CN108264211A - 一种淤泥电渗脱水装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及淤泥处理技术领域，公开一种淤泥电渗脱水装置及控制系统，解决了移出淤泥的整体脱水程度不高的问题，包括壳体、输泥管、阴极板、阳极板、置板箱、第一滤水板以及电源，壳体内部开工作腔和集水腔，工作腔包括上腔体以及位于上腔体下方的下腔体，上腔体和下腔体的底部分别设置有水平板，水平板开设有通孔，上腔体开设有出板口，下腔体开设有进板口，上腔体远离出板口的侧面开设有卸泥口，上腔体内滑动连接有推动水平板上的淤泥朝向卸泥口移动的推泥板，壳体设置有带动水平板在上腔体、置板箱、下腔体内依次循环移动的循环组件，上腔体设置有限制上腔体内的水平板向下移动的限位件；具有提高淤泥脱水效果的优点。

Description

一种淤泥电渗脱水装置及控制系统

技术领域

本发明涉及淤泥处理技术领域，具体地说，它涉及一种淤泥电渗脱水装置及控制系统。

背景技术

随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高，中国每年生活污水的总排放量不断地增加。淤泥是污水处理厂在处理污水的过程中的必然产物，根据中国产业信息网整理的报告显示，至2015年，我国含水量为80%的淤泥年产量达到4703万吨，从而淤泥的脱水处理是现今亟待解决的问题之一。

在淤泥处理的方法中，通常使用重力脱水法、电渗脱水法等，电渗脱水法是在土中插入金属电极并通以直流电，在电场的作用下，土中的水从阳极流向阴极板，产生电渗，从而降低高黏性土的高含水率。

现有的淤泥电渗脱水装置通常包括壳体、输泥管以及电源，壳体内部设置有长方体的工作腔，输泥管与输泥泵连接，工作腔内设置有分别与电源正极和负极连接的阳极板以及阴极板，阳极板与阴极板水平设置且阳极板位于阴极板的正上方，集水腔位于阴极板正下方且与工作腔之间通过过滤组件隔离，在电渗工作完成后将该装置内的所有淤泥移出。但是，由于在电渗时淤泥中的水朝向阴极板移动，从而靠近阴极板处淤泥的含水量较高，导致移出淤泥的整体脱水程度不高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种淤泥电渗脱水装置，具有提高淤泥脱水效果的优点。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种淤泥电渗脱水装置，包括壳体、输泥管、阴极板、阳极板、第一滤水板以及电源，壳体内部开设有长方体的工作腔以及集水腔，工作腔与集水腔通过第一滤水板分隔，阳极板与阴极板呈水平设置且阳极板位于阴极板正上方，输泥管与壳体的底部连接，还包括与壳体固定连接的置板箱，工作腔包括上腔体以及位于上腔体下方的下腔体，阳极板位于上腔体的顶部，阴极板位于下腔体的底部，上腔体和下腔体的底部分别设置有水平板，水平板开设有通孔，上腔体开设有与置板箱相通以供水平板从上腔体进入置板箱内的出板口，下腔体开设有与置板箱相通以供水平板从置板箱内进入下腔体的进板口，上腔体远离出板口的侧面开设有卸泥口，上腔体内滑动连接有推动水平板上的淤泥朝向卸泥口移动的推泥板，壳体设置有带动水平板在上腔体、置板箱、下腔体内依次循环移动的循环组件，上腔体设置有限制上腔体内的水平板向下移动的限位件。

采用上述技术方案，当进行电渗工作时，启动电源，在阴极板和阳极板的电场作用下对淤泥进行脱水工作，在完成电渗工作后，对阴极板以及阳极板断电，推动推泥板带动淤泥朝向卸泥口移动，从而实现先对上腔体内淤泥的处理；然后启动循环组件，带动上腔体内的水平板从出板口离开并进入置板箱，再使下腔体内的水平板带动淤泥进入上腔体内并在限位件的作用下稳定的位于上腔体内，然后使置板箱内的水平板进入下腔体内，从而实现水平板的循环，通过输泥管对下腔体内输泥，然后重新启动电源使阴极板和阳极板带电，实现了对淤泥的二次电渗脱水处理，从而减少排出该装置淤泥的整体含水量，提高了脱水效果。

进一步的，壳体外固定有第一气缸，第一气缸的伸缩杆轴线水平设置并穿过壳体与推泥板固定连接。

采用上述技术方案，当需要进行卸泥工作时，启动第一气缸，从而实现带动推泥板将部分含水量较低的淤泥排出工作腔并通过复位气缸带动推板回移至原位置。

进一步的，循环组件包括带动上腔体内的水平板从出板口进入置板箱内的第二驱动件、带动置板箱内的水平板从进板口进入下腔体内的第三驱动件、带动下腔体内的水平板进入上腔体内的第四驱动件。

采用上述技术方案，通过设置第二驱动件、第三驱动件以及第四驱动件从而实现上腔体内的水平板进入置板箱内、下腔体水平板进入上腔体、置板箱内的水平板进入上腔体内的循环。

进一步的，推泥板底部与上腔体内的水平板的上平面抵接，推泥板的底部开设有竖直槽，第二驱动件包括设置于竖直槽内的抵接板以及带动抵接板向下移动的复位弹簧，复位弹簧的两端分别与抵接板以及竖直槽的内壁固定连接。

采用上述技术方案，第一气缸带动推泥板朝向卸泥口移动并离开水平板，在复位弹簧的作用下，抵接板部分滑出竖直槽，此时抵接板部分位于竖直槽内，另一部分与上腔体内的水平板侧面抵接，然后第一气缸带动推泥板反向移动从而使推泥板带动抵接的水平板从出板口离开上腔体并进入置板箱内，从而实现了水平板在上腔体和置板箱之间的转移，具有操作简单的优点。

进一步的，第四驱动件包括若干固定于箱体外侧的第四气缸，第四气缸的伸缩杆竖直设置并穿过壳体与下腔体内的水平板底部抵接。

采用上述技术方案，当上腔体内的水平板进入置板箱内后，启动第四气缸，从而实现下腔体内的水平板进入上腔体并在限位件的作用下稳定放置于上腔体内，具有结构简单的优点。

进一步的，第三驱动件设置为固定于置板箱外侧的第三气缸，第三气缸的伸缩杆水平设置并穿过置板箱与置板箱内的水平板抵接。

采用上述技术方案，当下腔体内的水平板进入上腔体内时，启动第三气缸从而带动置板箱内的水平板进入下腔体内，具有结构简单的优点。

进一步的，上腔体的侧面开设有限位槽，限位件包括水平设置的限位块以及带动限位块朝向限位槽开口处移动的限位弹簧，限位块的下平面设置有便于限位块进入限位槽的导向面。

采用上述技术方案，当第四驱动件带动下腔体内的水平板向上移动时与导向面抵接，从而驱动位于限位槽外的限位块滑入限位槽内并挤压复位弹簧，当该水平板的下平面高于限位槽时，在限位弹簧的作用下，部分限位块滑出限位槽并与该水平板的下底面抵接，从而减少上腔体内的水平板向下滑动进入下腔体内的概率，使上腔体内的水平板安装更加的稳定。

进一步的，壳体还开设有位于工作腔上方的加压腔，加压腔与工作腔之间通过第二滤水板隔离，加压腔内设置有侧壁与加压腔内侧壁抵接的加压板，壳体上固定有伸缩杆竖直设置并与加压板固定连接的加压气缸。

采用上述技术方案，在进行电渗工作时，启动加压气缸，带动加压板向下移动，从而增大淤泥受到的压力差，同时加压的方向与重力的方向相同，从而加快了淤泥内的水朝向集水腔内的移动速度，提高了淤泥脱水的效率，在一定程度上增强了脱水效果。

进一步的，壳体连接有与集水腔相通的排水管以及真空管，排水管上设置有电磁阀，真空管连接有真空泵。

采用上述技术方案，通过设置真空泵，在集水箱内进行抽真空工作，从而增大工作腔内淤泥受到的压力差，同时压力方向与重力方向相同，从而有利于淤泥内的水分进入集水腔内，从而增强了淤泥脱水的效果；通过设置电磁阀控制住排水管的通断。

本发明的目的二在于提供一种淤泥电渗脱水控制系统，采用上述的淤泥电渗脱水装置，具有提高淤泥的脱水效果，具体方案如下：

一种淤泥电渗脱水控制系统，包括电源模块、压力模块、控制模块、输泥模块以及排水模块，电源模块与控制模块以及模块连接，输泥模块与控制模块连接。

采用上述技术方案，通过电源模块、压力模块、控制模块、输泥模块以及排水模块，从而提高了对淤泥电渗脱水装置的控制以及实现提高淤泥的脱水量。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）在完成电渗工作后，在第一驱动件的作用下推泥板推动淤泥朝向卸泥口移动，从而实现先对上腔体内的淤泥处理；

（2）对应启动第二驱动件、第三组件以及第四组件，从而实现了淤泥二次进行脱水处理，减少排出该装置淤泥的整体含水量，提高脱水效果；

（3）通过设置加压气缸以及真空泵，从而加快淤泥内的水移动速度，并增强脱水效果。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图，示出了淤泥电渗脱水装置整体；

图2为图1中淤泥电渗脱水装置的内部结构示意图；

图3为图2中A部的放大图，示出了进板口；

图4为图1中淤泥电渗脱水装置的内部结构示意图，示出了推泥板带动上腔体内的水平板从出板口离开时的位置关系；

图5为图4中B部的放大图，示出了抵接板与复位弹簧的位置关系；

图6为实施例一的限位件的竖向剖视图，示出了固定块、水平板以及限位块的位置关系；

图7为实施二中的控制模块、输泥模块以及电源模块的示意图；

图8为实施例二中的压力模块以及排水模块的示意图。

附图标记：1、壳体；2、阴极板；3、阳极板；4、输泥管；5、输泥泵；6、集水腔；7、工作腔；71、上腔体；72、下腔体；8、加压腔；9、限位件；91、限位弹簧；92、限位块；921、导向面；10、第二滤水板；11、排水管；12、电磁阀；13、卸泥口；14、进板口；15、出板口；16、推泥板；17、第一气缸；18、水平板；19、抵接板；20、复位弹簧；21、置板箱；22、第三气缸；23、第四气缸；24、加压气缸；25、加压板；26、固定块；27、真空泵；28、真空管；29、第一滤水板；30、控制模块；31、压力模块；32、排水模块；33、输泥模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

实施例一：一种淤泥电渗脱水装置，如图1和图2所示，包括壳体1、阴极板2、阳极板3、输泥管4，壳体1内部由上而下依次设置有长方形的加压腔8、长方体的工作腔7以及漏斗状的集水腔6，且加压腔8、工作腔7和集水腔6的竖直中心线重合，加压腔8和工作腔7之间通过第二滤水板10隔离，工作腔7与集水腔6之间通过第一滤水板29隔离，第一滤水板29以及第二滤水板10均设置为过滤纱布；工作腔7分为上腔体71和下腔体72，上腔体71位于下腔体72的上方，阳极板3上腔体71的顶部，阴极板2设置于下腔体72的底部，阳极板3和阴极板2呈水平设置且分别与电源的正极和负极连接；输泥管4连接有输泥泵5并与下腔体72连通，排水管11与集水腔6连通，通过输泥泵5向工作腔7内输送淤泥，然后启动电源使阴极板2和阳极板3工作，淤泥中的水朝向阴极板2移动并穿过第一滤水板29后流入集水腔6内然后沿着排水管11离开。

如图2和图3所示，壳体1一侧固定有置板箱21，上腔体71的侧壁开设有卸泥口13和出板口15，卸泥口13和出板口15相对设置于上腔体71的两侧，进板口14连通上腔体71和置板箱21，出板口15连通下腔体72和置板箱21，上腔体71内滑动连接有推泥板16，推泥板16竖直设置，壳体1上的外侧壁固定第一驱动件，第一驱动件设置为第一气缸17，第一气缸17的伸缩杆与推泥板16固定连接，第一气缸17的伸缩杆的轴线平行于阳极板3并与工作腔7侧壁平行且朝向卸泥口13，启动第一气缸17以带动推泥板16移动。

如图2和图4所示，本淤泥电渗脱水装置还包括多个水平板18以及循环组件，水平板18上开设有多个通孔，循环组件用于带动水平板18在上腔体71、置板箱21、下腔体72之间依次循环移动，一水平板18设置于上腔体71底部并正对进板口14且位于阳极板3下方，一水平板18设置于下腔体72底部并正对出板口15且位于阴极板2上方，其余水平板18铺设于置板箱21内，

如图4和图5所示，循环组件包括第二驱动件、第三驱动件以及第四驱动件，第二驱动件包括抵接板19以及复位弹簧20，推泥板16与水平板18的抵接面上开设有长方体形的竖直槽，抵接板19呈长方体设置且与竖直槽内壁抵接，复位弹簧20的两端分别与抵接板19以及竖直槽的内部固定连接，第一气缸17带动推泥板16朝向卸泥口13移动然后离开水平板18，在复位弹簧20的作用下，抵接板19部分滑出竖直槽并与水平板18的侧壁抵接，然后第一气缸17带动推泥板16反向移动从而带动抵接的水平板18朝向出板口15移动并落于置板箱21内。

如图2和图4所示，第三驱动件包括固定于置板箱21的外壁上第三气缸22，第三气缸22的伸缩杆平行于工作腔7的水平方向并与正对进板口14的水平板18抵接，从而推动水平板18穿过进板口14并进入下腔体72；第四驱动件包括固定于壳体1底部的第四气缸23，第四气缸23的伸缩杆竖直设置且与下腔体72内的水平板18抵接，从而带动下腔体72内的水平板18带动部分淤泥朝向阳极板3移动。

如图4和图6所示，上腔体71内设置有固定块26以及限位件9，固定块26与上腔体71的侧壁固定连接，壳体1开设有呈长方箱形设置且开口朝向上腔体71内部的限位槽，限位件9包括限位弹簧91以及限位块92，限位块92的上平面呈水平设置，限位块92的下平面呈弧形设置，限位块92设置于限位槽内，限位弹簧91的两端分别与限位块92以及限位槽抵接，当第四驱动件带动水平板18朝向阳极板3移动时，该水平板18在导向面921的作用下滑入限位槽并挤压限位弹簧91，当水平板18位于限位槽上方时，在限位弹簧91的作用下限位块92部分滑出限位槽并与水平板18的底面抵接，从而将水平板18限定于固定块26以及限位块92之间，具有定位的功能，然后将伸缩杆收纳于第四气缸23内。

如图2和图4所示，本淤泥电渗脱水装置还包括加压板25、加压气缸24、真空泵27、真空管28以及电磁阀12，加压板25设置于加压腔8内并与加压腔8的内壁抵接，加压气缸24设置于壳体1顶部，加压气缸24的伸缩杆竖直设置穿过壳体1与加压板25固定连接，加压板25的侧壁固定有与加压腔8内壁过盈配合的密封层（图中未标出）。通过加压气缸24带动加压板25向下移动从而增加施于淤泥的压力，加强脱水效果；集水腔6的侧壁开设有连接口，真空管28的两端分别与真空泵27以及连接口连接，启动真空泵27，从而加强脱水效果；排水管11与集水腔6连通并设置有电磁阀12，电磁阀12在得电后导通排水管11。

实施例一的具体方式：当进行电渗工作时，启动电源，在阴极板2和阳极板3的电场作用下淤泥中的水进入集水腔6内；在完成电渗工作后，在第一驱动件以及推泥板16的作用下部分淤泥朝向卸泥口13移动，反向移动推泥板16带动上腔体71的水平板18从出板口15离开，在第四气缸23的作用下使下腔体72的水平板18带动剩余淤泥向上移动在限位件9的作用下限制其向下移动，然后第四气缸23的伸缩杆收纳于第四气缸23内，第三气缸22的作用下带动对应水平板18进入下腔体72内，从而减少排出该装置的淤泥的整体含水量，提高脱水效果。

实施例二：一种淤泥电渗脱水控制系统，如图7和图8所示，包括电源模块、压力模块31、控制模块30、输泥模块33以及排水模块32。

控制模块30包括湿度传感器和第一单元，湿度传感器与电源模块以及第一单元连接，第一单元与第一气缸17连接以控制第一气缸17工作，当湿度传感器检测到淤泥的湿度到达设定值时发出湿度信号，电源信号响应于湿度信号以控制电源对阴极板2以及阳极板3断电，第一单元响应于湿度信号以启动第一气缸17带动推泥板16往返运动一次后并发出第一信号。

输泥单元包括第三单元、第四单元以及输泥单元，第三单元与第三气缸22连接以驱动第三气缸22工作且与第四单元连接，第四单元与第四气缸23连接于驱动第四气缸23工作并与第一单元连接，输泥单元与第四单元以及输泥泵5连接。

第四信号响应于第一信号以启动第四气缸23带动水平板18向上移动并发出第四信号，第三单元响应于第四信号以控制第三气缸22带动水平板18进入工作腔7后发出第三信号，输泥模块33响应于第三信号以控制输泥泵5工作。

压力模块31包括加压单元、真空单元以及与加压单元连接且设置于加压腔8内的压力传感器，压力传感器检验到加压腔8内的气压低于限定值时发出压力信号，加压单元接收压力信号并使加压气缸24工作，真空单元响应于压力信号与驱动真空泵27对集水腔6进行抽真空。

排水模块32包括固定于集水腔6内并的水位传感器以及与水位传感器连接的排水单元，排水单元与电磁阀12连接，当集水腔6内的水位到达水位传感器时，水位传感器发出水位信号，排水单元接收感应信号以驱动电磁阀12得点，从而使排水管11导通并在一定时间后断电。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种淤泥电渗脱水装置，包括壳体(1)、输泥管(4)、阴极板(2)、阳极板(3)、第一滤水板(29)以及电源，壳体(1)内部开设有长方体的工作腔(7)以及集水腔(6)，工作腔(7)与集水腔(6)通过第一滤水板(29)分隔，阳极板(3)与阴极板(2)呈水平设置且阳极板(3)位于阴极板(2)正上方，输泥管(4)与壳体(1)的底部连接，其特征在于，还包括与壳体(1)固定连接的置板箱(21)，工作腔(7)包括上腔体(71)以及位于上腔体(71)下方的下腔体(72)，阳极板(3)位于上腔体(71)的顶部，阴极板(2)位于下腔体(72)的底部，上腔体(71)和下腔体(72)的底部分别设置有水平板(18)，水平板(18)开设有通孔，上腔体(71)开设有与置板箱(21)相通以供水平板(18)从上腔体(71)进入置板箱(21)内的出板口(15)，下腔体(72)开设有与置板箱(21)相通以供水平板(18)从置板箱(21)内进入下腔体(72)的进板口(14)，上腔体(71)远离出板口(15)的侧面开设有卸泥口(13)，上腔体(71)内滑动连接有推动水平板(18)上的淤泥朝向卸泥口(13)移动的推泥板(16)，壳体(1)设置有带动水平板(18)在上腔体(71)、置板箱(21)、下腔体(72)内依次循环移动的循环组件，上腔体(71)设置有限制上腔体(71)内的水平板(18)向下移动的限位件(9)。

2.根据权利要求1所述的一种淤泥电渗脱水装置，壳体(1)外固定有第一气缸(17)，第一气缸(17)的伸缩杆轴线水平设置并穿过壳体(1)与推泥板(16)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种淤泥电渗脱水装置，其特征在于，循环组件包括带动上腔体(71)内的水平板(18)从出板口(15)进入置板箱(21)内的第二驱动件、带动置板箱(21)内的水平板(18)从进板口(14)进入下腔体内的第三驱动件、带动下腔体(72)内的水平板(18)进入上腔体(71)内的第四驱动件。

4.根据权利要求3所述的一种淤泥电渗脱水装置，其特征在于，推泥板(16)底部与上腔体(71)内水平板(18)的上平面抵接，推泥板(16)的底部开设有竖直槽，第二驱动件包括设置于竖直槽内的抵接板(19)以及带动抵接板(19)向下移动的复位弹簧(20)，复位弹簧(20)的两端分别与抵接板(19)以及竖直槽的内壁固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种淤泥电渗脱水装置，其特征在于，第四驱动件包括若干固定于箱体外侧的第四气缸(23)，第四气缸(23)的伸缩杆竖直设置并穿过壳体(1)且与下腔体(72)内的水平板(18)底部抵接。

6.根据权利要求3所述的一种淤泥电渗脱水装置，其特征在于，第三驱动件设置为固定于置板箱(21)外侧的第三气缸(22)，第三气缸(22)的伸缩杆水平设置并穿过置板箱(21)与置板箱(21)内的水平板(18)抵接。

7.根据权利要求1所述的一种淤泥电渗脱水装置，其特征在于，上腔体(71)的侧面开设有限位槽，限位件(9)包括水平设置的限位块(92)以及带动限位块(92)朝向限位槽开口处移动的限位弹簧(91)，限位块(92)的下平面设置有便于限位块(92)进入限位槽的导向面(921)。

8.根据权利要求1所述的一种淤泥电渗脱水装置，其特征在于，壳体(1)还开设有位于工作腔(7)上方的加压腔(8)，加压腔(8)与工作腔(7)之间通过第二滤水板(10)隔离，加压腔(8)内设置有侧壁与加压腔(8)内壁抵接的加压板(25)，壳体(1)上固定有伸缩杆竖直设置并与加压板(25)固定连接的加压气缸(24)。

9.根据权利要求1所述的一种淤泥电渗脱水装置，其特征在于，壳体(1)连接有与集水腔(6)相通的排水管(11)以及真空管(28)，排水管(11)上设置有电磁阀(12)，真空管(28)连接有真空泵(27)。

10.一种淤泥电渗脱水控制系统，用于控制如权利要求1-9任意一项所述的淤泥电渗脱水装置，其特征在于，包括电源模块、压力模块(31)、控制模块(30)、输泥模块(33)以及排水模块(32)，电源模块与控制模块(30)以及模块(33)连接，输泥模块(33)与控制模块(30)连接。