CN105776809A - 一种污泥脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥处理设备领域，具体而言，涉及一种污泥脱水装置，其包括压滤通道、驱动机构和支撑架,支撑架上设置有压滤通道，压滤通道包括弧道、转鼓、第一盖板和第二盖板，压滤通道为体积逐渐缩小的弧形通道，转鼓上设有叶片，叶片将压滤通道分割成若干个腔室，压滤通道套设在驱动机构上。本发明提供的一种污泥脱水装置，采用体积逐渐缩小的压滤通道进行脱水，更符合污泥脱水规律；通过叶片将污泥分割成若干密闭加压腔室，增大了单位体积内的过滤面积，有利于水分的脱除，同时前腔室泥饼的脱水阻力可对后腔室形成背压，可有效的降低运行能耗；本装置具有结构简单、结构强度高、安全性能好、操作简便等特点。

Description

一种污泥脱水装置

技术领域

本发明涉及污泥处理设备领域，具体而言，涉及一种污泥脱水装置。

背景技术

随着工业的发展和对环境保护的日益加强，人们对污水的有效处理和回收利用越来越重视，而污水处理后所残剩的污泥中由于含有大量的致病菌，如果处置不当，可能直接给水质、土壤及大气带来污染，所以如何对污泥进行处理和合理利用，也成为各国一直研究的课题。目前，污水污泥处理工业的规模越来越庞大。利用机械加压脱水的方式对污泥进行浓缩脱水，体积减量，是目前国内外已经广泛使用的手段，也是一种可行性、可操作性相对较高，对环境保护较好的一种方法。

现有的污泥浓缩脱水的设备主要有：1、板框式压滤机，如申请号为201210122537.6的中国专利申请采用的是高压隔膜板框压滤机，采用该装置处理泥浆效果好且稳定、药剂投加量少或者不加药剂，但电能成本高、占地面积大，不能连续工作，并且其滤布寿命不高；2、带式压滤机，例如：申请号为CN201220193873.5的带式压滤机，虽然具有连续运行，自动化程度高，可在运行中调节等优点，但其本身结构较为复杂，对带的要求很高，而且一般带机的压榨力比较小(0.5～1MPa)，不利于污泥的深度脱水；3、旋转压滤机，如公告号为201220003894.6的叠螺式污泥脱水机，虽然能耗低，但因固定板、活动板有运动间隙、对化学药剂依赖较高、药剂投加量大，药剂不足会出现泥和水从固定板、活动板间隙流走；4、离心过滤机，例：公告号为200910009053.9的离心脱水机克服了依赖加化学药剂的问题，处理泥浆效果好且稳定,但由于其结构制造工艺的原因，单台设备的处理量小、用电能耗大、噪音污染大、维护麻烦、成本高；5、旋转挤压过滤机，例：以专利WO03004130为代表，以及CN1524008A、CN2571751、CN2644426、CN2907832、CN201070557等所描述的工作原理基本相同的旋转挤压式污泥脱水机，虽然克服了前述四种的诸多缺点，但其单通道脱水机的处理能力很低，其多通道机也仅是单通道机的串联，其安装制造难度增大不少，并且，由于工作原理的关系，其对过滤筛网的要求极高；另外由于其进料压力仅2～50KPa，对于某些污泥，容易形成堵料，其出口压力仅约500KPa，对于较难脱水的污泥要么其出料泥饼干度不高，要么其处理量很低。

综上所述，有必要对目前污泥脱水处理从新的技术入手，研究出一种处理量大、对化学药剂依赖小、能耗低、可靠性高、结构简单、操作简便的污泥处理技术及设备。因此研制一种能耗低、处理量大、脱水效果好、可连续工作的污泥脱水装置具有迫切的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、结构强度高、安全性能好、操作简便的污泥脱水装置，以解决传统的污泥脱水装置能耗高、处理量小、脱水效果差、结构复杂等问题。

在本发明的实施例中提供了一种污泥脱水装置，包括压滤通道、驱动机构和支撑架,所述支撑架上设置有压滤通道，所述压滤通道为体积逐渐缩小的弧形通道，所述压滤通道内部设有叶片，所述叶片将压滤通道分割成若干个腔室，所述压滤通道套设在所述驱动机构上。

其中，叶片的尺寸和数量应根据实际污泥处理量和污泥含水量进行确定。

进一步的，所述压滤通道包括弧道、转鼓、第一盖板和第二盖板，所述弧道安装在所述支撑架上，所述第一盖板和第二盖板分别位于所述弧道两侧，所述第一盖板、第二盖板与所述弧道相连接，所述弧道内部设置有所述转鼓，所述转鼓由所述驱动机构驱动旋转，所述弧道、转鼓、第一盖板和所述第二盖板共同构成体积逐渐缩小的弧形通道，所述压滤通道下端的开口面积大于所述压滤通道上端的开口面积。

进一步的，所述弧道为C型弧道，通过对C型弧道的安装位置的调整，可调节污泥的压缩比。

进一步的，所述叶片、弧道、第一盖板、第二盖板和所述转鼓上均开设有若干个排水孔道，所述叶片、弧道、第一盖板、第二盖板和所述转鼓上还设有过滤筛网，所述排水孔道和过滤筛网的孔径则根据实际处理需要进行设定。

进一步的，所述压滤通道的下端设有污泥进料口，所述污泥进料口包括第一进料口和第二进料口，所述第一进料口和第二进料口均位于所述压滤通道的下端，所述第一进料口开设在所述第一盖板和所述第二盖板上，所述第二进料口开设在所述弧道上。

其中，第一进料口41和第二进料口42形状均为“口”字型。

进一步的，所述压滤通道的上端还设有污泥出料口，所述污泥进料口的开口面积大于所述污泥出料口的开口面积。

进一步的，还包括背压机构，所述背压机构设置在所述污泥出料口处，所述背压机构主要由弹簧装置构成，所述背压机构用于调节脱水后的泥饼的出口压力。

进一步的，所述叶片与所述转鼓连接，并均匀分布在所述转鼓上，所述叶片在所述转鼓的带动下从所述污泥进料口向所述污泥出料口方向运动。

进一步的，所述叶片与所述转鼓相连,所述叶片与所述转鼓的连接方式可采用铰接，所述叶片上还设置有限位块，所述限位块用于控制所述叶片的旋转角度。

进一步的，所述支撑架可采用多种形式，优选为卧式、立式和倾斜式中的任意一种。

本发明提供的一种污泥脱水装置，采用体积逐渐缩小的压滤通道进行脱水，更符合污泥脱水规律；通过在压滤通道内设置叶片，由叶片将污泥分割成若干密闭加压腔室，增大了单位体积内的过滤面积，更有利于脱水，前腔室泥饼的脱水阻力可对后腔室形成背压，可有效的降低运行能耗，且叶片随转鼓转动强制推动泥饼运动，形成强力加压，能有效降低泥饼含水率；本装置具有结构简单、结构强度高、安全性能好、操作简便等特点，同时占地面积较小，并可多通道串接增加污泥处理量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构简图；

图2为本发明的结构图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明背压机构的结构示意图；

图5为本发明叶片的局部放大图。

附图标记：

1-压滤通道；2-驱动机构；3-支撑架；4-污泥进料口；5-污泥出料口；6-背压机构；7-泥饼；8-排水孔道；11-弧道；12-第一盖板；13-第二盖板；14-转鼓；15-叶片；16-过滤筛网；17-限位块；41-第一进料口；42-第二进料口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图1、附图2和附图3所示，本发明提供了一种污泥脱水装置，包括压滤通道1、驱动机构2和支撑架3,支撑架3上设置有压滤通道1，压滤通道1为体积逐渐缩小的弧形通道，在压滤通道1内部设有多个叶片15，每个叶片15均为长方形片状结构，每个叶片15的尺寸均相同，多个叶片15将压滤通道1分割成若干个腔室，所形成的每个腔室空间体积不同，压滤通道1套设在驱动机构2上。

驱动机构2可采用多种方式，如液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动，从运行的稳定性和节约能源的角度出发，本实施例中采用电机进行驱动。

进一步的，压滤通道1包括弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14，弧道11安装在支撑架3上，第一盖板12和第二盖板13分别位于弧道11两侧，第一盖板12、第二盖板13与弧道11相连接，弧道11内部设置有转鼓14，转鼓14为圆柱形结构，转鼓14由驱动机构2驱动旋转，弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14共同构成体积逐渐缩小的弧形通道，压滤通道1下端开口的体积大于压滤通道1上端开口的体积，即压滤通道1下端为大口端，压滤通道1上端为小口端，转鼓14顺时针转动，转鼓14的转动方向与污泥移动方向相同。

其中，支撑架3、弧道11、第一盖板12和第二盖板13均为静止部件，转鼓14和叶片15均为运动部件，叶片15随转鼓14一起转动，驱动机构2为本污泥脱水装置的中心部件，第一盖板12、第二盖板13和转鼓14同轴安装在驱动机构2的主轴上。

进一步的，弧道11为C型弧道，弧道11可在其所在平面内上下移动，通过调整压滤通道1的体积，进而调节压缩比。弧道11的安装位置，可根据不同物料的进出料压力及含水情况进行灵活设置，同时，弧道11的安装位置也影响着污泥处理量的大小。

值得注意的是，压滤通道1的下端设有污泥进料口4，污泥进料口4包括第一进料口41和第二进料口42，第一进料口41开设在第一盖板12和第二盖板13上，第二进料口42开设在弧道11上，第一进料口41和第二进料口42截面形状为“口”字型。第一进料口41和第二进料口42均可用于污泥的进料，具体采用哪个进料口进料，可根据实际现场生产需要进行选择。

进一步的，压滤通道1的上端还设有污泥出料口5，因为污泥的水分是随着转鼓的转动逐渐脱除的，所以污泥进料口4的开口面积大于污泥出料口5的开口面积。

在上述实施例的基础之上，本装置还包括背压机构6，结构简图如附图4所示。背压机构6位于污泥出料口5处，背压机构6主要有弹簧装置构成，通过弹簧装置作用于第一盖板12与第二盖板13的侧面，通过侧面摩擦力调节背压大小，进而调节泥饼7的出口压力。弹簧装置式的背压机构6结构简单，操作方便，可对泥饼7的出口压力进行灵活调节，进而影响污泥中的水分含量。

进一步的，叶片15与转鼓14连接，并均匀分布在转鼓14上，叶片15在转鼓14的带动下顺时针旋转，叶片15从污泥进料口4向污泥出料口5方向运动，两个相邻的叶片15形成封闭的腔室对污泥进行压滤，每个叶片15的尺寸均相同，叶片15的尺寸和数量可根据实际污泥处理量和含水情况进行确定。

附图5为叶片15的局部放大图，叶片15通过铰接的方式与转鼓14相连接,叶片15通过铰接销均匀分布安装在转鼓上。另外，叶片15上还设置有限位块17，限位块17位于叶片与铰接轴的连接处，限位块17用于控制叶片15的旋转角度，通过限位块17对叶片15进行了方向限位，所以不会出现叶片15张开过大，导致进入压滤通道1时出现机械卡死的现象，进而影响后续的处理。

进一步的，叶片15、弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14上均开有若干个排水孔道8，排水孔道8的形状可为圆形、长方形中的任意一种，供挤压出来的滤液排出，叶片15、弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14上覆盖有过滤筛网16，过滤筛网16上的开孔可为圆孔、方孔、长孔、鱼鳞孔等。在本实施例中，过滤筛网16上的开孔为圆孔和长孔的组合。

过滤筛网16具有很重要的作用，一方面是用来阻挡污泥固体颗粒随着滤液通过排水孔道8排出设备，另一方面则作为支撑，用来形成滤饼，增强挤压过滤的效果。排水孔道8和过滤筛网16上的孔径大小则根据实际实际处理需要进行设置。

值得指出的是，叶片15、弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14上的排水孔道8的开孔率，决定着过滤面积和本装置的承载能力。因此以上各部件上排水孔道8的开孔率既要保证各部件的强度，又要尽可能地增加过滤面积，一般来说，开孔率在15～30％范围内。在本实施例中，开孔率优选为15～25％.

具体的，叶片15、弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14的材质可为碳钢、合金钢、不锈钢中的任意一种或者组合，在本技术方案的实施例中，叶片15、弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14的材质优选为碳钢。

在此需要说明的是，支撑架3可采用多种支撑方式，在本技术方案的实施例中可选用卧式、立式和倾斜式中的任意一种，具体的安装方式根据现场实际需要进行设定。

工作方式：待脱水的污泥由污泥进料口4进入，可根据实际处理需要或者现场管道铺设需要选择第一进料口41或者第二进料口42，叶片15随转鼓14顺时针旋转，故污泥的移动方向与叶片15的旋转方向相同。叶片15连续刮动送进来的污泥进料，进入压滤通道1，由于叶片15将压滤通道分割成的若干个腔室，故处于污泥进料口4处的腔室用于进泥，污泥出料口5的腔室用于排出泥饼7，处于污泥进料口4与污泥出料口5之间的腔室进行压滤脱水。

叶片15强制推动泥饼运动，形成强力加压过滤，可使脱水加压达到2～3.5MPa，于是形成了连续的进泥、脱水、出泥饼的生产过程。整个过程就是经过压滤通道1对污泥进行压滤，最后在污泥出料口5将压滤好的泥饼7排出。

在本装置的外侧还设有外壳，在附图中并未体现，外壳将整个装置密封起来，在外壳底端设置有滤液收集口，脱水过程中从叶片15、弧道11、第一盖板12、第二盖板13和转鼓14上的排水孔道8以及过滤筛网16中排出的滤液，可通过滤液收集口排出到设备外部，自此整个污泥脱水过程完成。

从上面所述可以看出，整个脱水过程连续、稳定且完全封闭。就是需要注意的是，在运行初期，需要调节背压机构6，给予压滤通道1一个初始背压，当污泥干度达到处理要求后，就卸载或调低该背压。

通过上述工作方式，含水率为60％～70％的污泥可以得到高效、快速的脱水，脱水干化后污泥的含水率可降至40％～50％。

从上述内容可以看出，本发明具有以下几个优点：

1、本装置采用特殊的压滤通道，即体积逐渐缩小的压滤通道进行脱水，更符合污泥脱水规律。

2、通过设置在压滤通道的叶片将污泥分割成若干密闭加压腔室，增大了单位体积内的过滤面积(有效过滤面积平均4m²/m³)，更有利于脱水。

3、叶片随转鼓转动强制推动泥饼运动，形成强力加压过滤，可使脱水加压达到2～3.5MPa，能有效降低泥饼含水率，且前腔室泥饼的脱水阻力可对后腔室形成背压，有效的降低了运行能耗。

4、本装置占地面积较小，并可多通道串接增加污泥处理量。

5、本装置能有效解决污泥脱水进入深度脱水的过渡段、压实段后阻力激增而导致的运行功率骤然加大的问题。同时具有结构简单、结构强度高、安全性能好、操作简便等特点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种污泥脱水装置，其特征在于：包括压滤通道、驱动机构和支撑架,所述支撑架上设置有压滤通道，所述压滤通道为体积逐渐缩小的弧形通道，所述压滤通道内设有叶片，所述叶片将压滤通道分割成若干个腔室，所述压滤通道套设在所述驱动机构上。

2.根据权利要求1所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述压滤通道包括弧道、转鼓、第一盖板和第二盖板，所述弧道安装在所述支撑架上，所述第一盖板和第二盖板分别位于所述弧道两侧，所述第一盖板、第二盖板与所述弧道相连接，所述弧道内部设置有所述转鼓，所述转鼓由所述驱动机构驱动旋转，所述弧道、转鼓、第一盖板和所述第二盖板共同构成体积逐渐缩小的弧形通道，所述压滤通道下端的开口面积大于所述压滤通道上端的开口面积。

3.根据权利要求2所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述弧道为C型弧道。

4.根据权利要求2所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述叶片、弧道、第一盖板、第二盖板和所述转鼓上均开有若干个排水孔道，所述叶片、弧道、第一盖板、第二盖板和所述转鼓上还设有过滤筛网。

5.根据权利要求2所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述压滤通道的下端设有污泥进料口，所述污泥进料口包括第一进料口和第二进料口，所述第一进料口开设在所述第一盖板和所述第二盖板上，所述第二进料口开设在所述弧道上。

6.根据权利要求5所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述压滤通道的上端还设有污泥出料口。

7.根据权利要求6所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：还包括背压机构，所述背压机构位于所述污泥出料口处，所述背压机构用于调节泥饼出口压力。

8.根据权利要求6所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述叶片与所述转鼓相连接，所述叶片均匀分布在所述转鼓上，所述叶片在所述转鼓的带动下从所述污泥进料口向所述污泥出料口方向运动。

9.根据权利要求8所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述叶片通过铰接的方式与所述转鼓相连,所述叶片上还设置有限位块，所述限位块用于控制所述叶片的旋转角度。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种污泥脱水装置，其特征在于：所述支撑架可采用卧式、立式和倾斜式中的任意一种。