CN102701566A - 一种污泥脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥脱水装置，包括腔体、可在腔体内往复滑动的活动柱塞以及活动柱塞驱动器，所述活动柱塞上设有一组脱水孔；在活动柱塞后端设置有用于防止脱水孔堵塞的推泥组件，所述后端为背离污泥的一端，所述推泥组件包括一组顶杆、顶杆固定板以及顶杆驱动器；每个顶杆位于对应的脱水孔内，顶杆固定板用于固定所述顶杆，并在所述顶杆驱动器的驱动下驱动所述顶杆在脱水孔内往复运动。本发明所述的一种高效污泥脱水装置，将板框式以及带式压滤机所具备的优点结合起来，具有污泥脱水效率快，脱水程度高的优点，能在2分钟内完成一次污泥的循环脱水。

Description

一种污泥脱水装置

技术领域

本发明涉及一种环保处理装置，特别是一种用于处理城市和工业企业污水处理中的污泥脱水装置。

背景技术

污泥作为城市处理厂和工业企业污水处理站的经常性产物，其在节能减排及生态建设过程中占有举足轻重的地位，其是由微生物细胞群体和其解体产物组成，除有机质含量高外，还含有大量重金属离子，病原菌等有害物质，并具有含水率高、体积大，形态复杂、输送困难等特性。如果污泥得不到及时的处理处置，将从空气、地下水和食物链三方面威胁人类的生活，原来严重的水污染问题非单没有解决，反而又带来了新的环境问题。

现有技术中重要采用以下三种处理装置：带式压滤脱水机，离心式脱水机，板框式压滤机。他们分别存在以下缺陷：带式压滤脱水机，离心式脱水机，污泥后期处理困难，运输量大，而且容易泄漏，填埋时所占有的面积也是偏大，而且很容易产生二次污染，如用于焚烧，污泥内大量的水份在炉内蒸发，烟气较大，污染物排放量也大，锅炉尾部腐蚀严重，同时大量水分蒸发耗能大，处理成本高，污泥处理能力也受到一定的限制。板框式脱水机的污泥脱水率能为50%~60%，且工作效率较低，一般压制时间大约在2~4小时，单次处理时间较长，污泥处理量不能满足城市污水处理厂使用要求。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种污泥脱水装置。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种污泥脱水装置，包括腔体、可在腔体内往复滑动的活动柱塞以及活动柱塞驱动器，所述活动柱塞上设有一组脱水孔；在活动柱塞后端设置有用于防止脱水孔堵塞的推泥组件，所述后端为背离污泥的一端，所述推泥组件包括一组顶杆、顶杆固定板以及顶杆驱动器；每个顶杆位于对应的脱水孔内，顶杆固定板用于固定所述顶杆，并在所述顶杆驱动器的驱动下驱动所述顶杆在脱水孔内往复运动。所述腔体外周以及内部可以为圆形，方形等形状。

本发明使用了小孔脱水的原理，在保证脱水率的前提下，有效地阻止了污泥中泥沙的流出。更具有创造性地在于，在污泥脱水成为泥块后，泥块是牢牢粘在活动柱塞表面的，由于设置了推泥组件，一方面能够通过顶杆将泥块推离活动柱塞表面，另一方面，能够清空脱水孔，防止脱水孔的堵塞，便于快速进行下一次的污泥脱水，不需要人工清理脱水孔，大大增加了脱水效率。

本发明中，优选地的方案之一，活动柱塞对面的腔体内设有固定柱塞，所述固定柱塞上设有一组脱水孔，所述活动柱塞对面指的是接触污泥一面的对面。通过对象设置带有脱水孔的固定柱塞，大大提高了脱水的效率。固定柱塞可以联合利用活动柱塞后的推泥装置的顶杆清空固定柱塞中的脱水孔。

本发明中，优选地的方案之二，包括设置在固定柱塞后端，所述后端为背离污泥的一端，用于防止脱水孔堵塞的推泥组件，所述推泥组件包括一组顶杆、顶杆固定板以及顶杆驱动器；每个顶杆位于对应的脱水孔内，顶杆固定板用于固定所述顶杆，并在所述顶杆驱动器的驱动下驱动所述顶杆在脱水孔内往复运动。本方案中，固定柱塞本身也可以设置一个配套的推泥组件，专门用于清理固定柱塞的脱水孔。

本发明中，优选地的方案之三，所述顶杆与所述脱水孔间隙配合。由于将顶杆设置在脱水孔内，由此进一步减小孔径，形成间隙式排水，阻止了泥沙的排出。顶杆与所述脱水孔之间的间隙小于1mm。

本发明中，优选地的方案之四，所述脱水孔为台阶式沉孔，最贴近污泥的一面为小孔径，之后的一段设置为大孔径，用大孔径和小孔径配合的台阶式沉孔，在保障脱水率的同时，最大限度地阻止污泥中泥沙的流出，并防止流出的泥沙，堵塞脱水孔。

本发明中，优选地的方案之五，所述腔体分为活动部和固定部两部分，所述活动部连接腔体驱动器，用于移动活动部使腔体处于打开状态或者封闭状态，通过将腔体设置为两部分，可以最快速地让脱水后的污泥块掉落出本装置，从而无需拆除柱塞部分的机构部件，就可以实现清空腔体，自动化地准备进行下一次的污泥脱水。

本发明中，优选地的方案之六，所述活动柱塞与所述腔体间隙配合，且活动柱塞的外周面设为具有台阶面，将活动柱塞外周设置为靠近污泥部分周向大于远离污泥一侧周向的台阶面，使得活动柱塞与腔体之间的污水能够尽快地流出。活动柱塞与所述腔体之间的间隙小于1mm。

本发明中，优选地的方案之七，所述活动柱塞的台阶面的内陷的面上间隔设有一组凸块，每两个凸块之间形成流水通道，由此在保证污水能够尽快排出的同时，增加了活动柱塞与腔体之间的支撑。

本发明中，优选地的方案之八，所述固定柱塞与所述腔体间隙配合，且固定柱塞的外周面设为具有台阶面。将固定柱塞外周设置为靠近污泥部分周向大于远离污泥一侧周向的台阶面，使得固定柱塞与腔体之间的污水能够尽快地流出。固定柱塞与所述腔体之间的间隙小于1mm。

本发明中，优选地的方案之九，所述活动柱塞驱动器、顶杆驱动器以及腔体驱动器为气缸、油缸中的任意一种。本发明中，任何一种直线往复式驱动机构都可以作为驱动器，气缸特别是油缸等液压缸是本领域较为常见的驱动方式，当然，也不排除使用电机等其他驱动方式作为活动柱塞驱动器、顶杆驱动器以及腔体驱动器的具体实施方案。

有益效果：本发明所述的一种高效污泥脱水装置，将板框式以及带式压滤机所具备的优点结合起来，具有污泥脱水效率快，脱水程度高的优点，能在2分钟内完成一次污泥的循环脱水。同时脱水率达到50~70%，能广泛适用于各个污水处理厂，以实现安全、高效、低成本的产业化污泥处理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本发明实施例1结构示意图。

图2是本发明实施例2结构示意图。

图3是本发明实施例3结构示意图。

图4是本发明实施例4剖面结构示意图一。

图5是本发明实施例4剖面结构示意图二。

图6是本发明实施例4剖面结构示意图三。

图7是本发明实施例4剖面结构示意图四。

图8是本发明活动柱塞结构示意图。

图9是本发明活动柱塞剖面示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1和图8所示，本实施例公开了一种污泥脱水装置，包括腔体侧壁4、可在腔体侧壁4内往复滑动的活动柱塞7以及活动柱塞驱动器17，所述活动柱塞上设有一组脱水孔7c；在活动柱塞7后端设置有用于防止脱水孔堵塞的推泥组件，所述后端是指活动柱塞7不与污泥直接接触一端。所述推泥组件包括一组顶杆8、顶杆固定板9以及顶杆驱动器11；每个顶杆8位于对应的脱水孔7c内，顶杆固定板9用于固定所述顶杆8，并在所述顶杆驱动器11的驱动下驱动所述顶杆在脱水孔内往复运动。活动柱塞驱动器17和顶杆驱动器11可以根据各自工作状态各自运动。本实施例中，前固定板1和腔体侧壁4共同构成了完成的腔体。

以上部分工作方式为：在腔体侧壁4内填充待处理的污泥22，活动柱塞驱动器17驱动活动柱塞压泥，形成泥块和水的分离，将水和泥块各自处理后，顶杆驱动器11工作，驱动顶杆往复运动，使原本呆留在间隙中的泥沙由顶杆顺带脱离出来，保持原本的间隙畅通。活动柱塞压泥时，顶杆可以在顶杆驱动器的驱动下位于脱水孔内或者脱水孔外。

本实施例中，活动柱塞驱动器17和顶杆驱动器11采用液压油缸。所述顶杆与所述脱水孔数量一一对应适配，或者也可以略有数量差别，但脱水孔数量一定大于等于顶杆数量。

为了机械结构设计方便，提高稳定性，本实施例采用了如下额外的设计，包括设置了后固定板14，将腔体侧壁4通过导柱3和前固定板1、后固定板14固定为一体，活动柱塞驱动器17固定在后固定板14上，其驱动杆17a可以直接连接活动柱塞。本实施例通过活动柱塞支撑板12驱动活动柱塞，活动柱塞与柱塞支撑板12连接有活动柱塞支撑杆10。顶杆驱动器11固定在后固定板14上，其顶杆可以直接驱动顶杆固定板9，本实施例中通过顶杆推板15驱动顶杆固定板9，顶杆推板15与顶杆固定板9之间设有连接杆。腔体侧壁4可以如同本实施例所述的设置活动柱塞的一端为开口，另一端通过前固定板1固定并封闭，也可以采用腔体侧壁4本体一体化成型，则无需借助前固定板1作为封闭端。需要指出的是，当采用本实施例所述的整体活动式腔体，是指腔体的侧面整体活动，腔体用于封闭的一端可以为固定端，也可以同样采用液压缸控制进行移动，只要能够在污泥压制脱水时形成相对封闭的空间即可。本段所述并非对实现本发明的必要技术特征的限定。

本领域技术人员公知的，可以在活动柱塞7完全抬起脱离腔体后，加入待处理的污泥22，本实施例为了方便，在腔体侧壁4一侧设置了进料口18，用于加入待处理的污泥22。为了排水方便，在腔体的下侧可以设置排水口19。当然根据具体实施方式的不同，如采用左或右端开口的腔体，则污水会自然从开口一端排出。即使是使用上端开口的墙体，也可以采用排水装置如排水泵排水，而不必开排水口。为了便于将处理好的污泥块取出，可以在腔体一侧设置活动门（图中未示出），需要脱水时，活动门关闭，需要取出泥块时，打开活动门。当然，也可以不设置活动门，将活动柱塞7完全抬起脱离腔体后，取出泥块。本实施例中，采用了活动腔体的结构，即将腔体与腔体驱动器16连接，具体是通过腔体连接板6进行连接，当泥块22脱水后，可以通过腔体驱动器16拉动腔体侧壁4在导柱3上滑动，从而形成下方整体的开口。顶杆固定板9位于腔体连接板6和活动柱塞之间。活动柱塞驱动器17、顶杆驱动器11以及腔体驱动器16可以各自固定，也可以统一固定在后固定板14上，如本实施例所示。本段所述并非对实现本发明的必要技术特征的限定。

本实施例工作方式如下：腔体驱动器16工作，将腔体侧壁4推至前固定板1时形成封闭空间，从加料口18加入待处理的污泥22，装填满后，活动柱塞驱动器17推动活动柱塞支撑板12、顶杆固定板9以及活动柱塞一起压泥，此时顶杆位于脱水孔内，待污泥22中的水分通过脱水孔与顶杆之间的间隙排出腔体。待污泥处理完毕后，腔体驱动器驱动打开腔体、活动柱塞驱动器驱动活动柱塞后退，顶杆驱动器驱动顶杆顶出脱水孔，则可以将泥块顶离活动柱塞表面，由此则泥块脱落，顶杆退回脱水孔内，则完成脱水孔的疏通，以上三个驱动器的动作顺序可以根据具体实施调整。

本实施例中，活动柱塞与污泥直接接触的面为前端，不直接与污泥直接接触的面为后端，其余实施例相同。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，将腔体侧壁4分为固定部4a和活动部4b两个部分，固定部4a内设有一个位于活动柱塞对面的固定柱塞2，固定柱塞上同样设有一组脱水孔。活动部4b的一侧设有出水孔19，活动部4b通过腔体连接板6进行连接腔体驱动器16。由此增加了固定柱塞2作为脱水部件，提高了脱水效率，可以将固定柱塞的脱水孔设置为与活动柱塞的脱水孔位置对应，活动柱塞后的推泥组件可以同样的，是顶杆延伸到固定柱塞的脱水孔内，由此实现对固定柱塞脱水孔的疏通。将腔体侧壁4分为固定部4a和活动部4b两个部分，可以便捷地打开腔体，去除处理好的污泥块。

本实施例中，进一步的，可以在固定部4a上设置一个出水孔23，当然也可以不设置。

本实施例中，固定柱塞与污泥直接接触的面为前端，不直接与污泥直接接触的面为后端，其余实施例相同。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，取消了实施例1中的腔体驱动器16和腔体连接板6，采用固定式腔体侧壁4的结构。进一步的，在腔体侧壁4一侧设有污泥排出口以及污泥排出阀门21，通过打开污泥排出阀门21取出处理后的污泥块22。

更进一步的，本实施例中，腔体侧壁4内，与所述活动柱塞相对的对侧设置一个与前固定板1连接的固定柱塞2，固定柱塞上同样设有一组脱水孔，固定柱塞后设有顶杆固定板5，顶杆固定板5上设有一组与所述固定柱塞的脱水孔对应的顶杆12，顶杆12位于脱水孔内。所述顶杆与所述脱水孔数量一一对应适配，或者也可以略有数量差别，但脱水孔数量一定大于等于顶杆数量。所述顶杆固定板5后连接顶杆驱动器20，顶杆驱动器20可以直接驱动顶杆固定板5。本实施例中，采用固定活塞连接板13作为中间件，由固定活塞连接板通过连接杆连接顶杆固定板5，由此驱动顶杆在固定柱塞2的脱水孔内往复运动。

本实施例相对实施例1而言，在污泥22脱水完毕后，增加了顶杆驱动器20驱动顶杆12前进推出污泥块，以及顶杆驱动器20驱动顶杆12往复运动清空固定柱塞的脱水孔的功能，由此可以防止部分污泥连接在固定柱塞上，同时无需借助活动柱塞的顶杆就能够疏通自身的脱水孔，使各个设备保持相互独立，增加了精确性。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例3的区别在于，增加了将腔体侧壁4分为固定部4a和活动部4b两个部分，固定柱塞2以及顶杆固定板5位于固定部4a内，同时增加了腔体连接板6和腔体驱动器16，活动部4b通过腔体连接板6进行连接腔体驱动器16。进一步取消了实施例3中的污泥排出口和污泥排出阀门。

本实施例中，进一步的，可以在固定部4a上设置一个出水孔23，当然也可以不设置。

本实施例的完整工作过程如图4~图7所示。图4中，腔体驱动器16处于最长状态，固定柱塞2和活动柱塞7以及腔体的固定部4a和活动部4b形成一个相对封闭的空间，活动部4b上设置有进料口18，将含水污泥22从进料口18填入该相对封闭的空间内，基本填满。如图5所示，活动柱塞驱动器17和顶杆驱动器11工作驱动活动柱塞运动，将污泥22压缩，顶杆固定板5、9分别将顶杆12、8推入各自的固定柱塞2和活动柱塞7的脱水孔中，顶杆12、8与各自的对应固定柱塞2和活动柱塞7的污泥接触端面齐平，从而与脱水孔形成间隙配合，污泥中的污水通过间隙排出，进一步，从各自对应的排水孔23、19中排出。

本实施例中，优选地方案，活动柱塞7、顶杆固定板9、活动柱塞支撑板12、固定柱塞2以及顶杆固定板5的外表面，与各自分别于对应的腔体的固定部4a或活动部4b的内表面间隙配合，当然也可以采用密封式滑动配合。

如图6所示，污泥脱水达到要求后，顶杆驱动器20工作，驱动固定柱塞内的顶杆12顶出，则将污泥22推离固定柱塞的表面，同时活动柱塞驱动器17、腔体驱动器前以及顶杆驱动器11工作，同时收缩，污泥则跟随活动柱塞一起运动。

如图7所示，收缩到预定位置后，顶杆驱动器11，驱动顶杆8伸出活动柱塞7的表面，则污泥22脱离活动柱塞7表面，取出污泥22。顶杆驱动器11、顶杆驱动器20分别驱动各自顶杆8、顶杆12往复运动1次或多次，达到疏通脱水孔的目的。

实施例5

如图8所示，本实施例中，活动柱塞7具体可以使用如下结构：所述活动柱塞7的外周面为台阶面，即具有较大的外周面7e和相对较小的外周面7e，在相对较小的外周面上间隔设置有凸起7d，两两凸起7d之间形成了排水通道7a，活动柱塞7内设有排水孔7c。

如图9所示，脱水孔7c设置为台阶式沉孔结构，即接触污泥的前端向内延伸部分为具有较小孔径的部分7f，往后直到不接触离污泥的端面的脱水孔具有较大的孔径部分7g，由此设计保证既有利于排水，又防止泥沙排出。

所述固定柱塞2可以设计为与如8，图9完全相同的结构。

本发明中实施例1~4中任意一个实施例都可以使用本实施例中描述的活动柱塞或者固定柱塞的结构。

本发明提供了一种污泥脱水装置，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种污泥脱水装置，其特征在于，包括腔体、可在腔体内往复滑动的活动柱塞以及活动柱塞驱动器，所述活动柱塞上设有一组脱水孔；在活动柱塞后端设置有用于防止脱水孔堵塞的推泥组件，所述推泥组件包括一组顶杆、顶杆固定板以及顶杆驱动器；每个顶杆位于对应的脱水孔内，顶杆固定板用于固定所述顶杆，并在所述顶杆驱动器的驱动下驱动所述顶杆在脱水孔内往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，活动柱塞对面的腔体内设有固定柱塞，所述固定柱塞上设有一组脱水孔。

3.根据权利要求2所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，包括设置在固定柱塞后端用于防止脱水孔堵塞的推泥组件，所述推泥组件包括一组顶杆、顶杆固定板以及顶杆驱动器；每个顶杆位于对应的脱水孔内，顶杆固定板用于固定所述顶杆，并在所述顶杆驱动器的驱动下驱动所述顶杆在脱水孔内往复运动。

4.根据权利要求1或2所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，所述顶杆与所述脱水孔间隙配合。

5.根据权利要求1或2所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，所述脱水孔为台阶式沉孔。

6.根据权利要求1所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，所述腔体分为活动部和固定部两部分，所述活动部连接腔体驱动器，用于移动活动部使腔体处于打开状态或者封闭状态。

7.根据权利要求1所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，所述活动柱塞与所述腔体间隙配合，且活动柱塞的外周面设为具有台阶面。

8.根据权利要求7所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，所述活动柱塞的台阶面的内陷的面上间隔设有一组凸块，每两个凸块之间形成流水通道。

9.根据权利要求1所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，所述固定柱塞与所述腔体间隙配合，且固定柱塞的外周面设为具有台阶面。

10.根据权利要求1所述的一种污泥脱水装置，其特征在于，所述活动柱塞驱动器、顶杆驱动器以及腔体驱动器为气缸、油缸中的任意一种。

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