用下，分离出粒径为2-3mm的含水细砂，含水细砂从轮式分离筛渣料口进入机械脱水筛。c.含水细砂经过机械脱水筛脱水后，经脱水筛尾部渣料口通过细砂输送***进入其临时储区(三级洗涤分离***料仓)，而水分则经脱水筛底部出料口通过钢板导流槽进入四级洗涤分离***进料口。

②经二级洗涤分离***分离后得到的剩余渣浆进入三级组合无轴分离筛：渣浆由三级无轴分离筛进料口进入无轴分离筛筛网，在高压水洗涤及筛网的作用下，分离出2-3mm细砂。筛上产品(细砂)经三级无轴分离筛筛尾部渣料口通过细砂输送***输送至其临时储区(三级洗涤分离***料仓)，而筛下产品(剩余渣浆)则经过无轴分离筛筛网底部渣浆出料口通过钢板导流槽进入四级洗涤分离***进料口。

(3)连接与配合

①组合筛的连接：a.抽沙泵及其输送管道将轮式分离筛洗槽与三级旋流分离器组连接起来，且三级旋流分离器组安装在轮式分离筛进料口的上方，实现了旋流分离器组与轮式分离筛的连接。b.轮式分离筛渣料口通过钢板导流槽与三级机械脱水筛连接，实现了轮式分离筛与机械脱水筛的连接。

②清水泵将循环水池的循环水通过冲洗管输送至设置在轮式分离筛叶轮及三级无轴分离筛筛网上方的高压喷头，实现了三级组合分离设备+ 三级组合无轴分离筛的分离组件与洗涤组件的配合，进而实现了三级洗涤分离***分离组件与洗涤组件的配合。

2.4.4四级分离***

(1)***结构：该***由含有洗涤组件与四级组合分离设备(旋流分离器组、机械脱水筛)构成，且四级机械脱水筛由筛网组件及水箱等组成。四级旋流分离器底流口位于四级机械脱水筛进料口上方，水箱位于机械脱水筛筛网的底部。

①旋流分离器组a.功能：将经三级洗涤分离***分离得到的剩余渣浆进行分离，得到0.2-2mm含水细砂。b.结构：由2个旋流分离器及2台抽沙泵组成(抽沙泵一备一用)。c.工作原理：与三级旋流分离器组工作原理相同。

②机械脱水筛a.功能：将四级旋流分离器组得到的含水细砂进行脱水，其筛网底部的水箱作为接收经三级洗涤分离***得到的剩余渣浆的容器。 b.结构与工作原理与三级机械脱水筛基本相同。

③洗涤组件a.功能：洗涤经四级旋流分离器组分离后进入四级机械脱水筛的含水粉砂，使得粉砂表面黏附的细土等杂质脱落并进一步去除泡沫剂等。b.工作原理：与一级洗涤分离***洗涤组件相同。

(2)***工作流程：该***的工作流程框线图如图9所示。①经三级洗涤分离***分离后得到的剩余渣浆通过钢板导流槽进入四级机械脱水筛底部的水箱，抽沙泵将水箱中的渣浆提升输送至四级旋流分离器入口，经过旋流分离器主体的分离，含水粉砂经底流口进入四级机械脱水筛，而剩余渣浆则从旋流分离器顶部溢流口溢流至污泥池。②含水细砂经高压喷头出水洗涤的同时，四级机械脱水筛对其进行脱水处理，得到含水量符合要求、表面洁净的0.2-2mm粉砂。粉砂通过粉砂输送***输送至其临时储区(四级洗涤分离***料仓)，而水、细土等物质则进入机械脱水筛底部的水箱。

(3)配合

清水泵将循环水池的循环水通过冲洗管输送至设置在四级机械脱水筛筛网上方的高压喷头，实现了四级洗涤分离***的分离组件与洗涤组件的配合。

3泥水分离***

3.1***核心实现泥、水的有效分离，获得在水里添加一些必要的药剂就可以回用至砂石分离***中的循环水。

3.2***功能该***将经洗涤分离***处理后得到的不易沉降的剩余渣浆进行脱水处理，从而获得可回用至砂石分离***中的循环水和用作回填土的泥饼，充分实现渣土资源化。

3.3***结构及工作流程：泥水分离***的工作流程框线图如图10 所示。

3.3.1***结构：该***由污泥池、污泥泵、污泥脱水机等构成。

(1)污泥池①功能：接收经洗涤分离***得到的剩余渣浆，并将渣浆提升至污泥脱水机。②主要设备：搅拌机、污泥泵。a.搅拌机：利用电机运转带动搅拌机桨叶旋转，使得污泥池的渣浆被搅动，防止污泥在池中沉积。b.污泥泵：将污泥池中的渣浆提升至污泥脱水机。

(2)污泥脱水机：现有工程中采用的为厢式压滤机。a.功能：将污泥池输送过来的渣浆进行泥水分离。b.结构：厢式压滤机主要由机架部分、过滤部分、液压部分和电气部分组成，其出液方式有明流和四角暗流。c. 工作原理：在污泥泵的压力作用下，将渣浆送进过滤室，通过滤布的过滤，将固体和液体分离。

进料阶段：液压缸电机启动，油缸压紧滤板，压滤机达到最大压紧压力，污泥泵不断往压滤机滤室内填充物料，填满整个滤室后压力逐渐升高，当污泥泵压力达到所设定的压力时，污泥泵进入保压阶段，此时上清液明显减少，停泵，进料结束。经过一段时间后，卸料。

卸料阶段：自动接液翻板垂直打开，泵站电机启动，液压缸逐渐卸压，活塞杆向后移动把压紧板拉回至初始位置，拉板机械手由变频电机驱动至第一块滤板进行取板，滤饼在重力的作用下自动脱落，去拉板机械手动作重复，滤板依次拉开，直到将所有滤饼卸完，取拉板机械手回到初始位置。滤料卸完后，液压缸电机重新启动，进入下一个工作循环。

3.3.2***工作流程

设置在污泥池内的污泥泵将池内的渣浆输送至污泥脱水机，经污泥脱水机的脱水处理后，得到的泥饼和上清液。泥饼通过泥饼输送***进入其临时储区(脱水泥饼料仓)，而上清液通过管道自流至循环水池。

3.3.3连接：污泥泵及其输送管道将污泥池与污泥脱水机连接起来，经污泥脱水机得到的上清液通过管道自流入循环水池。

4循环水池***

4.1***功能：接收经泥水分离***后得到的上清液，在上清液中补充必要的水量并加入0.1％-1.5％的消泡剂类或其他必要的药剂后得到可以循环使用的循环水，通过清水泵加压提升、输送至用水单元。

4.2***结构及工作过程：循环水池***的***工作流程框线图如图11所示。

4.2.1***结构：该***由循环水池、清水泵等构成。(1)循环水池①功能：作为接收经泥水分离***后得到的上清液的容器；②主要设备：清水泵，3台(1台化浆，1台洗涤，1台备用)；③工作原理：利用电机高速运转的机械能，通过泵的叶片传递并转化为提升输送循环水的动力。

4.2.2***工作流程(1)向泥水分离***得到的上清液补充必要的水量并加入0.1％-1.5％的消泡剂类或其他必要的药剂后得到可以循环利用的循环水；(2)循环水在化浆及洗涤清水泵的加压提升作用下，分别通过混浆管、冲洗管输送至化浆提升***、洗涤分离***。

4.2.3连接循环水池与泥水分离***通过自流管道相连，而与化浆提升***及洗涤分离***的连接则是分别通过化浆清水泵及混浆管、洗涤清水泵及冲洗管来实现的。

5附属输送***

5.1***功能：该***将渣土经化浆提升***、洗涤分离***及污泥脱水***后得到的石子、粗砂、细砂、粉砂及泥饼分别通过各自输送***输送至各自的临时储区(料仓)，作为原材料以备各自需要的行业采购使用。

5.2***结构及工作过程：附属输送***的工作流程框线图如图12 所示。

5.2.1***结构：该***由石子输送***、粗砂输送***、细砂输送***、粉砂输送***及泥饼输送***构成。

5.2.2***工作流程：(1)石子输送***：该***将一级洗涤分离***分离得到的8-12mm以上的石子通过输送***(皮带、滑道、管道等) 输送至一级洗涤分离***料仓。(2)粗砂输送***：该***将二级洗涤分离***分离得到的3-8mm粗砂通过输送***(皮带、滑道、管道等)输送至二级洗涤分离***料仓。(3)细砂输送***：该***将三级洗涤分离***分离得到的2-3mm细砂通过输送***(皮带、滑道、管道等)输送至三级洗涤分离***料仓。(4)粉砂输送***：该***将四级洗涤分离***分离得到的0.2-2mm粉砂通过输送***(皮带、滑道、管道等)输送至四级洗涤分离***料仓。(5)泥饼输送***：该***将泥水分离***分离得到的泥饼通过输送***(皮带、滑道、管道等)输送至脱水泥饼料仓。

6 PLC电气控制***：砂石分离***采用的是触摸屏+PLC控制方式，其***控制框线图详见图13所示。

6.1自动控制状态

6.1.1启动

(1)控制原理：①由提升设备的启动控制洗涤分离***各分离设备、砂石输送***、循环水池***洗涤清水泵的启动。②由压滤机的工作过程控制污泥泵、泥饼输送***的启动。

(2)控制流程说明：①当化浆池进料时，物料计将检测的信息输入 PLC***，PLC***将化浆清水泵的启动指令发送至电气***，化浆清水泵启动，且电气***将信号反馈至PLC***。②在化浆清水泵的作用下，化浆池液位上升，化浆池液位计将检测的信息输入PLC***。当化浆池液位高于液位计低液位值(液位可调，精确至厘米)时，PLC***向电气***发送化浆搅拌机的启动指令，化浆搅拌机启动，电气***将化浆搅拌机的启动信号反馈至PLC***；当化浆池液位上升至液位计中液位值(液位可调，精确至厘米)时，PLC***向电气***发送提升设备的启动指令，提升设备启动，电气***将提升设备的启动信号反馈至PLC***。③提升设备的启动信号反馈至PLC***后，PLC***分别向电气***发送化洗涤清水泵、一级无轴分离筛、石子输送***、二级无轴分离筛、二级振动筛、粗砂输送***、三级无轴分离筛、三级轮式分离筛、三级抽沙泵、三级机械脱水筛、细砂输送***、四级抽沙泵、四级机械脱水筛及粉砂输送***的启动指令，上述设备启动，同时电气***将上述设备各自的启动信号分别反馈至PLC***。④提升设备流量计将提升设备输送物料的流量信息输入PLC***，PLC***将提升设备的频率变化指令发送至电气***，电气***进而调节提升设备的运行频率，并又将信号反馈至PLC***。⑤一级料位计将从一级无轴分离筛进料口检测到的信息输入PLC***，PLC***将一级无轴分离筛的频率变化指令发送至电气***，电气***进而调节一级无轴分离筛的运行频率，并又将信号反馈至PLC***。⑥二级料位计1 将从二级无轴分离筛进料口检测到的信息输入PLC***，PLC***将二级无轴分离筛的频率变化指令发送至电气***，电气***进而调节二级无轴分离筛的运行频率，并又将信号反馈至PLC***；二级料位计2将从二级振动筛进料口检测到的信息输入PLC***，PLC***将二级振动筛的频率变化指令发送至电气***，电气***进而调节二级振动筛的运行频率，并又将信号反馈至PLC***。⑦三级料位计1将从三级无轴分离筛进料口检测到的信息输入PLC***，PLC***将三级无轴分离筛的频率变化指令发送至电气***，电气***进而调节三级无轴分离筛的运行频率，并又将信号反馈至PLC***；三级料位计2将从三级轮式分离筛进料口检测到的信息输入PLC***，PLC***将三级轮式分离筛的频率变化指令发送至电气***，电气***进而调节三级轮式分离筛的运行频率，并又将信号反馈至 PLC***。⑧在各分离设备及洗涤清水泵的作用下，污泥池的液位不断上升，污泥池液位计将检测的信息输入PLC***。当污泥池液位高于液位计低液位值(液位可调，精确至厘米)时，PLC***向电气***发送污泥池搅拌机的启动指令，污泥池搅拌机启动，电气***将污泥池搅拌机的启动信号反馈至PLC***。⑨PLC***向电气***发送压滤机的启动指令，电气***进而启动压滤机，且将启动信号反馈至PLC***。压力表将压滤机工作时的压力状况信息输入PLC***，污泥池液位计也将污泥池液位信息输入PLC***。当压滤机的压力达到最大压紧压力时，且污泥池液位高于液位计低液位值(液位可调，精确至厘米)时，PLC***向电气***发送污泥泵的启动指令，污泥泵启动，电气***将污泥泵的启动信号反馈至PLC ***；当压滤机的进料压力达到设定值(数值可调)时，PLC***向电气***发送泥饼输送***延时启动指令，泥饼输送***延时(时间可调，精确至分钟)启动，电气***并将其信号反馈至PLC***。⑩污泥泵流量计将污泥泵输送物料的流量信息输入PLC***，PLC***将提污泥泵的频率变化指令发送至电气***，电气***进而调节污泥泵的运行频率，并又将信号反馈至PLC***。

6.1.2停止：(1)控制原理：①由化浆清水泵的停止直接或间接控制砂石分离***中各设备的停止。②由压滤机的工作过程控制污泥泵、泥饼输送***的停止。

(2)控制流程：①当化浆池停止进料时，物料计将检测的信息输入 PLC***，PLC***将化浆清水泵的停止指令发送至电气***，化浆清水泵停止，且电气***将信号反馈至PLC***。②在提升设备的作用下，化浆池液位下降，化浆池液位计将检测的信息输入PLC***。当化浆池液位为液位计低液位值(液位可调，精确至厘米)时，PLC***分别向电气***发送化浆搅拌机、提升设备的停止指令，化浆搅拌机、提升设备停止，电气***分别将化浆搅拌机及提升设备的停止信号反馈至PLC***。③提升设备的停止信号反馈至PLC***后，PLC***向电气***发送一级无轴分离筛的延时停止信号，一级无轴分离筛延时(时间可调，精确至秒)停止，电气***将信号反馈至PLC***。④一级无轴分离筛停止后，电气***将一级无轴分离筛的停止信号反馈至PLC***，PLC***分别向电气***发送石子输送***、二级无轴分离筛及二级振动筛的延时停止信号，石子输送***、二级无轴分离筛及二级振动筛分别延时(时间可调，精确至秒)停止，电气***分别将上述设备对应的信号反馈至PLC***。⑤二级无轴分离筛及二级振动筛停止后，电气***分别将对应的停止信号反馈至PLC***，PLC***分别向电气***发送粗砂输送***、三级无轴分离筛、三级轮式分离筛及三级抽沙泵的延时停止信号，粗砂输送***、三级无轴分离筛、三级轮式分离筛及三级抽沙泵分别延时(时间可调，精确至秒) 停止，电气***将上述设备分别对应的信号反馈至PLC***；三级轮式分离筛及三级抽沙泵停止后，电气***分别将对应的停止信号反馈至PLC***，PLC***分别向电气***发送细砂输送***、三级机械脱水筛的延时停止信号，细砂输送***、三级机械脱水筛延时(时间可调，精确至秒) 停止，电气***分别将对应的信号反馈至PLC***。⑥三级机械脱水筛停止后，电气***将其停止信号反馈至PLC***，PLC***分别向电气***发送细砂输送***、四级抽沙泵的延时停止信号，细砂输送***、四级抽沙泵延时(时间可调，精确至秒)停止，电气***分别将对应的信号反馈至PLC***；四级抽沙泵停止后，电气***将其停止信号反馈至PLC***， PLC***向电气***发送四级机械脱水筛的延时停止信号，四级机械脱水筛延时(时间可调，精确至秒)停止，电气***将其信号反馈至PLC***。⑦四级脱水筛停止后，电气***将其停止信号反馈至PLC***，PLC***分别向电气***发送粉砂输送***、洗涤清水泵的延时停止信号，细砂输送***、四级抽沙泵延时(时间可调，精确至秒)停止，电气***分别将对应的信号反馈至PLC***。⑧在污泥泵的作用下，污泥泵的液位下降，污泥池液位计将检测的信息输入PLC***。当污泥池液位为液位计低液位值(液位可调，精确至厘米)时，PLC***分别向电气***发送污泥池搅拌机、污泥泵的停止指令，污泥池搅拌机、污泥泵停止，电气***分别将污泥池搅拌机及污泥泵的停止信号反馈至PLC***。⑨压滤机在运行过程中，压力表将压滤机工作时的压力状况信息输入PLC***。当压滤机的进料压力达到设定值(数值可调)时，PLC***向电气***发送污泥泵延时停止指令，污泥泵延时(时间可调，精确至分钟)停止，电气***并将信号反馈至PLC***；当压滤机卸料完毕后滤板重新开始压紧时，PLC***向电气***发送污泥泵延时停止指令，泥饼输送***停止，电气***并将其信号反馈至PLC***。⑩循环水池液位计将循环水池的液位信息输入 PLC***，当循环水池液位为液位计低液位值时，PLC***分别向电气***发送化浆清水泵、洗涤清水泵的停止指令，化浆清水泵、洗涤清水泵停止，且电气***分别将对应的信号反馈至PLC***。

6.2手动控制状态：整个***切换至手动运行状态时，由手动运行按钮控制各设备的运行。而当某一设备切换至手动状态时，处于自动运行的设备仍可自动运行。

6.3急停***：急停按钮一个，警告灯一个，消音按钮一个。

本实用新型旨在保护一种工程渣土砂石分离***，本实用新型能够通过将隧道盾构、河道清淤工程产生的含砂渣土进行砂石分离后得到的砂石、细粉等物质资源化回收利用，其利用率达到或超过98％，解决了目前盾构渣土因回收利用难度大或回收利用率低而大量废弃化的问题。分离出来的砂石，可作为建筑材料充分利用；分离出来的细粉，可作为涂料等需要细粉的企业的原材料；最后污泥脱水得到的超细粉可用于需要建筑回填等领域，而水则可循环回用至***中。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种工程渣土砂石分离***，其特征在于，包括：

化浆提升***，将含有泡沫剂的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆并将化浆后的悬浮渣浆提升至下一机构；或将含有泡沫剂的渣土进行提升入池并将提升后的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆，该悬浮渣浆流入下一机构；

洗涤分离***作为化将提升***的下一机构，具有多级洗涤分离***，首级洗涤分离***与化浆提升***通过管道连接,多级洗涤分离***之间通过导流槽连通，多级洗涤分离***按照筛网孔径从大到小的顺序依次对化浆和提升后的悬浮渣浆进行砂石分离，并在进行砂石分离的同时对其分离出的相应砂石进行洗涤，以得到无泡沫剂的不同粒径的砂石和剩余渣浆；

泥水分离***，承接末级洗涤分离***之后，对分离后得到的剩余渣浆进行泥水分离，得到泥饼和上清液；

循环水池***，与泥水分离***、洗涤分离***、化浆提升***通过管道连接，接收泥水分离***分离出的上清液，并向上清液中加入水和消泡类药剂形成循环水，将循环水输送至化浆提升***、洗涤分离***；

附属输送***具有多个输送***，多个输送***与多级洗涤分离***一一对应，用于将多级洗涤分离***、泥水分离***分离出的不同粒径的砂石以及泥饼输送至各自的存储区；

PLC电气控制***，采用PLC及触摸屏控制方式，对上述各***的启动、停止和/或频率及各管道进行开关控制和/或调节控制。

2.根据权利要求1所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，化浆提升***包括：化浆池、化浆设备、混浆设备和提升设备；其中，化浆池，通过混浆设备与循环水池***连通，接收循环水池***通过化浆清水泵、混浆管输送来的循环水，并对含有泡沫剂的渣土与循环水进行充分混合、搅拌，形成浓度为10％-70％的悬浮渣浆；化浆设备，设置在化浆池内，对化浆池内的含有泡沫剂的渣土和循环水进行混合搅拌；提升设备，包括砂石泵和抓斗输送机或螺旋输送机，将悬浮渣浆提升至下一机构或将含有泡沫剂的渣土提升至化浆池进行化浆。

3.根据权利要求2所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，所述洗涤分离***包括：

一级洗涤分离***，与化浆池连通，对悬浮渣浆进行洗涤、分离，去除渣浆中的泡沫剂及细土，得到一级砂石；

二级洗涤分离***，其进料口通过导流槽与一级洗涤分离***连通且低于一级洗涤分离***的出料口，对一级分离后的剩余渣浆进行洗涤、分离，去除残留在渣浆中的泡沫剂及细土，得到二级砂石；

三级洗涤分离***，其进料口通过导流槽与二级洗涤分离***连通且低于二级洗涤分离***的出料口，对二级分离后的剩余渣浆进行洗涤、分离，去除残留在渣浆中的泡沫剂及细土，得到三级砂石；

四级洗涤分离***，其进料口通过导流槽与三级洗涤分离***连通且低于三级洗涤分离***的出料口，对三级洗涤分离后的剩余渣浆进行洗涤、分离，去除残留在渣浆中的泡沫剂及细土，得到四级砂石；

其中，一级砂石的粒径＞二级砂石的粒径＞三级砂石的粒径＞四级砂石的粒径。

4.根据权利要求3所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，一级洗涤分离***包括：一级分离筛和一级洗涤组件；

一级分离筛，具有一级进料口、一级出料口和倾斜设置且可转动的一级筛网，其进料口通过化浆提升***与化浆池连通，一级筛网转动带动由一级进料口进入的渣浆翻转和滚动，以分离出含有细土和泡沫剂的一级砂石和一级分离后的渣浆，其一级出料口用于输出一级分离后的渣浆；

一级洗涤组件，悬设在所述进料口处和/或一级筛网的上方，通过冲洗管、洗涤清水泵与循环水池连通，在进行一级砂石分离的同时，将循环水加入一级分离筛并对一级砂石进行洗涤，去除一级砂石表面黏附的细土杂质及泡沫剂，得到洁净的一级砂石。

5.根据权利要求4所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，二级洗涤分离***包括：至少一套二级分离筛和至少一套二级洗涤组件；

至少一套二级分离筛，具有二级进料口、二级出料口和可转动设置或可振动设置的二级筛网，其二级进料口通过导流槽与一级分离筛的一级出料口连通，二级筛网对通过二级进料口进入的一级分离后的渣浆进行翻转和滚动或抛起，分离出含有细土和泡沫剂的二级砂石和二级分离后的渣浆，其二级出料口用于输出二级分离后的渣浆；

至少一套二级洗涤组件，每套二级洗涤组件对应一套二级分离筛，设置在所述进料口处和二级筛网上方，通过冲洗管、洗涤清水泵与循环水池连通，在进行二级分离的同时对二级砂石进行洗涤，去除二级砂石表面黏附的细土杂质及泡沫剂，得到洁净的二级砂石。

6.根据权利要求5所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，三级洗涤分离***包括：至少一套三级分离筛和至少一套三级洗涤组件；

至少一套三级分离筛，具有三级进料口、三级出料口和可转动或可振动的三级筛网，其三级进料口通过导流槽与二级分离筛的二级出料口连通，三级筛网对通过三级进料口进入的二级分离后的渣浆依次进行翻转、离心运动以及脱水处理，去除覆盖在砂石表面的杂质和破坏包覆砂粒的水汽层，分离出含有细土和泡沫剂的三级砂石和三级分离后的渣浆，其三级出料口用于输出三级分离后的渣浆；

至少一套三级洗涤组件，每套三级洗涤组件对应一套三级分离筛，设置在所述进料口处和三级筛网上方，通过冲洗管、洗涤清水泵与循环水池连通，在进行三级分离的同时对三级砂石进行洗涤，去除三级砂石表面黏附的细土杂质及泡沫剂，得到洁净的三级砂石。

7.根据权利要求6所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，四级洗涤分离***包括：四级旋流分离器、四级脱水筛和四级洗涤组件；

四级分离筛，具有四级进料口、四级出料口和可转动的四级筛网，其四级进料口通过导流槽与三级分离筛的三级出料口连通，四级筛网对通过四级进料口进入的三级分离后的渣浆一次进行分离、脱水处理，去除包覆砂粒的水汽，分离出含水的四级砂石和四级分离后的渣浆，其四级出料口用于输出四级分离后的渣浆；

四级脱水筛，对四级分离后的含水的四级砂石进行脱水处理，得到四级砂石；

四级洗涤组件，设置在所述进料口处和四级筛网的上方，通过冲洗管、洗涤清水泵与循环水池连通，在进行四级分离的同时对四级砂石进行洗涤，去除四级砂石表面黏附的细土和泡沫剂，得到洁净的四级砂石。

8.根据权利要求7所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，

一级分离筛、二级分离筛、三级分离筛为结构相同的无轴分离筛，一级分离筛采用孔径为8～12mm的筛网，二级分离筛采用孔径为3-3.5mm的筛网，三级分离筛采用孔径为2-3mm的筛网；四级分离筛为振动筛，四级分离筛采用筛网的孔径为0.2～2mm；

或者，二级分离筛为振动筛，振动筛采用筛网孔径为3-3.5mm的锰钢丝编织网；

三级分离筛为轮式分离筛，轮式分离筛的筛网孔径为2mm；四级分离筛为振动筛，四级分离筛采用筛网的孔径为0.2～3mm。

9.根据权利要求5所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，泥水分离***包括：

污泥池，接收经过四级洗涤分离***后的剩余渣浆；

搅拌机，设置在污泥池内，对污泥池内的剩余渣浆进行搅拌；

污泥泵，通过管道与污泥池连通，对污泥池内的渣浆进行输送；

污泥脱水设备，通过污泥泵与污泥池连通，对污泥泵输送来的渣浆进行脱水处理，得到泥饼和上清液；

循环水池***包括：

循环水池，通过管道与污泥脱水设备连通，接收污泥脱水设备中形成的上清液；

输水机构，向循环水池内的上清液中加入水；

药剂箱，在混浆设备和洗涤设备中的上清液中加入0.1％-1.5％的消泡剂得到含有消泡剂的循环水；

化浆清水泵，设置在所述循环水池内，对循环水池内的上清液进行加压，通过设置在化浆池内的混浆管路输送至化浆池；

洗涤清水泵，设置在所述循环水池内，对循环水池内的上清液进行加压，通过设置在清洗管路输送至洗涤分离***。

10.根据权利要求5所述的工程渣土砂石分离***，其特征在于，

多个输送***包括：石子输送***，对应一级洗涤分离***，用于将一级洗涤分离***分离出的一级砂石通过皮带、滑到或管道输送至一级洗涤分离***料仓；

粗砂输送***，对应二级洗涤分离***，将二级洗涤分离***分离出的3-10mm的粗砂通过皮带、滑到或管道输送至二级洗涤分离***料仓；

细砂输送***，对应三级洗涤分离***，将三级洗涤分离***分离出的三级砂石通过皮带、滑到或管道输送至三级洗涤分离***料仓；

粉砂输送***，对应四级洗涤分离***，将四级洗涤分离***分离出的四级砂石通过皮带、滑到或管道输送至四级洗涤分离***料仓；

泥饼输送***，对应所述泥水分离***，将泥水分离***制得的泥饼通过皮带、滑到或管道输送至脱水泥饼料仓。

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