CN101544459B - 板式污泥脱水机及脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式污泥脱水机及脱水方法，该板式污泥脱水机采用位于压滤板之间的弹性体和相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板构成至少三个体积可变的密封压滤室，利用弹性体的压缩变形和回弹实现对滤饼的深度压榨脱水；采用装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，和与进气滤板相邻对合的进料滤板和止推滤板上的进料孔相对位置上的密封塞，在低压过滤脱水结束停止进料后，密封塞将进料孔堵塞密封，防止压滤过程中污泥回流进入管道。该脱水方法采用弹性体构成的可变密封压滤室进行压滤脱水；在进行高压压榨脱水操作前，增加了采用密封塞堵塞进料孔的操作。本发明具有脱水效率高、适应性强、能耗少、使用成本低等优点。

Description

板式污泥脱水机及脱水方法

技术领域

本发明涉及一种污泥脱水设备及方法，特别是一种板式污泥脱水机及脱水方法，适用于城市生活污泥、印染污泥、酒糟、纸浆等污泥深度脱水。

背景技术

中国专利公告号CN201198463《污泥脱水设备》公开了一种在多个互相间隔开的可动挤压板间，使用柔性滤袋对污泥脱水设备，该设备能够施加较高的压强，通过改变污泥容积实现脱水，但存在着柔性滤袋容易破裂、翻袋麻烦、无法保持柔性滤袋清洁等缺陷。

公开号CN101200342《一种压榨式污泥脱水装置及其工作方法》公开了一种活塞带动压板对料缸内的污泥反复压榨，降低污泥含水量的脱水装置和脱水方法，其脱水原理也是通过改变污泥容积来脱除污泥中的水分。该脱水装置及其脱水方法利于提高污泥的脱水效率；但存在以下缺点：1、由于污泥多数具有腐蚀性，料缸与压板的密封匹配难以长久保持，一旦间隙增大，将因污泥泄漏而无法对污泥进行有效的密闭压榨；2、由于一个液压缸只能用于一个料缸，设备造价较高。

公开号CN101088944《污泥强力脱水机》和公告号CN201099651《新型污泥强力脱水机》公开了一种由若干可被注油和排油的压滤板组成的污泥脱水机，该污泥脱水机的压榨力远大于板框压滤机，提高了压榨效率；然而，存在以下问题：1、压滤板边缘的油压密封匹配，由于污泥的腐蚀性，工作环境恶劣，难以长久保持；2、压滤板上的滤饼厚度因为离进料口远近距离的差异难免会产生不均匀，这种厚度上的不均匀会造成相邻压滤板之间的不平行，因此无法保证压滤板在油缸内长期正常工作；3、压滤板在推进加压时，会对过滤布形成剪切作用，容易将过滤布剪破。

公开号CN101254368《一种污泥压榨过滤方法及用于该方法的污泥强力脱水机》公开了一种依次包括以下步骤：1)形成若干个平行的且可被联动压缩的污泥充注空间；2)向污泥充注空间充注待滤污泥；3)采用液压力压缩污泥充注空间，压榨过滤污泥；4)开启污泥充注空间，污泥落除的污泥压榨过滤方法，以及由相邻排列的具有凹面的压滤板和具有凸面的压滤板组成的脱水设备。该污泥压榨过滤方法和设备的脱水压力每平方厘米可达3～5Mpa，提高了工作效率。可是，该污泥压榨过滤方法在步骤2)和3)之间缺少了关闭充注口的步骤，在没有关闭充注口的情况下压缩充注空间势必产生污泥受压后向充注口倒流或者使高含固率污泥将充注口堵塞的问题；在步骤3)和4)之间缺少了吹气步骤和关闭充注口的操作，滤饼在未关闭充注口的情况下卸料，会导致充注管内残余的低浓度污泥混入滤饼中，滤饼在不经吹气的情况下卸料，会发生滤饼粘滤布、滤布排水侧的液体被滤饼回吸等问题。该脱水设备的凹面的压滤板和凸面的压滤板之间的密封配合采取机械密封，机械配合密封在与污泥直接接触的恶劣环境下很难长期保持可靠；压滤板上的滤饼厚度因为离进料口远近距离的差异难免会产生不均匀，这种厚度上的不均匀会造成相邻压滤板不平行，从而无法有效密封。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种脱水效率高、适应性强、能耗少、使用成本低的板式污泥脱水机及脱水方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该板式污泥脱水机，包括机架、压滤板、过滤布、液压加压装置和辅助设备，所述的压滤板包含一块止推滤板和一块推力滤板，以及至少各一块进气滤板和进料滤板，止推滤板和推力滤板分别位于间隔排列的进气滤板和进料滤板两边，进料滤板和止推滤板上开有进料孔，其结构特点是：还包括弹性体和密封塞，所述的弹性体位于相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板之间，相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板，以及夹在上述两块压滤板之间的弹性体构成至少三个体积可变的密封压滤室，所述的进气滤板和推力滤板上开有与进料孔相对的进气孔，密封塞装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，密封塞所处位置和与进气滤板、推力滤板相邻对合的进料滤板、止推滤板上的进料孔相对，该密封塞在低压过滤脱水结束停止进料后，将进料孔堵塞密封。弹性体的压缩变形和回弹实现对滤饼的深度压榨脱水；密封塞将进料口堵住，防止压滤过程中污泥回流进入管道。

本发明板式污泥脱水机所述的弹性体的厚度是滤饼厚度的1～5倍，弹性体采用回弹性好、耐挤压、抗疲劳的弹性材料制作。

本发明板式污泥脱水机所述的止推滤板和推力滤板构成压滤室的侧壁，以及进气滤板和进料滤板的两侧壁边缘均设置弹性体安装槽，所述的弹性体镶嵌在弹性体安装槽内，镶嵌弹性体的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板的侧壁呈凸形压滤板。

本发明板式污泥脱水机所述的弹性体为有凸面的环形圈，所述的弹性体安装槽为环状T形槽，所述的弹性体带有膨胀槽，所述的弹性体采用橡胶或聚氨酯材料。

本发明板式污泥脱水机所述的凸形压榨板的表面铺设至少2层衬垫网，所述的衬垫网位于过滤布和压滤板之间，衬垫网的网孔目数为4～40目，与过滤布接触的衬垫网的网孔目数最高，与压滤板上的滤液汇集槽接触的衬垫网的目数最小。衬垫网保证过滤布的使用寿命，并给过滤布提供足够的支撑强度。

本发明板式污泥脱水机所述的衬垫网采用金属网或者非金属网，至少2层衬垫网中与过滤布接触的衬垫网的网孔目数为10～40目，与压滤板上的滤液汇集槽接触的衬垫网的目数为4～8目。

本发明板式污泥脱水机所述的进料滤板和止推滤板上的进料孔连接的进料管为向下倾斜的进料管，进料管与进料孔水平面夹角为5～30度，所述的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板顶部开有吹液进气孔。向下倾斜的进料管防止卸料时进料管道内稀污泥的流入压干的滤饼中。

本发明板式污泥脱水机所述的密封塞与弹性体采用相同的材质，所述的进料管与进料孔水平面夹角为15度，所述的液压加压装置设置两个油泵，其中，一个油泵为大流量低压泵，用于推进密封塞堵塞进料孔的密封加压和低压过滤脱水，另一个油泵为小流量高压泵，用于高压压榨脱水。减小设备投资费用。

本发明解决上述问题所采用的技术方案还是：该脱水方法，包括依次进行形成压滤室、压滤室进料和低压过滤脱水、高压压榨脱水、打开压滤室卸料操作步骤，其特点是：

该脱水方法采用位于相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板之间的弹性体，通过弹性体与相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板构成至少三个体积可变的密封压滤室，对滤饼进行深度压榨脱水，所述的低压过滤脱水步骤中，在污泥被过滤脱水前弹性体的体积被压缩0～10％，所述的高压压榨脱水步骤中，弹性体被进一步压缩，最终其体积比常态体积压缩10～50％，弹性体的压缩向内外变形致使密封压滤室的体积缩小，滤饼再次得到挤榨，实现深度脱水；

该脱水方法采用装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，和与进气滤板相邻对合的进料滤板和止推滤板上的进料孔相对的密封塞堵塞进料孔，所述的压滤室进料和低压过滤脱水步骤结束停止进料后，进行高压压榨脱水步骤操作前，从进气孔进入的压缩空气推动密封塞密封堵塞关闭进料孔，再进行高压压榨脱水操作，污泥受压后不会通过进料孔倒流或者堵塞进料孔。

本发明脱水方法采用一次卸料、重复进料操作，滤饼在高压压榨脱水后，弹性体回弹再次得到挤榨压缩，当压缩完成后不卸料，将液压加压装置的油压从高压压榨脱水步骤的压强下降到低压过滤脱水步骤时的压强，然后重新进行压滤室进料和低压过滤脱水步骤操作，一次卸料重复进料的次数视滤饼最终压榨的厚度选择。

本发明脱水方法所述的高压压榨脱水步骤完成后，再次通过压滤板顶部的吹液进气孔从过滤布背面吹送压缩空气，对滤饼进行气液置换，并将滤饼吹离过滤布，保压一定时间后，关闭压缩空气，再进行打开压滤室卸料步骤操作，所述的压滤室进料和低压过滤脱水步骤的进料压强控制在0.3～15Mpa，所述的高压压榨脱水的脱水压强控制在8～20Mpa。

本发明脱水方法通过可编程序控制器PLC控制形成压滤室、压滤室进料、低压过滤脱水、进料孔关闭、高压压榨脱水、打开压滤室卸料操作步骤中的压滤板动作、进料压强、密封塞动作、脱水压强和卸料吹气，所述的进料压强控制为0.5～1Mpa，所述的脱水压强在滤饼含固率要求35％时，控制在8～10Mpa。

本发明板式污泥脱水机与现有技术相比具有以下优点：本发明板式污泥脱水机结构合理，脱水效率高、适应性强。1、采用弹性体构成体积可变的压滤室，利用弹性体的压缩变形和回弹对滤饼进行深度压榨脱水，提高了压榨脱水效率和滤饼的干度。本发明压滤板的边缘镶嵌弹性体，实现了整板密封状态下对污泥的压紧和加压，区别于现有技术采取的类似活塞机构的结构，从根本上解决了现有技术存在的机械配合密封很难长期保持可靠，活塞体难免要损坏过滤布等问题。2、采用密封塞关闭进料孔结构，防止压滤脱水时污泥倒流，以及有效保证密封状态下进行压滤脱水，利于提高脱水效率。3、衬垫网的采用，保证过滤布的使用寿命，便于调节滤饼厚度，并给过滤布提供足够的支撑强度。4、进料管的下倾设计，使卸料时的出料处位于进料管的最高点，防止卸料时进料管内的低浓度物料流入压干的滤饼中，确保滤饼的干度。5、进料滤板顶部开有的吹液进气孔，在卸料前可在进料滤板顶部吹送压缩空气，既吹除滤槽中水分，又进行滤饼中的液气置换，方便过滤布和泥饼的剥离。

本发明脱水方法与现有技术相比具有以下优点：本发明脱水方法科学实用，脱水效率高、使用成本低。1、本发明采取弹性体弹性压缩脱水方法实现污泥的深度脱水。实验证实，采用优质天然橡胶，添加一定比例的强化剂模压而成的弹性体，具备40％以上的回弹量，具有耐压挤、耐疲劳、稳定性好等性能，用于板式污泥脱水，当弹性体压缩变形小于50％时，滤饼压缩比例可达50％～400％，比如能将厚度为12毫米的滤饼压榨至3毫米，使滤饼最终干度≥60％。采用弹性体形成可变体积的压滤室，不用任何助剂，实现污泥深度脱水，脱水处理成本低。2、本发明在压滤室进料和低压过滤脱水步骤结束停止进料后，采用密封塞密封堵塞关闭进料孔，再进行高压压榨脱水操作，克服了现有技术污泥没有关闭进料孔的步骤，造成的污泥受压后向进料孔倒流或者使高含固率污泥堵塞进料孔的缺陷。同时，卸料时进料孔的关闭，能避免进料管中低浓度污泥混入滤饼，确保滤饼干度。3、本发明在高压压榨脱水步骤完成后，打开压滤室卸料步骤前，增加了再次通过吹液进气孔从过滤布背面吹送压缩空气的操作，对滤饼进行气液置换，并将滤饼吹离过滤布，解决了现有技术缺少吹气步骤，滤饼在不经吹气的情况下卸料，发生过滤布粘滤饼、过滤布排水侧的液体被滤饼回吸等问题。4、本发明由于滤饼压缩比可以高达400％，当压缩完成后可以不卸料，而采取一次卸料重复进料的操作，大大减少污泥充注、吹气、卸料等辅助时间，利于提高产量，降低能耗，减少使用成本。

附图说明

图1为本发明板式污泥脱水机实施例结构示意图。

图2为图1中弹性体1结构放大示意图。

图3为图2的左视示意图。

图4为图2的右视示意图。

图5为图2中D放大图。

图6为图1中弹性体2放大结构示意图。

图7为图6的左视示意图。

图8为图6的右视示意图。

图9为图1中止推滤板结构放大示意图。

图10为图9的左视示意图，带剖视。

图11为图1中进气滤板结构放大示意图。

图12为图11的左视示意图，带剖视。

图13为图11的右视示意图，带剖视。

图14为图1中进料滤板结构放大示意图。

图15为图14的A-A B视示意图，带剖视。

图16为图14的A-A C视示意图，带剖视。

图17为图1中推力滤板结构放大示意图。

图18为图17的右视示意图，带剖视。

图19为图1中带有弹性体、密封塞和衬垫网的进气滤板结构放大示意图，带剖视。

图20为图1中带有弹性体、密封塞和衬垫网的进料滤板结构放大示意图，带剖视。

图21为实施例板式污泥脱水机进料状态示意图，带剖视。

图22为实施例板式污泥脱水机压滤状态示意图，带剖视。

图23为图1中压滤板排列放大示意图，带剖视。

图24为实施例板式污泥脱水机进料口密封堵塞原理示意图1，带剖视。

图25为实施例板式污泥脱水机进料口密封堵塞原理示意图2，带剖视。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步描述。

本发明板式污泥脱水机实施例：

参见图1，该板式污泥脱水机包括机架、压滤板、弹性体12、密封塞29、衬垫网39、过滤布38、液压加压装置、辅助设备和可编程序控制器PLC，由压滤板构成对污泥进行压滤脱水的若干压滤室。

机架用于固定支撑压滤板，安装液压加压装置的加压油缸17，如图1所示，机架主要由前厢体4、主梁板15、后厢体16和底座18构成。板式污泥脱水机的机架应能承受600t以上的轴向拉力不变形、稳定牢固。

压滤板是污泥压滤的主体，采用钢制压滤板，可进行高压强压滤，能承受30Mpa以上的过滤压强。参见图23，压滤板包含一块止推滤板6和一块推力滤板13，以及至少各一块进气滤板7和进料滤板8，止推滤板6和推力滤板13分别位于间隔排列的进气滤板7和进料滤板8两边，相邻的两块压滤板压合后形成独立的压滤室。如图1所示，止推滤板6固定安装在机架的前厢体4上，推力滤板13位于后厢体16，与加压油缸17的活塞相连接。止推滤板6结构参见图9、10，止推滤板6的一侧上开有进料孔27，进料孔27和进料管36相通，其顶端开有吹液进气孔30，底部开有滤液排出孔31，其四周设置压滤板滑动手柄固定孔32、卸料拉板连接铰链固定孔33和滤液汇集槽34，本发明的止推滤板6在构成压滤室的侧壁边缘设置弹性体安装槽，实施例弹性体安装槽为环状T形槽35。进气滤板7结构参见图11～13，进气滤板7上开有与止推滤板6和进料滤板7上的进料孔27分别相对的进气孔28，进气孔28与密封塞安装孔37相通，进气滤板7和止推滤板6一样其顶端开有吹液进气孔30，底部开有滤液排出孔31，其四周设置压滤板滑动手柄固定孔32、卸料拉板连接铰链固定孔33和滤液汇集槽34，其两边侧壁边缘均设置安装弹性体的环状T形槽35。进料滤板8结构参见图14～16，进料滤板8的二侧上开有两个进料孔27，进料孔27和进料管36相通，进料滤板8上同样设置有吹液进气孔30、滤液排出孔31、压滤板滑动手柄固定孔32、卸料拉板连接铰链固定孔33、滤液汇集槽34和环状T形槽35。推力滤板13结构参见图17、18，推力滤板13构成压滤室的侧壁上与进气滤板7一样开有进气孔28、密封塞安装孔37和环状T形槽35，推力滤板13上也设置吹液进气孔30、滤液排出孔31、压滤板滑动手柄固定孔32、卸料拉板连接铰链固定孔33和滤液汇集槽34。通过吹液进气孔30从压滤板顶部吹送压缩空气，既可吹除滤液汇集槽34中水分，又可进行滤饼中液气置换，利于过滤布和滤饼的剥离。参见图9、14，进料滤板8和止推滤板13上的进料孔27连接的进料管36为向下倾斜的进料管，进料管36与进料孔27水平面夹角α为5～30度，如图9所示，实施例进料管36与进料孔27的水平面夹角α设置为15度。向下倾斜的进料管，保证拉板卸料时出料口处在进料管道的最高点，防止进料管道内稀污泥溢出，流入压干的滤饼中。

参见图2～8，弹性体12为有凸面的环形圈，其中，图2～5所示弹性体12装在形成压滤室左侧的压滤板上，图6～8所示弹性体12装在形成压滤室右侧的压滤板上。如图5所示，弹性体12留有膨胀槽39，膨胀槽39的作用一是保护弹性体12，二是便于安装。参见图1、19～22弹性体12位于相邻的止推滤板6、进气滤板7、进料滤板8、推力滤板13之间，相邻的止推滤板6和进气滤板7、进气滤板8和进料滤板8、进料滤板8和推力滤板13，以及夹在上述两块压滤板之间的弹性体12构成至少三个体积可变的、相对独立的密封压滤室，实现密封状态进料。根据产量要求设置压滤板的数量，多压滤板组合，相对产量大，图1所示进气滤板7和进料滤板8为各五块，构成十一个压滤室，大型板式污泥脱水机可以配置上百块压滤板。弹性体12镶嵌在压滤板的弹性体安装环状T形槽35内，镶嵌弹性体12的止推滤板6、进气滤板7、进料滤板8和推力滤板13的侧壁呈凸形压滤板。弹性体12的厚度是滤饼厚度的1～5倍，一般选用2～3倍，弹性体12采用回弹性好、耐挤压、抗疲劳的弹性材料制作，比如橡胶或聚氨酯材料，实施例弹性体12采用优质天然橡胶，添加一定比例的强化剂模压而成，这种弹性体具有40％以上的回弹量，且稳定性好。压滤板边缘镶嵌弹性体12，弹性体12在压滤时的压缩变形小于50％，而滤饼压缩比例为50％～400％，利用弹性体12压缩时的变形及回弹实现大幅度的滤饼压缩，实验揭示，厚度为12毫米的滤饼能被压榨至3毫米，极大地提高滤饼的干度。实施例脱水处理城市污泥，相邻两块压滤板形成的压滤室处于进料状态时如图21所示，两块压滤板之间距离H₁为10mm，此时污泥的含水率是80％；处于压滤室压榨状态时如图22所示，密封塞29堵塞进料孔27，两块压滤板之间距离H₂为3mm，此时污泥的含水率是45％。

压滤板上的每个进料口27上都设置作为进料堵头的密封塞29，参见图21～24，密封塞29装在进气滤板7和推力滤板13的进气孔28前，密封塞29所处位置和与进气滤板7相邻对合的进料滤板8和止推滤板6上的进料孔27相对。该密封塞29在低压过滤脱水结束停止进料后，通过从进气孔28送入的压缩空气的推动将进料孔27堵塞密封，密封塞关闭进料孔27的动作由压缩空气的开关来控制。参见图24，进料时，不通压缩空气，靠进料压力顶开密封塞29进料；参见图25，进料结束高压压榨脱水前，开通压缩空气，密封塞29堵塞关闭进料孔27，高压压榨脱水过程中，压缩空气不断送入，直至卸料前停气。在开始高压压榨脱水之前先行关闭进料口27，防止压滤过程中污泥回流进入进料管道。密封塞29的材质与弹性体12相同，也采用橡胶或聚氨酯材料等弹性材料制作。图24、25中的40为进料孔过滤布环形压槽，起保护过滤布作用。

参见图21、22，凸形压滤板的表面铺设至少2层衬垫网39，考虑安装方便和成本，一般不超过3层。衬垫网39位于过滤布38和压滤板之间，其网孔目数为4～40目，与过滤布38接触的衬垫网39的网孔目数最高，可以是10～40目，保证过滤布38的使用寿命，并给过滤布38提供足够的支撑强度；与压滤板上的滤液汇集槽34接触的衬垫网39的目数最小，在4～8目，以保证滤液流出畅通。衬垫网39的另一个用途是调节滤饼厚度，衬垫网39层数越多、越厚，滤饼就越薄。衬垫网39可以采用金属网或者非金属网。实施例凸形压滤板的表面铺设2层衬垫网39，与过滤布38接触的衬垫网39的网孔目数为20目，与滤液汇集槽34接触的衬垫网39的目数为8目。

图1中，1为吹液空气总管、2为总管阀门、3为密封空气总阀、5为厢板固定螺栓、9为吹液气接头、10为密封空气管、11为密封空气接头、14为密封空气总管、19为滤液支管、20为滤液接头、21为进泥支管、22为进泥接头、23为滤液总管、24为滤液总管阀门、25为污泥总管阀门、26为污泥总管。

实施例密封液压和压榨液压由同一套液压加压装置完成，液压加压装置设置两个油泵，其中，一个油泵为大流量低压泵，用于推进密封塞39堵塞进料孔27的密封加压和低压过滤脱水，另一个油泵为小流量高压泵，用于高压压榨脱水，为污泥压榨脱水提供强大的正压力，采用35Mpa的高压油缸和与之相配套的液压站。

板式污泥脱水机的辅助设备主要包括污泥进料泵、空气压缩机、各管路中的电动气动阀门，以及各类计量、监测仪表等，为板式污泥脱水机正常工作提供保证。为提高板式污泥脱水机的自动化，实施例采用可编程序控制器PLC进行控制，根据污泥深度脱水的要求，设计脱水后污泥的含水率≤40％，在不同的脱水阶段，实施不同限位、加压、保压、吹气、拉板卸料等控制，实现运行全程自动化。本发明辅助设备和可编程序控制器PLC均采用本行业技术人员公知技术及设备。

本发明脱水方法实施例：

该脱水方法应用本发明的板式污泥脱水机，脱水包括以下步骤：

一、形成压滤室。该脱水方法采用位于相邻的止推滤板6、进气滤板7、进料滤板8、推力滤板13之间的弹性体12，通过弹性体12与相邻的止推滤板6和进气滤板7、进气滤板7和进料滤板8、进料滤板8和推力滤板13构成至少三个体积可变的密封压滤室，对滤饼进行深度压榨脱水。脱水操作开始时，先启动液压加压装置，加压油缸17工作，压紧、关闭压滤板，形成全部的压滤室。

二、压滤室进料和低压过滤脱水。压滤室形成后，污泥进料泵自动投入运行，把污泥迅速压入压滤室，污泥进料泵持续工作，给各个充满污泥的压滤室施压，低浓度污泥在压力差的作用下，大部分水通过过滤布38，经压滤板上的滤液汇集槽34和滤液排出孔31流出。压滤室进料和低压过滤脱水的进料压强控制在0.3～15Mpa。采取高于现有技术0.5～1Mpa的进料压强有二点好处，一是便于将待脱水污泥充注满压滤室的压榨空间；二是进料同时进行低压预脱水，在高压压榨脱水之前预先脱除一定的水分，有助于提高产量。但进料压强过高，会急剧增加污泥进料泵等设备的投资，因此，实施例控制进料压强为0.5～1Mpa。

三、关闭每块压滤板的进料孔。该脱水方法在压滤室进料和低压过滤脱水步骤结束停止进料后，进行高压压榨脱水步骤操作前，增加了关闭进料孔的步骤。采用装在进气滤板7和推力滤板13的进气孔28前，和与进气滤板7相邻对合的进料滤板8和止推滤板13上的进料孔27相对的密封塞29堵塞进料孔27。当滤饼初步形成后，污泥进料泵停止工作，吹液压缩空气从压滤板顶部的吹液进气孔30经环形槽进入过滤布和滤液汇集槽34中间，吹走滤饼周围残余的水分；关闭吹液压缩空气，接着打开密封压缩空气，压缩空气经由进气孔28推动各进料孔27相对应的密封塞29，迅速封闭各进料口27，使各独立压滤室完全封闭，再进行高压压榨脱水操作，污泥受压后不会通过进料孔27倒流或者堵塞进料孔27。

四、高压压榨脱水。在各进料口27关闭后，加压油缸17提高油压，进行高压压榨脱水。高压压榨脱水的脱水压强控制在8～20Mpa，若滤饼的目标含固率为35％，则脱水压强控制在8～10Mpa。压滤板受到的压力增大，压滤板之间的弹性体12进一步变形，各压滤室空间进一步缩小，对污泥进行高压强变容积压榨脱水。当压滤室空间缩小到设定值时，油压稳定进行保压。

五、打开压滤室卸料。在高压压榨脱水完成后，吹液压缩空气再次打开，通过吹液进气孔28从过滤布背面吹送压缩空气，进行吹液，中间排液总管阀门24有间断关闭，主要是使吹液压缩空气对滤饼进行气液置换，并将滤饼吹离过滤布，保压进行一定时间吹液后，关闭吹液压缩空气，加压油缸17换向，拉开压滤板，即打开压滤室进行卸料。

设计弹性体12进行弹性压滤深度脱水是本发明的关键，用比滤饼厚度更大的弹性体，以保证以较小的变形获得较大的滤饼压缩变形。试验证明，弹性体12压缩不超过50％，滤饼一般压缩可达300％。比如，滤饼从10毫米压缩到3毫米，压缩了3.33倍，若弹性体12厚度为25毫米，7毫米的变形仅仅占弹性体12体积的28％。一般橡胶的回弹变形允许至少为30％，优质的聚氨酯胶允许61％，因此，可以在很安全的回弹范围实现大幅度的滤饼压缩。低压过滤脱水中，在污泥被过滤脱水前弹性体12的体积被压缩0～10％，在高压压榨脱水中，弹性体12被进一步压缩，最终其体积比常态体积压缩10～50％，弹性体12压缩向内外方向的变形，以及回弹致使密封压滤室的体积缩小，滤饼再次得到挤榨，不添加化学助剂，实现深度脱水，降低了污泥处理费用。

该脱水方法采用多次进料，即一次卸料、重复进料。滤饼在高压压榨脱水后，弹性体反弹再次得到挤榨压缩，滤饼压缩比可以高达400％，当压缩完成后可以不卸料，将液压加压装置的油压从高压压榨脱水步骤的压强下降到低压过滤脱水步骤时的压强，然后重新进行压滤室进料和低压过滤脱水步骤操作，重新充注污泥，如此多次重复进料、压榨脱水，以减少充注进料、吹气、卸料等辅助时间，提高产量。一次卸料重复进料的次数视滤饼最终压榨的厚度选择。

该脱水方法通过可编程序控制器PLC控制形成压滤室、压滤室进料、低压过滤脱水、进料孔关闭、高压压榨脱水、压缩空气吹液、打开压滤室卸料操作全过程，压滤板动作、进料压强、密封塞动作、加压油缸、压滤压强和卸料吹气等等都实现全自动控制。

经大量的压滤脱水试验证明，以处理亲水性很强的城市污泥为例，80％含水率的污泥，高压压榨20Mpa的脱水压强下，污泥的最大可压缩比为10∶3，如果污泥最终的含水率≤30％，进入压滤室污泥的厚度10～12毫米最佳，否则容易形成滤饼中间含湿量高的夹心饼，无论压力梯度有多大，压滤脱水过程中总会有一时刻毛细力与排液力达到平衡，这时脱水就会停止。为此，本发明板式污泥脱水机设计的压滤变形比为10∶3，弹性体的可变量为10％～60％，最佳变量控制在30％。

以上实施例对本发明板式污泥脱水机及脱水方法作了较为详细的描述，但是这些描述并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种板式污泥脱水机，包括机架、压滤板、过滤布、液压加压装置和辅助设备，所述的压滤板包含一块止推滤板和一块推力滤板，以及至少各一块进气滤板和进料滤板，止推滤板和推力滤板分别位于间隔排列的进气滤板和进料滤板两边，进料滤板和止推滤板上开有进料孔，其特征在于：还包括弹性体和密封塞，所述的弹性体位于相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板之间，相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板，以及夹在上述止推滤板和进气滤板、进气滤板和进料滤板、进料滤板和推力滤板之间的弹性体构成至少三个体积可变的密封压滤室，所述的进气滤板和推力滤板上开有与进料孔相对的进气孔，密封塞装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，密封塞所处位置和与推力滤板相邻对合的进料滤板、与进气滤板相邻对合的止推滤板上的进料孔相对，该密封塞在低压过滤脱水结束停止进料后，将进料孔堵塞密封。

2.根据权利要求1所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的弹性体的厚度是滤饼厚度的1～5倍，弹性体采用回弹性好、耐挤压、抗疲劳的弹性材料制作。

3.根据权利要求2所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的止推滤板和推力滤板构成压滤室的侧壁，以及进气滤板和进料滤板的两侧壁边缘均设置弹性体安装槽，所述的弹性体镶嵌在弹性体安装槽内，镶嵌弹性体的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板的侧壁呈凸形压滤板。

4.根据权利要求3所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的弹性体为有凸面的环形圈，所述的弹性体安装槽为环状T形槽，所述的弹性体带有膨胀槽，所述的弹性体采用橡胶或聚氨酯材料。

5.根据权利要求4所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的凸形压滤板的表面铺设至少2层衬垫网，所述的衬垫网位于过滤布和压滤板之间，衬垫网的网孔目数为4～40目，与过滤布接触的衬垫网的网孔目数最高，与压滤板上的滤液汇集槽接触的衬垫网的目数最小。

6.根据权利要求5所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的衬垫网采用金属网或者非金属网，至少2层衬垫网中与过滤布接触的衬垫网的网孔目数为10～40目，与压滤板上的滤液汇集槽接触的衬垫网的目数为4～8目。

7.根据权利要求6所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的进料滤板和止推滤板上的进料孔连接的进料管为向下倾斜的进料管，进料管与进料孔水平面夹角为5～30度，所述的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板顶部开有吹液进气孔。

8.根据权利要求7所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的密封塞与弹性体采用相同的材质，所述的进料管与进料孔水平面夹角为15度，所述的液压加压装置设置两个油泵，其中，一个油泵为大流量低压泵，用于推进密封塞堵塞进料孔的密封加压和低压过滤脱水，另一个油泵为小流量高压泵，用于高压压榨脱水。

9.一种应用权利要求1所述的板式污泥脱水机的脱水方法，包括依次进行形成压滤室、压滤室进料和低压过滤脱水、高压压榨脱水、打开压滤室卸料操作步骤，其特征在于：

该脱水方法采用位于相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板之间的弹性体，通过弹性体与相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板，构成至少三个体积可变的密封压滤室，对滤饼进行深度压榨脱水，所述的低压过滤脱水步骤中，在污泥被过滤脱水前弹性体的体积被压缩0～10％，所述的高压压榨脱水步骤中，弹性体被进一步压缩，最终其体积比常态体积压缩10～50％，弹性体的压缩向内外变形致使密封压滤室的体积缩小，滤饼再次得到挤榨，实现深度脱水；

该脱水方法采用装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，和与进气滤板相邻对合的进料滤板和止推滤板上的进料孔相对的密封塞堵塞进料孔，所述的压滤室进料和低压过滤脱水步骤结束停止进料后，进行高压压榨脱水步骤操作前，从进气孔进入的压缩空气推动密封塞密封堵塞关闭进料孔，再进行高压压榨脱水操作，污泥受压后不会通过进料孔倒流或者堵塞进料孔。

10.根据权利要求9所述的脱水方法，其特征在于：该脱水方法采用一次卸料、重复进料操作，滤饼在高压压榨脱水后，弹性体回弹再次得到挤榨压缩，当压缩完成后不卸料，将液压加压装置的油压从高压压榨脱水步骤的压强下降到低压过滤脱水步骤时的压强，然后重新进行压滤室进料和低压过滤脱水步骤操作，一次卸料重复进料的次数视滤饼最终压榨的厚度选择。

11.根据权利要求10所述的脱水方法，其特征在于：所述的高压压榨脱水步骤完成后，再次通过压滤板顶部的吹液进气孔从过滤布背面吹送压缩空气，对滤饼进行气液置换，并将滤饼吹离过滤布，保压一定时间后，关闭压缩空气，再进行打开压滤室卸料步骤操作，所述的压滤室进料和低压过滤脱水步骤的进料压强控制在0.3～1Mpa，所述的高压压榨脱水的脱水压强控制在8～20Mpa。

12.根据权利要求11所述的脱水方法，其特征在于：该脱水方法通过可编程序控制器PLC控制形成压滤室、压滤室进料、低压过滤脱水、进料孔关闭、高压压榨脱水、打开压滤室卸料操作步骤中的压滤板动作、进料压强、密封塞动作、脱水压强和卸料吹气，所述的进料压强控制为0.5～1Mpa，所述的脱水压强在滤饼含固率要求35％时，控制在8～10Mpa。

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