CN100503491C - 对水或类似物中污泥、泥渣进行浓缩或脱水的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对水或类似物中污泥、泥渣，尤其净化系统中的废渣，进行浓缩或脱水的设备，它有下列特征：它包括双头或多头的偏心螺杆泵(10)，在其一端有轴(14)和在另一端有稀泥渣吸入接头(28)；与驱动轴(14、18)连接的驱动装置；设在偏心螺杆泵与驱动装置之间的输送装置，它由驱动装置驱动以及装在一长的外壳(16)内，轴(14)穿过它延伸，以及在外壳内设一用于分离泥渣与液体形式上为圆柱形筛网(22)的分离装置；在圆柱形筛网(22)上游侧的滤液出口(26)和在圆柱形筛网下游侧的稠泥渣出口(26a)；絮凝剂供给装置，它与偏心螺杆泵的吸入接头和/或在偏心螺杆泵(10)与圆柱形筛网(22)之间的连接区连接，其中，圆柱形筛网(22)支承为可绕其轴线旋转以及可被驱动装置驱动旋转；以及其中，圆柱形筛网在内壁上有输送元件，用于朝稠泥渣出口方向输送泥渣。

Description

对水或类似物中污泥、泥渣进行浓缩或脱水的设备
技术领域
本发明涉及一种用于对水或类似物中污泥、泥渣，尤其净化系统中的废渣，进行浓缩或脱水的设备。
背景技术
已知在污水处理时进行浓缩。这是固体浓集最简单和经济的方式，既可以静态地进行也可以用机械完成。在静态浓集时利用重力，借此，具有与水相比更大密度的固体粒子沉淀在污水沉淀池的池底上。静态的浓集可通过添加絮凝助剂加以支持，它们减小或消除保水力。
在机械浓集时，在利用自然重力场的情况下工作的机器，如筛分反应器(Siebreaktoren)、螺旋挤压机和带状浓缩器，与利用离心机的机器之间是不同的，离心机为了分离固体/液体产生一个人工的重力场。通过浓缩，可从悬浮液中提取约90-95％的水。更进一步提取水份称为脱水。在这两个过程之间的过渡是连续的。随着干燥度增加，用于提取余水的费用超比例增大。因此，按先有技术使用的脱水机组设计为采用高压和强大的离心力。
在浓缩或脱水机组中一般添加絮凝助剂，在这种情况下已知，若在真正浓缩前连接一个与泥渣特性相适应的混合段或絮凝反应器，则可改善分离。
在反应器内的停留时间调整为，使达到一个对后接的浓缩过程最有利的絮凝物尺寸和絮凝物的机械强度。
已知的用于泥渣浓缩的机械设备要求占用大的空间、复杂的技术和高昂的成本，这些对于小企业或小型和中型污水处理厂而言往往不能应付。与之相关的还有运行所需的能耗。
发明内容
本发明的目的是创造一种用于对水或类似物中污泥、泥渣，尤其净化系统中的废渣，进行浓缩或脱水的机械设备，其中泥渣的输送与浓缩或脱水相结合。
此目的通过下述方式来达到，即，提供一种对水或类似物中污泥、泥渣进行浓缩或脱水的设备，有下列特征：一个双头或多头的偏心螺杆泵，在一端有泵轴以及在另一端有稀泥渣吸入接头；一个与驱动轴连接的驱动装置；一个设在偏心螺杆泵与驱动装置之间的输送装置，它由驱动装置驱动并装在一长的外壳内，泵轴穿过它延伸，其中在外壳内设一用于分离泥渣与液体的圆柱形筛网形式的分离装置；一个在圆柱形筛网上游侧的滤液出口以及一个在圆柱形筛网下游侧的稠泥渣出口；一个絮凝剂供给装置，它与偏心螺杆泵的吸入接头和/或在偏心螺杆泵与圆柱形筛网之间的连接区连接，其中圆柱形筛网支承为可绕其轴线旋转以及可被驱动装置驱动旋转；其特征为：圆柱形筛网具有设置在筛网的内壁上的第一输送元件，用于朝稠泥渣出口方向输送泥渣。
本发明的目的还通过这样的方式来达到，即，提供一种对水或类似物中污泥、泥渣进行浓缩或脱水的设备，有下列特征：一个双头或多头的偏心螺杆泵，在一端有泵轴以及在另一端有稠泥渣出口；一个设在偏心螺杆泵前面的输送装置，它由驱动装置驱动以及装在一长的外壳内，泵轴穿过它延伸；一个在偏心螺杆泵与驱动装置之间的外壳内用于分离泥渣与液体的分离装置；一个在分离装置上游侧的滤液出口以及一个在偏心螺杆泵泵轴端进口处的泥渣进口；以及一个在输送装置上游侧用于稀泥渣和絮凝剂组成的混合物的供给装置，其中分离装置有一个可由驱动装置驱动旋转的、在外壳内的圆柱形筛网，它围绕着泵轴，其特征为：圆柱形筛网具有设置在筛网的内壁上的第一输送元件，用于朝偏心螺杆泵进口输送泥渣。
在按本发明的设备中，偏心螺杆泵和输送装置串联。为输送装置的外壳配设一个形式上为圆柱形筛网的分离装置，它分离液体与泥渣，其中，外壳有滤液出口和经浓缩的泥渣的出口。此外设絮凝剂供给装置，它将絮凝剂供给偏心螺杆泵的吸入区和/或在偏心螺杆泵与输送装置之间的连接区。有供给装置的混合段也可以更进一步向前移，或在前面连接一絮凝反应器或其他类型的预处理装置。
圆柱形筛网可旋转地支承在外壳内并同样由驱动装置驱动。驱动装置与偏心螺杆泵之间的驱动轴需要一个铰链，因为偏心螺杆泵在传动的端部区域内要作圆形的循环运动。因此圆柱形筛网的驱动优选地置于驱动轴的区域内，当偏心螺杆泵被驱动时它不摆动。圆柱形筛网设输送元件，例如形式上为大螺距螺旋或部分大螺距螺旋。因此，若圆柱形筛网被置于旋转运动，同时产生输送作用以及泥渣被螺旋泵通过圆柱形筛网送出。圆柱形筛网可以有所有已知的筛网设计形式，亦即孔、缝等，由柔性织物构成，用塑料制造或是金属制的长缝筛。显然，输送元件在直径和螺距还有转速方面将影响絮凝物的停留时间、水的排出、流量、滤液品质、浓缩或脱水后泥渣的固体含量等。
在最简单的情况下，筛网用平的金属薄板材料绕一螺旋压紧，螺旋本身以恰当的方式可旋转地支承在外壳内。
通过在一个工作步骤中综合输送和浓缩或脱水这两个过程，降低了在空间位置、技术及成本方面的耗费。
偏心螺杆泵，尤其用于输送含固体的流动介质的偏心螺杆泵是已知的。此外还已知将一个输送螺旋连接在偏心螺杆泵前面，向偏心螺杆泵供给泥渣，然而已知的这些设计不允许全面或附加地脱水。但在本发明中，在下面首先要说明的实施形式中两种输送装置的顺序正好相反。偏心螺杆泵一方面用于输送稀泥渣以及另一方面用于稀泥渣与絮凝剂的混合。当然，这种混合也在输送装置的起始区内进行。然而也有利的是，在两个输送装置之间的连接区内供入絮凝助剂。
具有输送元件的圆柱形筛网构成已絮凝的泥渣与液体真正的分离装置。
按本发明的设备需要小的空间位置，因为省去了一台附加的泵。由于取消了一个泵送过程，所以能量消耗也较低。
采用本设备除了浓缩悬浮液外还可以使之脱水。通过偏心螺杆泵的强制输送作用，在反压相同时能产生更高的压力。
可例如通过在筛网结构、浓缩/脱水的泥渣的送出、圆柱形筛网输送元件的输送功率和布局或设计等方面设计此设备，造成相应的反压。
采用本发明可以在凡是要求卸减体积的所有场合，进行废渣、浮渣、漂游渣、原渣、腐泥或其他悬浮液的浓缩或脱水。
用于公共轴的驱动装置优选地安排在圆柱形筛网的下游端。也可以将驱动装置布置在相对端。
按本发明的一项设计，为避免分离装置堵塞设冲洗装置，冲洗液连续或间歇地对准圆柱形筛网的出口端。可以采用有至少一块冲洗喷嘴的冲洗板，它平行于轴的轴线布置。按另一种实施形式同样可以设有至少一个喷嘴的冲洗板，它被驱动运动，以便连续或间歇地冲洗筛网表面。冲洗板的运动可以与圆柱形筛网的转动耦合，或机械地通过有适当传动比的减速器进行，或也可借助电子控制器。
冲洗装置的喷嘴可以如已知的那样是圆形喷射的喷嘴或是扁形喷射的喷嘴。
在本发明的另一种方案中，偏心螺杆泵和圆柱形筛网同样由同一根轴共同驱动。掺入絮凝剂的污水泥渣通过适当的供给装置供入圆柱形筛网的相关端，亦即圆柱形筛网背对偏心螺杆泵的那一端。滤液出口处于圆柱形筛网的上游端，而稠泥渣通过偏心螺杆泵排出。
按本发明的另一项设计，还可以设想，除了在圆柱形筛网内的输送元件外，穿过圆柱形筛网延伸的泵轴直至偏心螺杆泵同样设输送元件，优选地设输送螺旋。输送螺旋的大螺距螺旋与圆柱形筛网的输送元件当然必须互相啮合，互不接触或彼此有适当的径向间距。在这里，在这两种情况下所采用的大螺距螺旋可分别延伸到轴的附近或筛网的附近。
偏心螺杆泵有能力提供比较大的扬程。反之，它只有较小的吸入高度。必须避免抽吸流中断，因为要不然存在偏心螺杆泵干运行并由此自身损坏的危险。因此，对于一些必须克服大的扬程的应用情况，后面所介绍的那种设备占优。在这里恰当的是，借助适用的输送泵实现稀泥渣的供给。在上面更早些时候说明的相反的布局中，可以完全免去单独的输送泵，只要存在的是小的吸入高度和小的扬程。在结合介绍的第一种方案时说明的优点，在第二种方案中同样存在。
对于脱水工作而言，第二种方案同样是有利的，其中稀泥渣的供入通过恰当的输送泵进行，这尤其在使用经预处理或已浓缩的泥渣作为稀泥渣的情况下。
附图说明
下面借助附图中表示和实施例进一步说明本发明。
图1表示按本发明的设备一种实施形式的示意剖面图。
图2表示按本发明的设备的第二种实施形式。
具体实施方式
由图1可见一偏心螺杆泵10，它可以是双头或多头的，并且是众所周知的。泵10的螺杆轴12与轴14连接，轴14装在外壳16内。轴14和偏心螺杆泵10由驱动电机17的公共轴18驱动。在图1中可看到轴18的支承装置19以及有铰链21的离合器20，从而使轴14能与螺杆轴一起“摆动”。与之不同，同样可以使用一种柔性的联杆，例如Mono Pumps公司的柔性轴，由此可以取消铰链。使用无铰链的柔性联杆的优点在于，需要较少的构件以及无铰链结构导致较大的结构长度，从而又允许分离装置有尺寸较大的设计(筛网长度)。
在外壳16中的圆柱形筛网22由轴18驱动。在圆柱形筛网22内侧设大螺距螺旋23，它沿径向可延伸到接近轴14。它可以用金属或塑料成形，大螺距螺旋的螺距可根据泵的转速作不同的选择，泵的转速则适用于输送目的。大螺距螺旋23的长度也可以选择以便能调整这些参数。
外壳16的底24朝偏心螺杆泵10的方向有坡度，以及在端部有滤液的出口26。在大螺距螺旋23的前端设浓缩介质(稠泥渣)的出口26a。
圆柱形筛网用耐腐蚀的金属或塑料制造。孔眼可以由槽、缝等构成，它们沿纵向或横向排列。取代金属或塑料筛网，也可以采用金属或塑料织物或类似物。
稀泥渣按箭头28供入偏心螺杆泵10的吸入区。在此区域内借助供给和混合装置供给絮凝剂，如用箭头29所示。絮凝剂作为替换方式或附加地也可供入在偏心螺杆泵10的外壳与外壳16之间的连接区内。在此区域内还可由一供给装置(未表示)供入絮凝助剂。
圆柱形筛网22连续或间歇地冲洗，以免堵塞。在标号34处表示一块用于冲洗喷嘴35的固定式冲洗板，以便冲洗圆柱形筛网22。冲洗板也可以横向于圆柱形筛网的轴线被驱动振荡。支承和驱动在这里没有具体表示。在这里也没有表示冲洗板运动的控制装置和喷淋作业。控制装置可与圆柱形筛网22的旋转耦合或按时间工作。
在按图2的实施形式中表示的构件基本上与按图1的构件相同，所以相同的部分采用一样的符号。但在按图2的实施形式中的输送方向如长的箭头所示是相反的。由混合器(未表示)按箭头50供给由稀泥渣和絮凝剂组成的混合物以及在圆柱形筛网22前加入外壳16内。混合物借助轴14上的螺旋60和圆柱形筛网22的大螺距螺旋23向右传送，在此过程中滤液通过出口26排出。浓缩物被偏心螺杆泵10输送并在56处排出，在此过程中可克服比较大的高度，例如去往设在高处的堆装箱。

Claims (14)

1.对水或类似物中污泥、泥渣进行浓缩或脱水的设备，有下列特征：
-一个双头或多头的偏心螺杆泵(10)，在一端有泵轴(14)以及在另一端有稀泥渣吸入接头(28)；
-一个与驱动轴(14、18)连接的驱动装置；
-一个设在偏心螺杆泵(10)与驱动装置之间的输送装置，它由驱动装置驱动并装在一长的外壳(16)内，泵轴(14)穿过它延伸，其中在外壳(16)内设一用于分离泥渣与液体的圆柱形筛网(22)形式的分离装置；
-一个在圆柱形筛网(22)上游侧的滤液出口(26)以及一个在圆柱形筛网(22)下游侧的稠泥渣出口；
-一个絮凝剂供给装置，它与偏心螺杆泵(10)的吸入接头和/或在偏心螺杆泵(10)与圆柱形筛网(22)之间的连接区连接，其中
-圆柱形筛网(22)支承为可绕其轴线旋转以及可被驱动装置驱动旋转；其特征为：
-圆柱形筛网(22)具有设置在筛网的内壁上的第一输送元件(23)，用于朝稠泥渣出口方向输送泥渣。
2.对水或类似物中污泥、泥渣进行浓缩或脱水的设备，有下列特征：
-一个双头或多头的偏心螺杆泵(10)，在一端有泵轴(14)以及在另一端有稠泥渣出口；
-一个设在偏心螺杆泵前面的输送装置，它由驱动装置驱动以及装在一长的外壳(16)内，泵轴(14)穿过它延伸；
-一个在偏心螺杆泵(10)与驱动装置之间的外壳(16)内用于分离泥渣与液体的分离装置；
-一个在分离装置上游侧的滤液出口以及一个在偏心螺杆泵(10)泵轴端进口处的泥渣进口；以及
-一个在输送装置上游侧用于稀泥渣和絮凝剂组成的混合物的供给装置，其中
-分离装置有一个可由驱动装置驱动旋转的、在外壳(16)内的圆柱形筛网(22)，它围绕着泵轴(14)，其特征为：
-圆柱形筛网(22)具有设置在筛网的内壁上的第一输送元件(23)，用于朝偏心螺杆泵(10)进口输送泥渣。
3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为：第一输送装置设计为大螺距螺旋或部分大螺距螺旋。
4.按照权利要求3所述的设备，其特征为：大螺距螺旋或部分大螺距螺旋几乎一直延伸到泵轴(14)。
5.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为：泵轴(14)和圆柱形筛网(22)通过驱动装置的变速器进行驱动，使圆柱形筛网与泵轴相比以不同的转速和/或旋转方向被驱动。
6.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为：泵轴(14)处于圆柱形筛网(22)内部的区域设有第二输送元件(60)。
7.按照权利要求6所述的设备，其特征为：第二输送元件沿径向几乎一直延伸到圆柱形筛网(22)。
8.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为：外壳(16)的底(24)朝偏心螺杆泵(10)或驱动装置的方向有一坡度，在坡的端部设滤液出口(26)。
9.按照权利要求2所述的设备，其特征为：供给装置有一旋翼搅拌器。
10.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为：为圆柱形筛网(22)配设一冲洗装置，它将冲洗液对准圆柱形筛网(22)的外侧。
11.按照权利要求10所述的设备，其特征为：有至少一个喷嘴(35)的冲洗板(34)平行于轴的轴线固定地安置。
12.按照权利要求10所述的设备，其特征为：有至少一个喷嘴的冲洗板横向于泵轴的轴线安装以及由一冲洗驱动器驱动，以便连续或间歇式冲洗筛网面。
13.按照权利要求12所述的设备，其特征为：冲洗板的运动与圆柱形筛网的转动耦合。
14.按照权利要求11所述的设备，其特征为：设有一用于冲洗板的控制装置，它控制冲洗板的运动和/或冲洗液的排出。
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