CN104014185B - 污泥离心压滤脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥离心压滤脱水装置，包括电机(1)、转鼓(2)和螺旋压滤器(3)，所述的螺旋压滤器(3)设置在转鼓(2)内，螺旋压滤器(3)包括螺旋轴(3.1)和螺旋压滤叶片(3.2)，螺旋轴(3.1)内中空并在其内设置污泥进料通道(4)，由污泥进料通道(4)将污泥送入转鼓(2)内，在螺旋压滤器(3)上设有过滤层(5)和排水通道(6)，所述的排水通道(6)通过过滤层(5)与转鼓(2)相连通，螺旋压滤叶片(3.2)与转鼓形成多个压滤腔室(7)，所述的多个压滤腔室(7)沿污泥移动方向依次缩小。采用本发明，使污泥出口出来的污泥含水率达到要求，本发明可连续运行、生产效率高、脱水后含水率低。

Description

污泥离心压滤脱水装置

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，具体地说是一种用于污泥处理的污泥离心压滤脱水装置。

背景技术

污水处理过程中会产生大量的污泥，其质量约占处理水量的0.3％-0.5％，污泥的处理投资及运行成本非常巨大，用于污泥处理的费用一般占污水处理厂运行费用的20％-50％，给污水处理带来了沉重的负担。根据国家相关规定，对污泥出厂含水率都有一定的要求(60％以下)，必须对污泥进行脱水，使含水率将至一定的数值之后才能进行后续处理，所以，对污泥进行脱水是污水处理的关键工序。

污泥脱水的方法主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法，自然干化法已无法满足现代化工业的污水处理的需求，其中机械脱水是使用最广的一种，机械脱水主要有压滤、离心脱水等几种方法，相应设备主要有带式压滤脱水机、离心脱水机、板框式压滤脱水机、螺旋式压榨脱水机等。带式压滤脱水机、离心脱水机、螺旋压榨式脱水机为连续运行，生产效率高，但是只能将污泥脱水至含水率75％-80％之间；板框式压滤脱水机虽然可以将污泥脱水至含水率60％，但是由于其为间歇式运行，生产效率低，且占地面积、噪声大。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的脱水后含水率高、无法连续生产运行的问题，提供了一种可连续运行、生产效率高、脱水后含水率低的污泥离心压滤脱水装置。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的污泥离心压滤脱水装置，包括电机、转鼓和螺旋压滤器，所述的螺旋压滤器设置在转鼓内，螺旋压滤器包括螺旋轴和螺旋压滤叶片，螺旋轴内中空并在其内设置污泥进料通道，由污泥进料通道将污泥送入转鼓内，在螺旋压滤器上设有过滤层和排水通道，所述的排水通道通过过滤层与转鼓相连通，螺旋压滤叶片与转鼓形成多个压滤腔室，所述的多个压滤腔室沿污泥移动方向依次缩小。

采用以上结构，本发明与现有技术相比，具有以下优点：采用本发明，通过离心及压滤的方式对污水进行深度处理，离心和压滤同步，螺旋轴转动带动螺旋压滤叶片挤压污泥向前移动，由于离心和挤压的作用，水分从过滤层流至排水通道，经排水通道排出，随着污泥的移动，其含水率也逐步降低，故逐步缩小压滤腔室的体积，以进一步除水，使污泥出口出来的污泥含水率达到要求，本发明可连续运行、生产效率高、脱水后含水率低。

作为改进，所述的螺旋压滤叶片由弹性材料制成，螺旋压滤叶片内设有高压流体通道，通过动力源往高压流体通道内通入高压流体以膨胀螺旋压滤叶片。这样，通过高压流体膨胀挤压污泥，从而实现压滤，提高脱水效率，并降低含水率。

作为改进，所述的排水通道设于螺旋压滤器内，排水通道上排布有相互连通的孔隙，所述的孔隙位于过滤层的内侧；在螺旋压滤器的挤压下，压滤出的液体经过滤层过滤后进入孔隙，最后由排水通道排出。

作为改进，每一圈的螺旋压滤叶片的两侧均设有限位挡圈；限位挡圈的作用在于防止螺旋压滤叶片轴向窜动。

作为改进，所述的排水通道设有横向固定环，所述的高压流体通道内设有径向固定环；横向固定环目的在于高压流体膨胀螺旋压滤叶片时，能够防止因挤压而造成排水通道封闭的现象，径向固定环可以防止因叶片膨胀而造成螺旋压滤叶片与转鼓之间受力过大，消除其对螺旋压滤器的转动的影响。

作为改进，所述的转鼓的后端设有端板，所述的端板上也设有过滤层，端板上过滤层的内侧设有孔隙。这样，便可以通过端板处的过滤层和孔隙挤压出液体，进一步降低了含水率。

作为改进，在螺旋压滤器的后端处、转鼓的内底部位置设有压力传感器，并开设有污泥出口，在污泥出口处设有用于开启和关闭污泥出口的闸板阀。这样，由于污泥的含水率与压力之间存在关联性，可以通过压力传感器的压力来判断是否达到要求的含水率，从而便于调节出口污泥的含水率。

作为改进，所述的排水通道上设有气泵和排水口，挤压进入排水通道的液体通过排水口排出，在脱水结束后，通过气泵将高压气体充入到排水通道内，对堵塞在孔隙及过滤层上的污泥颗粒进行清洗。有效地防止了污泥颗粒堵塞孔隙和过滤层的现象，从而保障设备的正常运行。

附图说明

图1为本发明的污泥离心压滤脱水装置示意图；

图2为附图1的A-A剖面图；

图3为附图1的局部放大图。

如图所示，1、电机，2、转鼓，3、螺旋压滤器，3.1、螺旋轴，3.2、螺旋离心叶片，4、污泥进料通道，5、过滤层，6、排水通道，7、压滤腔室，8、差速器，9、分料装置，10、限位挡圈，11、高压流体通道，12、横向固定环，13、径向固定环，14、孔隙，15端板，16、压力传感器，17、污泥出口，18、闸板阀，19、气泵，20、控制器，21、罩壳、22、排水口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图所示，本发明的一种污泥离心压滤脱水装置，包括电机1、转鼓2和螺旋压滤器3，所述的螺旋压滤器3设置在转鼓2内，螺旋压滤器3包括螺旋轴3.1和螺旋压滤叶片3.2，螺旋轴3.1内中空并在其内设置污泥进料通道4，由污泥进料通道4将污泥送入转鼓2内，在螺旋压滤器3上设有过滤层5和排水通道6，所述的排水通道6通过过滤层5与转鼓2相连通，螺旋压滤叶片3.2与转鼓2形成多个压滤腔室7，所述的多个压滤腔室沿污泥移动方向依次缩小。

以上技术构成了解决本发明技术问题的基本方案。在上述结构中，通过电机1驱动转鼓2和螺旋压滤器3，在电机1与转鼓2、螺旋压滤器3之间设有差速器8，通过差速器8使转鼓2、螺旋压滤器3差速转动，以提高离心压滤效果。所述的污泥进料通道4的前端设有分料装置9，由分料装置9将污泥均匀送入转鼓2内。

本发明的离心压滤脱水以压滤脱水为主，离心脱水为辅。转鼓2、螺旋压滤器3(包括螺旋轴3.1和螺旋压滤叶片3.2)之间形成压滤腔室7(注：多个压滤腔室7之间并非完全隔离的，在螺旋压滤叶片的转动下，相邻腔室之间相互连通和变化)，压滤腔室7体积随着污泥的移动方向逐渐缩小，各腔室的体积与处于不同腔室的含水率不同的污泥体积一一对应。

螺旋压滤叶片3.2为具有较宽厚度及良好弹性材料制成的叶片，其宽度约为螺旋轴3.1螺距的1/3-1/2，螺旋压滤叶片3.2内通入压力后其体积可增大至其初始体积的1.2-1.5倍，以通入高压液体后能对污泥产生较大的压力为准，螺旋压滤叶片3.2受压膨胀，常压回复原态，螺旋压滤叶片3.2四周包裹着过滤层5(本实施例中采用滤布)，过滤层5可采用现有技术中的板框压滤机所采用的滤布。螺旋压滤叶片3.2的两侧设有限位挡圈10，使得螺旋压滤叶片3.2只能膨胀，而不会发生轴向窜动。

螺旋压滤叶片内设有高压流体通道11，通过动力源(可以采用液压泵)往高压流体通道11内通入高压流体以膨胀螺旋压滤叶片3.2。所述的排水通道6设有横向固定环12，所述的高压流体通道11内设有径向固定环13；横向固定环12可以防止在高压流体膨胀螺旋压滤叶片时，能够防止因挤压而造成排水通道6封闭的现象，径向固定环13可以防止因叶片膨胀而造成螺旋压滤叶片与转鼓之间受力过大，降低叶片转动的摩擦力，在螺旋压滤叶片3.2外缘设有耐磨层，通过耐磨层与转鼓的内壁摩擦。

所述的排水通道6设于螺旋压滤器3内，排水通道6上排布有相互连通的孔隙14，所述的孔隙14位于过滤层5的内侧；孔隙14同时设置于螺旋轴3.1和螺旋压滤叶片3.2上，孔隙24的相互连通既可以指通过排水通道6连通，也可以通过孔隙之间的孔道连通，视具体情况而设计。

所述的排水通道6包括设置于螺旋轴内的环形通道和设置于螺旋压滤叶片内的排液通道，螺旋轴上的孔隙由环形排水通道向外径向延伸，孔隙的外端部由过滤层环形包裹。在螺旋轴内设置环形排水通道，提高了排水通道的流量，同时也便于孔隙的布置。

所述的转鼓2的后端设有端板15，所述的端板15上设有过滤层，端板15上过滤层的内侧设有孔隙。便可以通过端板处的过滤层和孔隙挤压出液体，为了取得更好的集水效果，可将这部分孔隙也与排水通道连通，由排水通道一起排出。

在螺旋压滤器3的后端处、转鼓的内底部位置设有压力传感器16，并开设有污泥出口17，在污泥出口17处设有用于开启和关闭污泥出口的闸板阀18。由于污泥的含水率与压力之间存在关联性，可以通过压力传感16的压力来判断是否达到要求的含水率，压力越大，脱水越好，含水率越低。压力传感器16和闸板阀18可由控制器进行控制，从而能精确测量压力，并能够迅速做出响应。

由于污泥细小颗粒容易堵塞孔隙及滤布(过滤层)，如不及时清洗，对设备的运行效果将产生重要影响。当脱水结束后，通过气泵19将高压气体充入到排水通道6内，对堵塞在孔隙及滤布上的微小污泥颗粒进行冲洗。

在螺旋轴的离心作用下，污泥被甩转鼓(转鼓可不转动)内壁上，水分则通过螺旋轴和螺旋压滤叶片上的滤布及孔隙进入到排水通道；另一方面，由于离心压滤腔体积越来越小，污泥不断被挤压，同时，高压液体进入到螺旋压滤叶片内，螺旋压滤叶片膨胀，进一步对污泥进行挤压，污泥受到了足够大的挤压力，污泥颗粒停留在压滤腔室内，水分则通过滤布及螺旋叶片上的孔隙进入到螺旋压滤叶片内的排水通道。随着螺旋轴的不停转动，污泥从最左端推送到最右端，水分被不断的挤出，到最右端时，根据含水率对应污泥的体积不同而设置最后一个压滤腔室的体积，保证污泥进入到最右端基本能达到含水率的要求，在进入到最后腔体内，在螺旋压滤叶片及端板的挤压下，污泥的压力会更大，可进一步挤出污泥内的水分，当污泥所受到的压力达到设定的压力(此时，污泥的含水率也达到要求，因为污泥的含水率和压力有一定的对应关系)时，压力传感器将信号传输给控制器，控制器打开闸板阀，污泥排出。气泵开始打开，高压气体通过排水通道进入到螺旋轴及螺旋压滤叶片内的孔隙内，将孔隙及滤布上堵塞的微小污泥颗粒清洗干净，提高设备的使用可靠性及脱水效果。

本发明的有益效果是既有离心脱水机的优点，又兼有板框压滤机的优点，可解决离心机脱水后含水率较高，又能解决板框压滤机间歇工作生产效率不高的问题；离心与压滤同步进行，提高脱水效果；该装置与板框机相比，占地面积小，噪音小，操作环境为封闭式，安全卫生。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种污泥离心压滤脱水装置，包括电机(1)、转鼓(2)和螺旋压滤器(3)，其特征在于：所述的螺旋压滤器(3)设置在转鼓(2)内，螺旋压滤器(3)包括螺旋轴(3.1)和螺旋压滤叶片(3.2)，螺旋轴(3.1)内中空并在其内设置污泥进料通道(4)，由污泥进料通道(4)将污泥送入转鼓(2)内，在螺旋压滤器(3)上设有过滤层(5)和排水通道(6)，所述的排水通道(6)通过过滤层(5)与转鼓(2)相连通，螺旋压滤叶片(3.2)与转鼓形成多个压滤腔室(7)，所述的多个压滤腔室(7)沿污泥移动方向依次缩小；所述的排水通道(6)设有横向固定环(12)，螺旋压滤叶片(3.2)由弹性材料制成，内设有高压流体通道(11)，所述的高压流体通道(11)内设有径向固定环(13)。

2.根据权利要求1所述的污泥离心压滤脱水装置，其特征在于：所述的排水通道(6)设于螺旋压滤器(3)内，排水通道(6)上排布有相互连通的孔隙(14)，所述的孔隙(14)位于过滤层(5)的内侧。

3.根据权利要求1或2所述的污泥离心压滤脱水装置，其特征在于：每一圈的螺旋压滤叶片(3.2)的两侧均设有限位挡圈(10)。

4.根据权利要求2所述的污泥离心压滤脱水装置，其特征在于：所述的转鼓(2)的后端设有端板(15)，所述的端板(15)上设有过滤层，端板(15)上过滤层的内侧设有孔隙。

5.根据权利要求2所述的污泥离心压滤脱水装置，其特征在于：在转鼓(2)的内底部位置设有压力传感器(16)，并开设有污泥出口(17)，在污泥出口(17)处设有用于开启和关闭污泥出口(17)的闸板阀(18)。

6.根据权利要求4所述的污泥离心压滤脱水装置，其特征在于：所述的排水通道(6)上设有气泵(19)和排水口(22)，挤压进入排水通道(6)的液体通过排水口(22)排出，在脱水结束后，通过气泵(19)将高压气体充入到排水通道(6)内，对堵塞在孔隙及过滤层上的污泥颗粒进行清洗。