CN108164114A - 一种污泥脱水设备及其脱水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥脱水设备及其脱水方法,该设备包括真空桶(1),土工布(2)、排水板(3)、排水管(4)、真空泵(6)、真空表探头(7)、磁铁(8)和密封膜(10),其中真空桶(1)内部分为上下两层,下层为碎石层(5),其上为污泥脱水层(9)。该设备的脱水方法步骤如下:1)在碎石层(5)区域铺设碎石和排水管(4);2)设置排水板(3)与排水管(4)连接,之后向污泥脱水层(9)中注入污泥;3)在脱水层(9)的顶部铺设土工布(2)、密封膜(10);4)将磁铁(8)对称绑定在真空桶(1)桶壁的外侧,设置磁化时间;5)开启真空泵进行污泥脱水。该装置构造简单、容易操作,其脱水方法不会造成增容问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种污泥脱水设备及其脱水方法,属于岩土工程和环境工程技术领域。
背景技术
污泥是污水处理过程中产生的沉淀物质,是一种由有机残片、细菌茵体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥中含有大量的微生物、病原茵、重金属等物质,如果污泥的处置不当会引起二次环境污染,对周围的水体、土壤及生物造成严重的后果。
污泥的主要性质是:①污泥含水率很高,可高达99%以上;②污泥本身的有机质含量高,容易腐化发臭,并且颗粒很细,比重很小,呈胶状液体;③含有大量病原体和重金属,对人体的危害很大。2015年我国城镇污泥年产量达到3500万吨,同比增长16%。
与污泥产量连续递增趋势相背的是我国污泥的处理率还很低,大量污水厂采取直接倾倒或是简单填埋处置手段处理污泥,全国有效处理率远远低于30%,有些污水厂直接焚烧,大大增加了污泥处置的成本,如果污水处理企业处置不当,还会直接造成“二次污染”。
在我国,目前污泥处置的方法主要有污泥减量化、污泥稳定化和无害化、污泥资源化三种。就污泥减量化方面而言,目前国内的污泥处置办法主要依靠机械脱水,这是一种利用离心分离、带式压滤、板框式压滤、管式压滤真空过滤、污泥增稠等机械进行污泥脱水的方法,该种办法只能将含水率降低17%左右,无法满足污泥处置对含水率的要求,针对以上情况,需要考虑其他更加高效的脱水技术。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提供一种污泥脱水设备及其脱水方法,该方法利用真空预压和磁场的联合作用对污泥进行脱水,进一步改善国内现有的污泥脱水的低效问题,能有效将含水率97~99%的污泥降低到60~75%。
技术方案:本发明提供了一种污泥脱水设备,该设备包括真空桶,在真空桶内部分为上下两层,下层为碎石层,其上为污泥脱水层,在真空桶的污泥脱水层内部沿竖直方向平行铺设排水板,在碎石层的内部布置有排水管,排水管的一端位于真空桶内部与排水板的下端连接,排水管的另一端位于真空桶外部与真空泵连接;在污泥脱水层的顶部铺设有土工布,且在土工布上铺设密封膜;在真空桶桶壁的外侧对称设置有磁铁。
其中:
所述的真空桶设置有真空表探头,用于测定真空桶内的真空度。
所述的沿竖直方向平行铺设排水板是指等间距平行铺设1~5列排水板。
所述的排水板为塑料排水板。
所述的在真空桶桶壁的外侧对称设置有磁铁,是指在污泥脱水层对应的真空桶外壁上对称设置有磁铁,且磁铁为半圆形,其直径与真空桶的直径保持一致。
所述磁铁的磁场强度为10~50Mt,磁化时间为30~50分钟。
所述的碎石层的厚度大于300mm,碎石层中碎石颗粒的曲率系数为1~3,且其均匀系数大于5。
本发明还提供了一种污泥脱水设备的脱水方法,该方法利用真空预压和磁场的联合作用对污泥进行脱水,包括以下步骤:
1)在真空桶的碎石层区域铺设碎石和贯穿真空桶桶壁的排水管,排水管位于真空桶外部的一端接上真空泵;
2)在真空桶的污泥脱水层部分竖直设置排水板,确保插入碎石层部分的排水板与排水管连接,之后在污泥脱水层中注入污泥;
3)在脱水层的顶部铺设土工布,且在土工布上铺设密封膜;
4)将磁铁对称绑定在真空桶桶壁的外侧,设置磁化时间;
5)开启真空泵进行污泥脱水;
6)脱水完成后,取出密封膜、土工布和排水板,清出脱水后污泥,完成污泥脱水工作。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优势:
1)本发明的污泥脱水设备构造简单,容易操作;
2)与化学调理技术相比,本发明的脱水方法不会造成增容问题;
3)本发明解决了国内现有的污泥脱水的低效问题,能有效将含水率97~99%的污泥降低到60~75%,达到污泥减害化的目的。
附图说明
图1是本发明中污泥脱水设备的元件装置图;
其中有:真空桶1、土工布2、排水板3、排水管4、碎石层5、真空泵6、真空表探头7、磁铁8、污泥脱水层9和密封膜10。
具体实施方式
实施例1
本发明提出的一种污泥脱水设备,如图1所示包括真空桶1,在真空桶1内部分为上下两层,下层为碎石层5,其上为污泥脱水层9,在真空桶1内部沿竖直方向平行等间距铺设排水板3,在碎石层5的内部布置有排水管4,排水管4的一端位于真空桶1内部,与排水板3的下端连接,排水管4的另一端位于真空桶1外部,与真空泵6连接;在污泥脱水层9的顶部铺设有土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;在真空桶1桶壁的外侧对称设置布设两块可移动的磁铁8,在真空桶1的顶部布设有真空表探头7,用于控制管理整个污泥脱水设备。
碎石层5中碎石颗粒的曲率系数为3,且其均匀系数位6。
本发明提出的污泥脱水设备的脱水方法包括以下步骤:
1)在真空桶1的碎石层5区域铺设碎石和贯穿真空桶1桶壁的排水管4,排水管4位于真空桶1外部的一端接上真空泵6;
2)在真空桶1的污泥脱水层9部分竖直设置排水板3,确保插入碎石层5部分的排水板3与排水管4连接,之后在污泥脱水层9中注入污泥;
3)在脱水层9的顶部铺设土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;
4)将磁场强度为50Mt的两块磁铁8对称绑定在真空桶1桶壁的外侧,设置磁化时间为30分钟;
5)开启真空泵6进行污泥脱水;
6)脱水完成后,取出密封膜10、土工布2和排水板3,清出脱水后污泥,完成污泥脱水工作。
实施例2
本发明提出的一种污泥脱水设备,包括真空桶1,在真空桶1内部分为上下两层,下层为碎石层5,其上为污泥脱水层9,在真空桶1内部沿竖直方向平行等间距铺设排水板3,在碎石层5的内部布置有排水管4,排水管4的一端位于真空桶1内部,与排水板3的下端连接,排水管4的另一端位于真空桶1外部,与真空泵6连接;在污泥脱水层9的顶部铺设有土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;在真空桶1桶壁的外侧对称设置布设两块可移动的磁铁8,在真空桶1的顶部布设有真空表探头7,用于控制管理整个污泥脱水设备。
碎石层5中碎石颗粒的曲率系数为1,且其均匀系数位7。
本发明提出的污泥脱水设备的脱水方法包括以下步骤:
1)在真空桶1的碎石层5区域铺设碎石和贯穿真空桶1桶壁的排水管4,排水管4位于真空桶1外部的一端接上真空泵6;
2)在真空桶1的污泥脱水层9部分竖直设置排水板3,确保插入碎石层5部分的排水板3与排水管4连接,之后在污泥脱水层9中注入污泥;
3)在脱水层9的顶部铺设土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;
4)将磁场强度为10Mt的两块磁铁8对称绑定在真空桶1桶壁的外侧,设置磁化时间为50分钟;
5)开启真空泵6进行污泥脱水;
6)脱水完成后,取出密封膜10、土工布2和排水板3,清出脱水后污泥,完成污泥脱水工作。
实施例3
本发明提出的一种污泥脱水设备,如图1所示包括真空桶1,在真空桶1内部分为上下两层,下层为碎石层5,其上为污泥脱水层9,在真空桶1内部沿竖直方向平行等间距铺设排水板3,在碎石层5的内部布置有排水管4,排水管4的一端位于真空桶1内部,与排水板3的下端连接,排水管4的另一端位于真空桶1外部,与真空泵6连接;在真空桶1的顶部铺设有土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;在真空桶1桶壁的外侧对称设置布设两块可移动的磁铁8,在真空桶1的顶部布设有真空表探头7,用于控制管理整个污泥脱水设备。
碎石层5中碎石颗粒的曲率系数为1,且其均匀系数位8。
本发明提出的污泥脱水设备的脱水方法包括以下步骤:
1)在真空桶1的碎石层5区域铺设碎石和贯穿真空桶1桶壁的排水管4,排水管4位于真空桶1外部的一端接上真空泵6;
2)在真空桶1的污泥脱水层9部分竖直设置排水板3,确保插入碎石层5部分的排水板3与排水管4连接,之后在污泥脱水层9中注入污泥;
3)在脱水层9的顶部铺设土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;
4)将磁场强度为30Mt的两块磁铁8对称绑定在真空桶1桶壁的外侧,设置磁化时间为40分钟
5)开启真空泵6进行污泥脱水;
6)脱水完成后,取出密封膜10、土工布2和排水板3,清出脱水后污泥,完成污泥脱水工作。
实施例4
本发明提出的一种污泥脱水设备,如图1所示包括真空桶1,在真空桶1内部分为上下两层,下层为碎石层5,其上为污泥脱水层9,在真空桶1内部沿竖直方向平行等间距铺设排水板3,在碎石层5的内部布置有排水管4,排水管4的一端位于真空桶1内部,与排水板3的下端连接,排水管4的另一端位于真空桶1外部,与真空泵6连接;在真空桶1的顶部铺设有土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;在真空桶1桶壁的外侧对称设置布设两块可移动的磁铁8,在真空桶1的顶部布设有真空表探头7,用于控制管理整个污泥脱水设备。
碎石层5中碎石颗粒的曲率系数为3,且其均匀系数位10。
本发明提出的污泥脱水设备的脱水方法包括以下步骤:
1)在真空桶1的碎石层5区域铺设碎石和贯穿真空桶1桶壁的排水管4,排水管4位于真空桶1外部的一端接上真空泵6;
2)在真空桶1的污泥脱水层9部分竖直设置排水板3,确保插入碎石层5部分的排水板3与排水管4连接,之后在污泥脱水层9中注入污泥;
3)在脱水层9的顶部铺设土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;
4)将磁场强度为40Mt的两块磁铁8对称绑定在真空桶1桶壁的外侧,设置磁化时间为50分钟;
5)开启真空泵6进行污泥脱水;
6)脱水完成后,取出密封膜10、土工布2和排水板3,清出脱水后污泥,完成污泥脱水工作。
实施例5
本发明提出的一种污泥脱水设备,如图1所示包括真空桶1,在真空桶1内部分为上下两层,下层为碎石层5,其上为污泥脱水层9,在真空桶1内部沿竖直方向平行等间距铺设排水板3,在碎石层5的内部布置有排水管4,排水管4的一端位于真空桶1内部,与排水板3的下端连接,排水管4的另一端位于真空桶1外部,与真空泵6连接;在真空桶1的顶部铺设有土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;在真空桶1桶壁的外侧对称设置布设两块可移动的磁铁8,在真空桶1的顶部布设有真空表探头7,用于控制管理整个污泥脱水设备。
碎石层5中碎石颗粒的曲率系数为2,且其均匀系数位12。
本发明提出的污泥脱水设备的脱水方法包括以下步骤:
1)在真空桶1的碎石层5区域铺设碎石和贯穿真空桶1桶壁的排水管4,排水管4位于真空桶1外部的一端接上真空泵6;
2)在真空桶1的污泥脱水层9部分竖直设置排水板3,确保插入碎石层5部分的排水板3与排水管4连接,之后在污泥脱水层9中注入污泥;
3)在脱水层9的顶部铺设土工布2,且在土工布2上铺设密封膜10;
4)将磁场强度为20Mt的两块磁铁8对称绑定在真空桶1桶壁的外侧,设置磁化时间为40分钟;
5)开启真空泵6进行污泥脱水;
6)脱水完成后,取出密封膜10、土工布2和排水板3,清出脱水后污泥,完成污泥脱水工作。
该发明针对国内现有机械脱水的局限性,将岩土工程中的真空预压技术和外加磁场配合使用,使得含水率高的污泥在磁场磁化的作用下,脱出更多的水,联合真空预压技术,单纯采用机械压滤不能压出的水分能够收集于排水板中,随着排水管排出真空桶,该方法进一步发展了污泥脱水的技术内容。
上述实施例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等同替换,这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案,均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种污泥脱水设备,其特征在于:该设备包括真空桶(1),在真空桶(1)内部分为上下两层,下层为碎石层(5),其上为污泥脱水层(9),在真空桶(1)内部沿竖直方向平行铺设排水板(3),在碎石层(5)的内部布置有排水管(4),排水管(4)的一端位于真空桶(1)内部与排水板(3)的下端连接,排水管(4)的另一端位于真空桶(1)外部与真空泵(6)连接;在污泥脱水层(9)的顶部铺设有土工布(2),且在土工布(2)上铺设密封膜(10);在真空桶(1)桶壁的外侧对称设置有磁铁(8)。
2.如权利要求1所述的一种污泥脱水设备,其特征在于:所述的真空桶(1)设置有真空表探头(7),用于测定真空桶(1)内的真空度。
3.如权利要求1所述的一种污泥脱水设备,其特征在于:所述的沿竖直方向平行铺设排水板(3)是指等间距沿竖直方向平行铺设1~5列排水板(3)。
4.如权利要求1所述的一种污泥脱水设备,其特征在于:所述的排水板(3)为塑料排水板。
5.如权利要求1所述的一种污泥脱水设备,其特征在于:所述的在真空桶(1)桶壁的外侧对称设置有磁铁(8),是指在污泥脱水层(9)对应的真空桶(1)外壁上对称设置有磁铁(8),且磁铁(8)为半圆形,其直径与真空桶(1)的直径保持一致。
6.如权利要求1所述的一种污泥脱水设备,其特征在于:所述磁铁(8)的磁场强度为10~50Mt,磁化时间为30~50分钟。
7.如权利要求1所述的一种污泥脱水设备,其特征在于:所述的碎石层(5)的厚度大于300mm,碎石层(5)中碎石颗粒的曲率系数为1~3,且其均匀系数大于5。
8.一种如权利要求1所述的污泥脱水设备的脱水方法,其特征在于:该方法利用真空预压和磁场的联合作用对污泥进行脱水,包括以下步骤:
1)在真空桶(1)的碎石层(5)区域铺设碎石和贯穿真空桶(1)桶壁的排水管(4),排水管(4)位于真空桶(1)外部的一端接上真空泵(6);
2)在真空桶(1)的污泥脱水层(9)部分竖直设置排水板(3),确保插入碎石层(5)部分的排水板(3)与排水管(4)连接,之后在污泥脱水层(9)中注入污泥;
3)在脱水层(9)的顶部铺设土工布(2),且在土工布(2)上铺设密封膜(10);
4)将磁铁(8)对称绑定在真空桶(1)桶壁的外侧,设置磁化时间;
5)开启真空泵进行污泥脱水。
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