CN102115302A

CN102115302A - 电解式滤榨一体化污泥脱水机

Info

Publication number: CN102115302A
Application number: CN 201110028886
Authority: CN
Inventors: 张宪如; 张慧; 王磊
Original assignee: JIANGSU BAIXIN ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: JIANGSU BAIXIN ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: CN102115302B

Abstract

本发明公开了一种电解式滤榨一体化污泥脱水机，它包括以框架为载体顺序排列的初压过滤区、电解过滤区和电解压榨区，以及外置直流电源。从料斗中落下的污泥首先经初压过滤脱去所含的自由水。传动的上过滤带和下过滤带分别外靠与直流电源两极相接的上压榨带、下压榨带，使夹在其中的污泥被电解，污泥中的间隙水、细胞水在电荷流经过程中发生向阴极流动，即为电泳现象。未完全脱干的污泥被带入电解压榨区，在污泥仍被电解情况下再施加压力，从而加速脱水。本发明还通过顺序减小辊轴直径和相邻辊轴上下错位安装技术措施，实现循序增力脱水，以提高污泥饼干度。本发明特别适合处理城市生活污水或工业污水沉淀下的生化活性污泥。

Description

电解式滤榨一体化污泥脱水机

技术领域

本发明涉及一种环保设备，具体地讲，本发明涉及一种污泥脱水机。

背景技术

随着城市化、工业化快速发展步伐，生活污水及工业污水的排泄量逐年增加，由此造成的环境污染越来越大，污水已成为当代治理环境污染的重点对象。污水处理是一项量大面广且技术性较强、投资很大的环保工程。市场上现有污水处理技术有多种，不管采用何种形式的污水处理技术，最终都留下污泥。沉淀下的污染呈糊状，其体积大，难以处置，污水处理厂必须将积存的污泥作充分脱水处理，才有可能实现污泥减量和资源化、无害化的治污目的，若污泥脱水不够，则增加污泥后续处置及利用难度，并且增加运输成本及占地面积，在一定程度上抵消污染减排目标。

常规情况下，污水处理厂产生的污泥含水量在90%以上，所含水包括间隙水、自由水和细胞水。对于污泥中的间隙水和自由水可采用常规过滤、压榨或离心技术排脱，而含在污泥中大量的细胞水则不易排脱。现有商品污泥脱水设备有多种结构形式供厂家选用，当前应用最多的有板框压滤脱水、离心脱水、带式压滤脱水和螺旋压榨脱水设备。因上述各类脱水设备为常规技术设备，仅能排脱污泥中的间隙水和自由水，所以现有商品污泥脱水设备产出的污泥饼含水量仍在80%以上。污泥饼高含水量严重影响其资源利用，制约了污水处理厂减排目标的实现。为了进一步降低污泥的含水量，一些有热能可利用的单位采用加热干化技术，此技术尽管有效，能够达到干化污泥饼的目的。但是，这种以热能来置换出污泥饼中多余水份的做法成本大，其投入与产出比例不合理，故实际应用较少。

中国专利号200920291032.6公开了一种《电渗透污泥脱水机》，该技术至少使用两个与直流电源相接的阳极辊与接阴极的闭环滤网配合，实现送入之间被压滤的污泥被电渗透，在电场力作用下利用显阳性的水分子向阴极移动特性，使污泥中的水向滤网移动，从而达到加速脱水的目的。尽管该技术是污泥脱水的一项重大技术进步，但它是在带式压滤机产出含水量较高的污泥饼基础上再作一次脱水的设备，脱水后污泥含水量在60%左右是该技术的目标值。该技术存在的不足是滤网与所配阳极辊始终保持一个恒定张力，结构中没有循序增加滤带张力的技术措施，不能满足随着污泥干度增加而逐渐提高压榨力的需求，滤带在恒定压力下不能实现污泥饼高干度。其次是该设备与配套设备分立，分两次完成脱水才达到预期目的，其生产连续性不好，效率不理想。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种结构合理、脱水效率高、运行成本低、操作简便的电解式滤榨一体化污泥脱水机，该机除设有逐渐增压结构外，还采用过滤带外置压榨带的强化脱水结构，以及引入直流电源电解被处理的污泥，促使被处理污泥细胞水间隙水向阴极迁移，即电泳现象。在此状态下辅以逐渐增压技术措施，使之得到进一步过滤和压榨，最终产出高干度的污泥饼。

本发明通过以下技术方案实现技术目标。

电解式滤榨一体化污泥脱水机，它包括以框架为载体沿长度方向顺序排列的初压过滤区、电解过滤区和电解压榨区，以及外置直流电源。所述框架为卧姿矩形架，内设台阶结构支架顺序安装横置的辊轴，底部设有积水盘，框架上下框边分别安装张紧装置、纠偏装置和导向轮，以此共同支撑柔性环状的上过滤带、上压榨带、下过滤带、下压榨带与顺序排列的一组辊轴交替配合，减速装置直联辊轴带动上过滤带、上压榨带作逆时针转动，同时带动下过滤带、下压榨带作顺时针转动。所述纠偏装置受控于位移传感器。其改进之处在于：所述上过滤带和下过滤带为软质绝缘体，带面上均布通孔，上压榨带和下压榨带为导电体，上压榨带经导电辊引入直流电源的阳极，下压榨带经下导电辊引入直流电源的阴极。所述初压过滤区位于框架左端，它包括料斗和至少两根辊轴及其配合的上过滤带、下过滤带，两根同步运动的过滤带夹着从料斗落下的污泥绕辊轴后直接构成叠合相压的过滤脱水结构。所述电解过滤区包括从初压过滤区同步传出并夹带经初压过滤污泥的上过滤带、下过滤带，以及设置的上压榨带、下压榨带和4～10根辊轴，从初压过滤区最后一根辊轴上方引入并作逆时针转动配合的上压榨带构成外靠上过滤带的重合结构，从电解过滤区第一根辊轴下方引入并作逆时针转动配合的下压榨带构成外靠下过滤带的重合结构。所述电解压榨区包括从前置电解过滤区同步传出平行重合的四根带及其夹带已被电解的污泥，以及竖置的轨道、汽缸、滑块、减速装置和10～25根横置的辊轴。所述滑块底部安装的辊轴成锯齿状排列，框架面对滑块的支架上安装辊轴也成锯齿状排列。两者错位配合，滑块随汽缸伸缩沿轨道上下位移构成压榨力可调结构。

上述结构中，辊轴中间段表面外套绝缘层。初压过滤区和电解过滤区安装的辊轴直径按排列顺序减小，后置辊轴的直径是前置相邻辊轴直径的0.75～0.95倍。首根辊轴直径Φ500mm～Φ1000mm，最后一根辊轴直径Φ120mm～Φ300mm，电解压榨区安装的辊轴直径相等，直径在Φ50mm～Φ100mm之间。前后相邻辊轴水平间距等于前置辊轴直径的1.1～1.3倍，垂直高度差是相邻前置辊轴直径的0.4～0.6倍。所配直流电源的电压为20V～120V。上过滤带、上压榨带、下过滤带和下榨带相重合后的同步带速为0.5m/min～4m/min。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、上压榨带和下压榨带分别与直流电源的阳极、阴极相接，并在辊轴的作用下分别靠到相配合的上过滤带、下过滤带外壁上，使得上过滤带与下过滤带之间夹带的污泥在过滤过程中被电解，在电场力作用下呈阳性的细胞水冲破细胞水壁向阴极流动，实现污泥中的细胞水也一并被脱除目的。

2、利用前后辊轴之间安装位置的垂直差，构成相配合的上过滤带、上压榨带与下过滤带、下压榨带同步牵拉形成挤压力，反复挤压加速被夹的污泥脱水效率。

3、初压过滤区和电解过滤区安装的辊轴直径按排列顺序减小，通过逐步减小辊轴与所配过滤带和压榨带的接触面积，逐步提高挤压力，循序增压脱水，符合污泥持续脱水的物理变化，有利用于提高所产污泥饼的干度。

4、一体化结构，顺序完成污泥过滤、电解、压榨、脱水作业，流水线生产效率高，设备占地小，投资省。

附图说明

图1为本发明结构主视示意图。

图2是图1中E-E剖视图。

图3是图2中I局部结构放大示意图，展示减速装置驱动辊轴。

图4是上压榨带外靠上过滤带与下压榨带外靠下过滤带共同夹着污泥的横向截面放大结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

附图所示是一种日处理20吨污泥的电解式滤榨一体化污泥脱水机实施例结构示意图，它包括以框架1为载体沿长度方向顺序排列的初压过滤区、电解压滤区和电解压榨区，以及外置直流电源15。所述框架1为卧姿矩形架，内设台阶结构支架顺序安装横置的辊轴20，底部设有积水盘16。框架1上下部分别安装张紧装置3、纠偏装置6和导向轮13，以此共同支撑柔性环状的上过滤带7、上压榨带8、下过滤带18、下压榨带19与顺序排列的一组辊轴20作S形正反向交替配合。位于右侧的减速装置12带动上过滤带7、上压榨带8作逆时针转动，同时也带动下过滤带18、下压榨带19作顺时针转动。框架1右侧面上安装的导向轮13分别引导上过滤带7、下过滤带18各自折返，面对折返的过滤带7和下过滤带18分别设有刮泥板14。所述纠偏装置6受控于位移传感器4是本行业常用技术，本实施例不作详细说明。所述上过滤带7和下过滤带18为软质绝缘体，带面上均布通孔，上压榨带8和下压榨带19为导电体，上压榨带8经导电辊5引入直流电源15的阳极，下压榨带19经下导电辊17引入直流电源15的阴极。本实施例中初压过滤区位于框架1左端，它包括料斗2和两根辊轴20及其作反向S形配合的上过滤带7、下过滤带18，图1中初压过滤区第一根辊轴20安装位置比第二根辊轴20高，其垂直位置差是第一根辊轴20的直径值0.5倍，前后相邻辊轴20水平间距等于第一根辊轴20直径的1.25倍。两根同步运动的过滤带夹着从料斗2落下的污泥绕第一根辊轴20后直接构成叠合相压的过滤脱水结构。此处脱掉的水主要是污泥中的间隙水和自由水。所述电解过滤区包括从初压过滤区同步传出上过滤带7、下过滤带18和夹着经初压过滤的污泥，以及设置的上压榨带8、下压榨带19和5根辊轴20。电解过滤区安装的辊轴20之间高度差及水平间距，同初压过滤区取值一致。从图1所示的第二只辊轴20上方引入并作逆时针转动配合的上压榨带8构成外靠上过滤带7的重合结构，从图1所示的第三只辊轴20下方引入并作顺时针转动配合的下压榨带19构成外靠下过滤带18的重合结构。从电解过滤区起，与辊轴20配合的四根带从上向下依次排列为上压榨带8、上过滤带7、下过滤带18和下压榨带19，作污泥脱水时，上过滤带7与下过滤带18之间夹着污泥，此结构横向截面如图4所示。本实施例中直流电源15的输出电压为80V，因上压榨带8接直流电源15的阳极，下压榨带19接直流电源15的阴极，使位于其中的污泥被电解，促成含在污泥中的细胞水呈阳性，在电场力作用下呈阳性的细胞水冲破细胞水壁向阴极流动，实现污泥中的细胞水也一并被脱的目的。所述电解压榨区包括从前置电解过滤区同步传出平行重合的四根带及其夹着已被电解的污泥，以及竖置的轨道9、汽缸10、滑块11、减速装置12和17根横置的辊轴20。所述滑块11底部安装5根辊轴20成锯齿状排列，框架1面对滑块11的支架上安装12根辊轴20也成锯齿状排列，两者错位配合。滑块11随汽缸10伸缩沿轨道9上下位移构成压榨力可调结构。该结构在污泥被电解情况下辅以机械压榨力，进一步加速脱水，增加脱水率，提高所产出的污泥饼干度。本发明从污泥中脱出的水自由落下，经积水盘16排出。本发明中所有辊轴20结构相同，仅直径不同，每根辊轴20中间段表面外套绝缘层。辊轴20的直径值按排列顺序减小，位于初压过滤区的辊轴20直径最粗，电解压榨区安装的辊轴20直径最小。本实施例中初压过滤区的首根辊轴20直径为500mm，图1所示的第二根辊轴20直径为425mm，该尺寸等于前置辊轴20直径的0.85倍。电解过滤区首根辊轴20位于图1中第三根，其直径为360mm，该尺寸等于前置辊轴20直径的0.85倍，之后的辊轴20直径依此类推。电解压榨区安装的所有辊轴20直径相同，其直径为100mm。上述依次排列的辊轴20有高度差，前后相邻安装的辊轴20垂直高度差为230mm～70mm不等，上下错位安装辊轴20的目的是增加相配合带的牵拉压紧力，有利于污泥过滤脱水。本发明中辊轴20的直径值按排列序减小，通过逐步减小辊轴与所配过滤带和压榨带的接触面积，逐步提高挤压力，循序增压脱水，符合污泥持续脱水的物理变化，有利于提高所产污泥饼的干度。本发明所产出的污染饼干度与同步带速、压榨力和生产效率有关，本实施例同步带速为1.8m/min，所产污泥含水率≦60%。

实际使用时先启动减装置12，被带动的上过滤带7、上压榨带8、下过滤带18和下压榨带19沿所配的导向轮13、张紧装置3、纠偏装置6和辊轴20传动，待脱水的污泥从左端料斗2中落至底下过滤带18上，传动的下过滤带18载着污泥与上过滤带7配合进入初压过滤区作初步压滤脱水，然后顺序进入电解过滤区和电解压榨区继续脱水，最终从右端折返的上过滤带7与下过滤带18之间排出所产污泥饼，刮泥板14清除上过滤带7、下过滤带18未落下的污泥饼。本发明采用一体化结构，顺序完成污泥过滤、电解、压榨脱水作业，流水线式生产效率高、设备占地少，投资省。

Claims

1.一种电解式滤榨一体化污泥脱水机，它包括以框架（1）为载体沿长度方向顺序排列的初压过滤区、电解过滤区和电解压榨区，以及外置直流电源（15）；所述框架（1）为卧姿矩形架，内设台阶结构支架顺序安装横置的辊轴（20），底部设有积水盘（16），框架（1）上下框边分别定点安装张紧装置（3）、纠偏装置（6）和导向轮（13），以此共同支撑柔性环状的上过滤带（7）、上压榨带（8）、下过滤带（18）、下压榨带（19）与顺序排列的一组辊轴（20）交替配合，减速装置（12）直联辊轴（20）带动上过滤带（7）、上压榨带（8）作逆时针转动，同时带动下过滤带（18）、下压榨带（19）作顺时针转动，所述纠偏装置（6）受控于位移传感器（4）；其特征在于：所述上过滤带（7）和下过滤带（18）为软质绝缘体，带面上均布通孔，上压榨带（8）和下压榨带（19）为导电体，上压榨带（8）经导电辊（5）引入直流电源（15）的阳极，下压榨带（19）经下导电辊（17）引入直流电源（15）的阴极；所述初压过滤区位于框架（1）左端，它包括料斗（2）和至少两根辊轴（20）及其配合的上过滤带（7）、下过滤带（18），两根同步运动的过滤带夹着从料斗（2）落下的污泥绕辊轴（20）后直接构成叠合相压的过滤脱水结构；所述电解过滤区包括从初压过滤区同步传出并夹带经初压过滤污泥的上过滤带（7）、下过滤带（18），以及设置的上压榨带（8）、下压榨带（19）和4～10根辊轴（20），从初压过滤区最后一根辊轴（20）上方引入并作逆时针转动配合的上压榨带（8）构成外靠上过滤带（7）的重合结构，从电解过滤区第一根辊轴（20）下方引入并作逆时针转动配合的下压榨带（19）构成外靠下过滤带（18）的重合结构；所述电解压榨区包括从前置电解过滤区同步传出平行重合的四根带及其夹带已被电解的污泥，以及竖置的轨道（9）、汽缸（10）、滑块（11）、减速装置（12）和10～25根横置的辊轴（20），所述滑块（11）底部安装的辊轴（20）成锯齿状排列，框架（1）面对滑块（11）的支架上安装辊轴（20）也成锯齿状排列；两者错位配合，滑块（11）随汽缸（10）伸缩沿轨道（9）上下位移构成压榨力可调结构。

2.根据权利要求1所述的电解式滤榨一体化污泥脱水机，其特征在于：初压过滤区和电解过滤区安装的辊轴（20）直径值按排列顺序减小，后置辊轴（20）的直径是前置相邻辊轴（20）直径的0.75～0.95倍，首根辊轴（20）直径φ500mm～φ1000mm，最后一根辊轴（20）直径φ120mm～φ300mm，电解压榨区安装的辊轴（20）直径相等，直径在φ50mm～φ100mm之间。

3.根据权利要求1所述的电解式滤榨一体化污泥脱水机，其特征在于：前后相邻辊轴（20）水平间距等于前置辊轴（20）直径的1.1～1.3倍，垂直高度差是相邻前置辊轴（20）直径的0.4～0.6倍。

4.根据权利要求1所述的电解式滤榨一体化污泥脱水机，其特征在于：所述直流电源（15）的输出电压为20V～120V。

5.根据权利要求1所述的电解式滤榨一体化污泥脱水机，其特征在于：相重合的上过滤带（7）、上压榨带（8）、下过滤带（18）和下压榨带（19）同步带速为0.5m/min～4 m/min。

6.根据权利要求1所述的电解式滤榨一体化污泥脱水机，其特征在于：所述辊轴（20）中间段表面外套绝缘层。