CN106512507A - 一种基于超声破碎的泥浆高效脱水装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明涉及一种基于超声破碎的泥浆高效脱水装置及其方法，其方法包括以下步骤：向装置中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；当脱水过程进行较长时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；开动超声波发生器，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。本发明基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，通过超声波空化效应，使得透水层表面覆盖的泥膜被摧毁，透水性能被重塑，可以缩短脱水周期、提高脱水效率，实现泥浆快速减量，达到缩小泥浆处置场地、降低泥浆处理成本的目的。
Description
技术领域
本发明属于泥浆脱水技术领域，特别涉及一种基于超声破碎的泥浆高效脱水装置及其方法。
背景技术
为了改善河湖水质、保证河道正常的泄洪能力和通航能力，我国的湖泊、河道都在开展大规模的疏浚和清淤工程，这些泥浆含水率高，密度低，难以直接利用。
现有的处理方法有通过旋流分离、板框压滤的泥水分离技术，或者在堆场中进行自然干化。这些技术存在一些的问题：1、旋流分离对含粒径小于45微米的颗粒较多的泥浆效果较差；2、板框压滤单位处理量低，设备投入大，无法应用于大规模的疏浚和清淤工程；3、堆场自然干化占地面积大，时间周期长。因此，需要寻求快速、高效的脱水方法，以提高处理的效率，减少泥浆的处理成本。
目前已有利用透水层处理高含水率泥浆的真空抽滤方法，但由于泥浆中细颗粒很多，在抽滤时会立即造成滤布的堵塞，脱水效率低，难以用于大量泥浆的持续脱水。因此，需要寻求一种快速、高效的脱水方法。
发明内容
发明目的：本发明提供一种基于超声破碎的泥浆高效脱水装置及其方法，以解决现有技术中的问题。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，包括以下步骤：
A、向漏斗中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；
B、当脱水过程进行较长时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；
C、开动超声波发生器，将超声波的能量传入泥浆中，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。
进一步的，所述透水层为过滤膜或土工布。
进一步的，所述透水层表面的泥膜厚度会随着作用时间的增加而增加，当泥膜产生后，渗透系数从1.0×10-1cm/s下降到9.0×10-6cm/s。
进一步的，所述步骤C中，超声波以间隔性的方式向泥浆中施加能量，超声波探头位于透水层的正上方。
进一步的，所述超声波的能量密度为0.06w/cm3~1.06w/cm3。
进一步的，所述步骤C中，当超声波的能量作用到泥膜后，泥膜呈现碎片式破坏，渗透系数保持在1.0×10-4cm/s~8.1×10-3cm/s。
一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法而发明的防淤堵抽滤装置，包括真空抽滤单元、抽滤集水单元和超声波发生单元；
其中：所述真空抽滤单元包括真空泵2、砂芯抽滤头7、透水层8、漏斗26和第二液面传感器11，所述漏斗26底部为砂芯抽滤头7，砂芯抽滤头7上覆盖透水层8，所述漏斗26连接有储泥箱16，且漏斗26与储泥箱16之间设置有储泥箱自动控制阀门22，漏斗26的侧壁上设置有第二液面传感器11，第二液面传感器11与储泥箱自动控制阀门22之间连接有液面控制器5，所述漏斗26用于装待抽滤泥浆12，所述真空泵2是无油静音真空泵；
所述抽滤集水单元包括抽滤瓶21、第一液面传感器6和集水瓶27，所述抽滤瓶21上连接有真空泵2和集水瓶27，且抽滤瓶21与集水瓶27之间设置有出水自动阀门4；所述抽滤瓶21的侧壁上设置有第一液面传感器6，第一液面传感器6与出水自动阀门4之间连接有液面控制器5；
所述真空抽滤单元与超声波发生单元通过液面传感器进行控制，超声波探头13竖直放置于真空抽滤单元上方，超声波探头13距离透水层8约4cm；
所述超声波发生单元包括超声波发生器17、超声波换能器15和超声波探头13，所述超声波发生器17与连接超声波换能器15连接，超声波换能器15的底部设置有超声波探头13；
所述超声波探头13伸入漏斗26内，漏斗26安装于抽滤瓶21上；所述真空泵2、储泥箱16和超声波发生器17均与电源控制器1相连。
进一步的，还包括稳定支架系统，其包括底座20、纵向支架19和横梁支架14，所述纵向支架19的底部固定于底座20上，纵向支架19上横向设置有横梁支架14，所述横梁支架14上连接有超声波换能器15。
进一步的，所述超声波探头13竖直伸入漏斗26内，且距离透水层3-5cm。
进一步的，所述抽滤瓶21侧壁上设置有真空抽滤瓶口9，真空抽滤瓶口9通过橡胶软管10连接真空泵2，橡胶软管10上设置有真空泵防回液控制阀25，真空泵防回液控制阀25为防止本装置运行异常状态时发生回液或吸水现象。
进一步的，所述抽滤瓶21侧壁底部通过出水管3连接集水瓶27，且出水管3上设置有出水自动阀门4。
进一步的，所述超声波发生器17通过超声波导线18连接超声波换能器15。
进一步的，所述漏斗26为带有刻度的玻璃漏斗。
进一步的，所述电源控制器1通过输入电源23连接真空泵2，所述电源控制器1通过输入电源23连接电源自动控制阀24，电源自动控制阀24再通过输入电源23分别储泥箱16和超声波发生器17。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明基于超声破碎的防淤堵长时间强化透水性的方法，通过超声波空化效应作用于脱水过程中形成的泥膜，使其呈现碎片式破坏，重塑脱水系统的透水性，可以缩短脱水周期、提高脱水效率，实现泥浆快速减量，达到缩小泥浆处置场地、降低泥浆处理成本的目的。
本发明提出一种用于泥浆快速排水用的基于超声破碎的泥浆高效脱水装置，装置在运行中，利用真空吸力将多余水分经抽滤头抽到抽滤瓶中，此时，抽滤头滤膜表面将会形成一层致密的低透水性泥膜，再利用超声波空化效应，将泥膜破碎后，使得滤膜的透水性得到重塑，整个装置的工作由传感器进行智能控制提出的用于疏浚泥浆或其他固液混合物的快速防淤堵抽滤装置，利用通过超声波作用产生的空化泡现象，将抽滤过程中在滤膜上形成的泥膜破碎后，使得滤膜的透水性得到重塑，重新恢复抽滤系统的固液分离功能，可以有效提高真空抽滤装置的排水效率，延长单次使用时间。该装置通过液面传感器、液面控制器和出水自动控制阀等装置实现一定程度自动化，操作简便，工作效率高，具有良好的经济效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
其中：1-电源控制器，2-真空泵，3-出水管，4-出水自动阀门，5-液面控制器，6-第一液面传感器，7-砂芯抽滤头，8-透水层，9-真空抽滤瓶口，10-橡胶软管，11-第二液面传感器，12-待抽滤泥浆，13-超声波探头，14-横梁支架，15-超声波换能器，16-储泥箱，17-超声波发生器，18-超声波导线，19-纵向支架，20-底座，21-抽滤瓶，22-储泥箱自动控制阀门，23-输入电源，24-电源自动控制阀，25-真空泵防回液控制阀，26-漏斗，27-集水瓶。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，包括以下步骤：
A、向漏斗中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；
B、当脱水过程进行较长时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；
C、开动超声波发生器，将超声波的能量传入泥浆中，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。
所述透水层为过滤膜或土工布。
所述的超声工作是指运行+停止的间接性超声工作。
抽水过程中，当泥膜产生后，透水层表面的泥膜厚度会随着作用时间的增加而增加，当泥膜产生后，渗透系数从1.0×10-1cm/s下降到9.0×10-6cm/s。超声波以间隔性的方式向泥浆中施加能量，超声波探头位于透水层的正上方，当超声波的能量作用到泥膜后，通过超声波在液体介质中的空化效果，透水层的渗透性能保持在1.0×10-4cm/s~3.5×10- 3cm/s之间。
所述超声波的能量密度为0.06w/cm3~1.06w/cm3。
所述步骤C中，当超声波的能量作用到泥膜后，泥膜呈现碎片式破坏，渗透系数保持在1.0×10-4cm/s~3.5×10-3cm/s。
此方法使得脱水系统的透水性得到保证，系统可以进行持续抽水，达到泥浆快速减量，需要的场地更小，提高了泥浆的处理效率，减少泥浆处理成本。
步骤B中，透水层为工业级性能，透水层目数太大容易造成堵塞，目数太小造成过滤效果较差，泥浆的含水率逐渐减小，部分泥颗粒附着在透水层表面形成泥膜，泥膜的厚度随着脱水时间的增加而增加，泥膜的形成使得整个系统的透水效果总体呈现下降趋势，需要控制泥膜的厚度。
将超声波发生系统置于整个脱水系统中，超声波探头位于透水层正上方。超声波以暂停-运行方式施加能量，超声能量密度为0.06w/cm3~1.06w/cm3。超声作用使得形成的泥膜被破坏，脱水系统的透水性得到重塑。
实施例1：
本实施例提供一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其中泥浆选用太湖淤泥，含水率为890%，自然干化后备用。该方法包括以下步骤：
A、取80g太湖淤泥自然干化土与1520ml蒸馏水配制成5%的泥浆溶液，转移至抽滤系统中，选用200目土工布，作用面积约113cm2，真空压力为105Kpa，开启真空抽滤装置后，抽滤系统开始运行。
B、起始阶段，过滤系统透水性较高，储泥池泥浆持续不断将泥浆送进抽滤系统，抽滤速度可达0.5g/cm2·s。随着抽滤时间的增加，泥膜逐渐形成并加厚，抽滤速度快速下降，5min后土工布淤堵明显。
C、此时，启动超声波，超声波以0.53w/cm3能量每隔10s进行一次持续5s作用时间的频率开始工作，形成的泥膜被破坏，透水性重塑，三轮超声作用后（距超声波开始工作40s后），抽滤系统的透水性较超声波开始前明显提高，抽滤速度达到1.2×10-3g/cm2·s，30min后开始持续抽滤+超声30min，期间渗透系数浮动在1.0×10-4~8.1×10-3g/cm2·s。
实施例2：
本实施例提供一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其中泥浆选用太湖淤泥，含水率为890%，自然干化后备用。该方法包括以下步骤：
A、取80g太湖淤泥自然干化土与1520ml蒸馏水配制成5%的泥浆溶液，转移至抽滤系统中，过滤膜，作用面积约113cm2，抽滤系统施加压力为105Kpa。
B、起始阶段，过滤系统透水性较高，储泥池泥浆持续不断供泥浆进抽滤系统，脱水速度可达0.8g/cm2·s。随着压滤时间的增加，泥膜逐渐形成并加厚，脱水速度快速下降，5min后土工布淤堵明显。
C、此时，启动超声波，同时向脱水系统中补充泥浆，保持待脱水泥浆的浓度在5%~10%之间，超声波以0.06w/cm3能量每隔10s进行一次持续5s作用时间的频率开始工作，形成的泥膜被破坏，透水性重塑，两轮超声作用后（距超声波开始工作20s后），压滤系统的透水性较超声波开始前明显提高，脱水速度达到1.1×10-3g/cm2·s，30min后继续持续抽滤+超声30min，渗透性维持在2.1×10-3~3.0×10-3g/cm2·s。
实施例3
本实施例提供一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其中泥浆选用太湖淤泥，含水率为890%，自然干化后备用。该方法包括以下步骤：
A、取80g太湖淤泥自然干化土与1520ml蒸馏水配制成5%的泥浆溶液，转移至抽滤系统中，土工布选用150目，作用面积约113cm2，真空压力为105Kpa，开启真空抽滤装置后，抽滤系统开始运行。
B、起始阶段，过滤系统透水性较高，储泥池泥浆持续不断供泥浆进抽滤系统，抽滤速度可达1g/cm2·s。随着抽滤时间的增加，泥膜逐渐形成并加厚，抽滤速度快速下降，8min后土工布淤堵明显。
C、此时，启动超声波，超声波以1.06w/cm3能量每隔10s进行一次持续5s作用时间的频率开始工作，形成的泥膜被破坏，透水性重塑，四轮超声作用后（距超声波开始工作70s后），抽滤系统的透水性较超声波开始前明显提高，抽滤速度达到3×10-3g/cm·s，30min后开始持续抽滤+超声工作30min，期间渗透系数浮动在3×10-3~3.5×10-3g/cm2·s。
对比例
本对比例的抽滤操作过程与案例1、2、3一致，但是未加超声作用。
（a）取80g太湖淤泥自然干化土与1520ml蒸馏水配制成5%的泥浆溶液，转移至抽滤系统中，土工布选用200目，作用面积约113cm2，真空压力为105Kpa，开启真空抽滤装置后，抽滤系统开始运行。
（b）起始阶段，过滤系统透水性较高，储泥池泥浆持续不断供泥浆进抽滤系统，抽滤速度可达0.5g/cm2·s。随着抽滤时间的增加，泥膜逐渐形成并加厚，抽滤速度快速下降，3min后土工布淤堵明显。抽滤速度降为0.3×10-5 g/cm2·s，真空抽滤机工作噪音明显增加，显示抽滤系统工作不顺畅。
如图1所示，一种基于超声破碎的防淤堵抽滤装置，包括真空抽滤单元、抽滤集水单元和超声波发生单元；
其中：所述真空抽滤单元包括真空泵2、砂芯抽滤头7、透水层8、漏斗26和第二液面传感器11，所述漏斗26底部为砂芯抽滤头7，砂芯抽滤头7上覆盖透水层8，所述漏斗26连接有储泥箱16，且漏斗26与储泥箱16之间设置有储泥箱自动控制阀门22，漏斗26的侧壁上设置有第二液面传感器11，第二液面传感器11与储泥箱自动控制阀门22之间连接有液面控制器5，所述漏斗26用于装待抽滤泥浆12，所述真空泵2是无油静音真空泵；
所述真空抽滤单元和抽滤集水单元通过砂芯抽滤头7连接，砂芯抽滤头7上覆盖土工布；
所述抽滤集水单元包括抽滤瓶21、第一液面传感器6和集水瓶27，所述抽滤瓶21上连接有真空泵2和集水瓶27，且抽滤瓶21与集水瓶27之间设置有出水自动阀门4；所述抽滤瓶21的侧壁上设置有第一液面传感器6，第一液面传感器6与出水自动阀门4之间连接有液面控制器5；
所述真空抽滤单元与超声波发生单元通过液面传感器进行控制，超声波探头13竖直放置于真空抽滤单元上方，超声波探头13距离透水层8约4cm；
所述超声波发生单元包括超声波发生器17、超声波换能器15和超声波探头13，所述超声波发生器17与连接超声波换能器15连接，超声波换能器15的底部设置有超声波探头13；
所述超声波探头13伸入漏斗26内，漏斗26安装于抽滤瓶21上；所述真空泵2、储泥箱16和超声波发生器17均与电源控制器1相连。
还包括稳定支架系统，其包括底座20、纵向支架19和横梁支架14，所述纵向支架19的底部固定于底座20上，纵向支架19上横向设置有横梁支架14，所述横梁支架14上连接有超声波换能器15。
所述超声波探头13竖直伸入漏斗26内，且距离透水层3-5cm。
所述抽滤瓶21侧壁上设置有真空抽滤瓶口9，真空抽滤瓶口9通过橡胶软管10连接真空泵2，橡胶软管10上设置有真空泵防回液控制阀25，真空泵防回液控制阀25为防止本装置运行异常状态时发生回液或吸水现象。
所述抽滤瓶21侧壁底部通过出水管3连接集水瓶27，且出水管3上设置有出水自动阀门4。
所述超声波发生器17通过超声波导线18连接超声波换能器15。
所述漏斗26为带有刻度的玻璃漏斗。
所述电源控制器1通过输入电源23连接真空泵2，所述电源控制器1通过输入电源23连接电源自动控制阀24，电源自动控制阀24再通过输入电源23分别储泥箱16和超声波发生器17。
本发明使用时，当泥浆液面低于第二液面传感器11的下界面时，触发液面控制器5，储泥箱自动控制阀门22启动，储液箱16中待处理泥浆自动流入真空抽滤单元的漏斗26中；当泥浆液面第二液面传感器11的上界面时，触发液面控制器5，储泥箱自动控制阀门22关闭；
随着抽滤过程的继续，透水层8表面会形成一层泥膜，使得泥浆中水分难以被抽滤，待抽滤泥浆12液面上升，当液面高于第二液面传感器11的上界面时，电源自动控制阀24发出指令，超声波发生器17启动，超声波的能量通过超声波换能器15经超声波探头13传递到待过滤泥浆，泥膜在超声波的作用下被破碎释放；
随着上述操作过程的进行，抽滤瓶21中水量逐渐增加，当液面超过液面第一液面传感器6的上界面时，触发液面控制器5，使得出水自动阀门4打开，抽滤瓶21中液体外排至集水瓶27中。
当储泥箱自动控制阀门22打开，储泥箱16中泥浆自动流入带有刻度的玻璃漏斗26中，待泥浆液面达到第二液面传感器11后，触发液位控制器5，使得储泥箱自动控制阀门22自动关闭，同时触发输入电源23，真空抽滤单元开始工作；当漏斗26内的液面离开第二液面传感器11约3s后，触发液位控制器5，使得储泥箱自动控制阀门22自动开启，储泥箱16中泥浆自动流入漏斗26中，重复上述过程。
当漏斗26液面第二液面传感器11大约10s后，触发输入电源23，使得超声波发生单元开始工作，超声波的能量通过超声波换能器15传递到超声波探头13，超声波的能量得以作用于泥浆中，超声波作用方式为每间隔5s作用3s，如此将已经形成的泥膜在超声波作用下被破碎，滤膜的透水性得以重塑。
当抽滤时间较长，抽滤瓶21中的液面到达第一液面传感器6时，触发液位控制器5，使得出水管自动阀门4自动打开，抽滤瓶21中的液体被排向集水瓶27中。
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。
Claims (9)
1.一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征包括以下步骤：
A、向漏斗中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；
B、当脱水过程进行一段时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；
C、开动超声波发生器，将超声波的能量传入泥浆中，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。
2.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述透水层为过滤膜或土工布。
3.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述透水层表面的泥膜厚度会随着作用时间的增加而增加，当泥膜产生后，渗透系数下降。
4.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述步骤C中，超声波以间隔性的方式向泥浆中施加能量，超声波探头位于透水层的正上方。
5.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述超声波的能量密度为0.06w/cm3~1.06w/cm3。
6.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述步骤C中，当超声波的能量作用到泥膜后，泥膜呈现碎片式破坏，此后连续工作30min内，渗透系数在1.0×10-4cm/s~8.1×10-3cm/s间浮动。
7.一种基于超声破碎的防淤堵抽滤装置，包括真空抽滤单元、抽滤集水单元和超声波发生单元；
其中：所述真空抽滤单元包括真空泵、砂芯抽滤头、透水层、漏斗和第二液面传感器，所述漏斗底部为砂芯抽滤头，砂芯抽滤头上覆盖透水层，所述漏斗连接有储泥箱，且漏斗与储泥箱之间设置有储泥箱自动控制阀门，漏斗的侧壁上设置有第二液面传感器，第二液面传感器与储泥箱自动控制阀门之间连接有液面控制器，所述漏斗用于装待抽滤泥浆，所述真空泵是无油静音真空泵；
所述抽滤集水单元包括抽滤瓶、第一液面传感器和集水瓶，所述抽滤瓶上连接有真空泵和集水瓶，且抽滤瓶与集水瓶之间设置有出水自动阀门；所述抽滤瓶的侧壁上设置有第一液面传感器，第一液面传感器与出水自动阀门之间连接有液面控制器；
所述真空抽滤单元与超声波发生单元通过液面传感器进行控制，超声波探头竖直放置于真空抽滤单元上方，超声波探头距离透水层3-5cm；
所述超声波发生单元包括超声波发生器、超声波换能器和超声波探头，所述超声波发生器与连接超声波换能器连接，超声波换能器的底部设置有超声波探头；
所述超声波探头伸入漏斗内，漏斗安装于抽滤瓶上；所述真空泵、储泥箱和超声波发生器均与电源控制器相连。
8.根据权利要求7所述的基于超声破碎的防淤堵抽滤装置，其特征在于：所述抽滤瓶侧壁上设置有真空抽滤瓶口，真空抽滤瓶口通过橡胶软管连接真空泵，橡胶软管上设置有真空泵防回液控制阀。
9.根据权利要求7所述的基于超声破碎的防淤堵抽滤装置，其特征在于：所述抽滤瓶侧壁底部通过出水管连接集水瓶，且出水管上设置有出水自动阀门。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108104746A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-06-01 | 吉林大学 | 一种基于超声波振动的泥浆净化装置 |
| CN112645553A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-13 | 惠州哈尔滨工业大学国际创新研究院 | 超声波负压处理污泥的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101168467A (zh) * | 2007-09-28 | 2008-04-30 | 天津大学 | 污泥置换脱水的方法及装置 |
| CN203648903U (zh) * | 2013-07-10 | 2014-06-18 | 昆明纳太能源科技有限公司 | 一种全自动粉末材料抽滤清洗系统 |
| CN205462048U (zh) * | 2016-01-07 | 2016-08-17 | 北京日川环保科技股份有限公司 | 一种烧结除尘灰处理装置 |
-
2016
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101168467A (zh) * | 2007-09-28 | 2008-04-30 | 天津大学 | 污泥置换脱水的方法及装置 |
| CN203648903U (zh) * | 2013-07-10 | 2014-06-18 | 昆明纳太能源科技有限公司 | 一种全自动粉末材料抽滤清洗系统 |
| CN205462048U (zh) * | 2016-01-07 | 2016-08-17 | 北京日川环保科技股份有限公司 | 一种烧结除尘灰处理装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108104746A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-06-01 | 吉林大学 | 一种基于超声波振动的泥浆净化装置 |
| CN112645553A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-13 | 惠州哈尔滨工业大学国际创新研究院 | 超声波负压处理污泥的方法 |
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