CN108409097A - 一种污泥脱水系统及滤渣过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污泥脱水系统及滤渣过滤器，该污泥脱水系统包括污泥浓缩装置；电渗透污泥脱水机；用于将污泥中的颗粒状、纤维状、块状杂质物去除的滤渣过滤器，其中滤渣过滤器的污泥出口与污泥浓缩装置的污泥入口连通。本发明在污泥脱水处理前将污泥中颗粒状、纤维状、块状杂质物滤除，进而有效解决电渗透污泥脱水机容易损坏或使用一段时间后脱水率和/或效率下降的问题。

Description

一种污泥脱水系统及滤渣过滤器

技术领域

本发明属于污泥处理设备领域，具有涉及一种污泥脱水系统，同时还涉及一种污泥脱水前处理用滤渣过滤器。

背景技术

随着社会经济的发展与城市化进程的加快，城镇污水处理厂及伴随产生的污泥数量快速增加。根据有关材料，2010年我国污水处理厂产生的污泥达到3亿吨。由于污泥含有大量的细胞水，目前，几乎所有的污水处理厂现有的设备与技术只能将污泥的含水率降低到80%左右，如要达到焚烧的要求-污泥的含水率低于50%要花费很高的成本，因此我国几乎所有污水处理厂往往只能将污泥以填埋和堆放为主，从而引发了严重的环境污染问题。利用电渗透脱水的原理对污泥进行处理的技术经过多年的发展，目前已经能够实现较理想的脱水率和脱水效率（如ZL201310285709.6、ZL201720162247.2所报道的电渗透污泥脱水机），而得到了很好的推广应用。

然而，随着电渗透污泥脱水机的推广应用，逐渐发现一些新的问题，例如电渗透污泥脱水机在处理某些污泥时容易损坏或使用一段时间后脱水率和/或 效率下降。经过申请人的研究发现，导致电渗透污泥脱水机容易损坏或脱水率效率下降的一个关键原因在于待处理污泥中往往含有一些杂质（如金属颗粒、石块或纤维等），这些杂质尤其是较大粒径的金属颗粒杂质的存在，易造成电渗透污泥脱水机阳极与阴极的短路（电场对物料的击穿厚度是有限的，一旦污泥中的固体杂质的粒径大于物料通道的出泥厚度时，就会造成阳极和阴极的短路），进而影响脱水率和/或效率以及损坏设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的污泥脱水系统，以有效解决电渗透污泥脱水机容易损坏或使用一段时间后脱水率和/或效率下降的问题。

同时，本申请还提供一种污泥脱水前处理用滤渣过滤器，其能够将污泥中的颗粒状、纤维状、块状杂质物滤除。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种污泥脱水系统，其包括污泥浓缩装置；电渗透污泥脱水机；用于将污泥中的颗粒状、纤维状、块状杂质物去除的滤渣过滤器，其中滤渣过滤器的污泥出口与污泥浓缩装置的污泥入口连通。

优选地，滤渣过滤器包括具有污泥入口和污泥出口的壳体，位于壳体内且分别与污泥入口、污泥出口连通的污泥通道，过滤结构，排渣通道，能够转动地设置的螺杆以及用于驱动所述螺杆转动的驱动机构，其中过滤结构设置在污泥通道上，供污泥通过而阻止杂质物通过；螺杆位于污泥通道内，用于对污泥进行挤压使污泥通过过滤结构以及推动过滤结构截留的杂质物移动；排渣通道位于螺杆的推进方向的前方，且排渣通道的一端部与污泥通道连通、另一端部位于壳体之外。

优选地，污泥入口位于壳体的上部，污泥出口位于壳体的下部，污泥通道沿上下方向延伸，过滤结构设置在污泥通道的下部。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，过滤结构包括沿水平方向延伸的过滤管，该过滤管的截面为开口朝上的弧形，且过滤管上分布有多个滤孔和/或滤缝，螺杆的延伸方向与过滤管的延伸方向相同。

优选地，过滤管的截面为圆弧形，螺杆与过滤管的中心重合且螺杆与过滤管内壁之间相接触，采用该结构，螺杆转动时，其会对过滤管的内壁有一定的刮泥作用，从而有利于获得更高的过滤效率。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，污泥通道为长方体形，且长、宽、高的比例为2～10：1: 2～12。进一步优选地，污泥通道的长、宽、高的比例为3～8：1:3～10。在一个具体优选方式中，污泥通道的长、宽、高的比例为5～6：1:5～6。优选地，螺杆的延伸方向与污泥通道的长度延伸方向相同。

根据本发明的一个具体方面，在壳体内设置有多个沿上下方向延伸的多孔网板，多个多孔网板之间形成污泥通道或者多个多孔网板与壳体的内壁之间形成所述的污泥通道。

根据本发明的另一具体方面，可以在壳体内设置沿上下方向延伸的滤水筒，由滤水筒的内腔构成污泥通道。

优选地，过滤器还包括设于壳体内的固定座，多孔网板以及过滤结构分别与固定座固定连接。

根据本发明的一个具体方面，固定座包括位于上方的上加强板与位于下方的下加强板，上加强板与多孔网板固定连接，下加强板与过滤结构固定连接。

优选地，滤渣过滤器还包括设置在多孔网板内侧的刮泥板组件以及用于驱动刮泥板组件转动的驱动组件。

优选地，排渣通道由一端与壳体密封连接的排渣管形成，在排渣管的另一端部上设置有挡门。

优选地，挡门包括活动地设置的门本体以及用于倾向于使门本体关闭的保持机构，正常情况下门本体在保持机构的作用下保持关闭，而在受到的推力达到或超过设定值时打开。

本发明的另一技术方案是：一种如本发明上述的滤渣过滤器，其用于污泥脱水前将污泥中的颗粒状、纤维状、块状杂质物滤除。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明在污泥脱水处理前将污泥中颗粒状、纤维状、块状杂质物滤除，进而有效解决电渗透污泥脱水机容易损坏或使用一段时间后脱水率和/或效率下降的问题。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明的污泥脱水系统的结构示意图；

图2为本发明的滤渣过滤器的主视示意图（底架省略）；

图3为图2中A-A向剖视示意图；

图4为图2中B-B向剖视示意图；

图5为图4中过滤管和排渣管的主视示意图；

图6为图5的右视示意图；

其中，Ⅰ、滤渣过滤器；1、壳体；1a、污泥入口；1b、污泥出口；2、污泥通道；3、过滤结构；30、过滤管；30a、滤孔；4、排渣通道；40、排渣管；40a、出渣端部；41、挡门；410、门本体；411、保持机构；a、导向孔；b、连接座；c、导向杆；d、滑套；e、拉簧；5、螺杆；50、螺旋片；6、驱动机构；60、安装座；61、密封件；62、驱动电机；63、传动件；7、多孔网板；70、固定板；71、滤网板；8、固定座；80、上加强板；81、下加强板；82、连接板；9、刮泥板组件；90、转轴；91、刮泥板；92、轴座；10、驱动组件；Ⅱ、污泥浓缩装置；Ⅲ、电渗透污泥脱水机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本发明做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，本实施例涉及污泥脱水系统，其包括污泥脱水前处理用滤渣过滤器Ⅰ、污泥浓缩装置Ⅱ、电渗透污泥脱水机Ⅲ，其中滤渣过滤器Ⅰ、污泥浓缩装置Ⅱ、及电渗透污泥脱水机Ⅲ依次连通，经过滤渣过滤器Ⅰ过滤后的污泥和水自污泥出口向污泥浓缩装置Ⅱ的污泥入口移动，然后经过浓缩后的污泥自出泥口移动至电渗透污泥脱水机Ⅲ的进泥通道。污泥浓缩装置II以及电渗透污泥脱水机Ⅲ均是已知的，它们可采用现有技术中任一种方案来实施，在此不进行赘述。污泥脱水系统不限图1所示的一体机形式，也可以是滤渣过滤器Ⅰ、污泥浓缩装置Ⅱ、电渗透污泥脱水机Ⅲ独立设置的分体形式。

如图2至图6所示，本例中滤渣过滤器Ⅰ，其用于去除污泥中的颗粒状、纤维状、块状杂质物。

具体的，滤渣过滤器Ⅰ包括具有污泥入口1a和污泥出口1b的壳体1，位于壳体1内且分别与污泥入口1a、污泥出口1b连通的污泥通道2，过滤结构3，排渣通道4，能够转动地设置的螺杆5以及用于驱动螺杆5转动的驱动机构6。

污泥入口1a位于壳体1的上部，污泥出口1b位于壳体1的下部，在壳体1内设置有两个竖直的多孔网板7，该两个多孔网板7与壳体1的两相对内壁之间形成长方体形的污泥通道2。污泥通道2的长、宽、高的比例为约5：1：6。污泥通道2的上端与污泥入口1a连通，下端的位置设置有过滤结构3。污泥自污泥入口1a进入污泥通道2中并自污泥通道2向下经过过滤结构3过滤后进入到壳体1的内部空间中，最后从污泥出口1b流出。将污泥通道2设置为所述比例的长方体形，有利于提高污泥通过的效率和便于各部件的布置。

过滤结构3是实现污泥与杂质物分离的主要部件。本例中，过滤结构3包括沿水平方向延伸的过滤管30，该过滤管30的截面为开口朝上的圆弧形，且过滤管30上分布有多个滤孔30a和/或滤缝。滤孔30a或滤缝的孔径一般与电渗透污泥脱水机物料通道的出泥厚度相对应设置，以防止大粒径的杂质进入电渗透污泥脱水机物料通道中，造成电渗透污泥脱水机的损坏（一般情况下，电渗透污泥脱水机的出泥厚度都是小于5mm左右，因此，滤孔和滤缝的大小以能将污泥中粒径大于5mm左右的杂物拦截并便于污泥通过为佳）。

本例中，设置螺杆5的目的在于对污泥进行挤压使污泥通过过滤管30以及推动过滤管30截留的杂质物向排渣通道4移动。螺杆5具体设置在污泥通道2的下部，延伸方向与过滤管3的长度延伸方向、污泥通道2的长度方向相同，且螺杆5与过滤管30的中心重合且螺杆5（螺旋片50）与过滤管30内壁之间相接触，采用该结构，螺杆转动时，其会对过滤管30的内壁有一定的刮泥作用，从而有利于获得更高的过滤效率。螺杆5的转动借由驱动机构6来驱动，驱动机构6包括位于壳体1一侧的安装座60、用于将螺杆5与安装座60密封连接的密封件61、驱动电机62、以及将驱动电机62与螺杆5的轴端部相传动连接的传动件63。驱动机构6也可采用本领域公知的其他实现手段。

本例中，排渣通道4用于将过滤结构截留下的杂质物或滤渣排出。排渣通道4位于螺杆5的推进方向的前方，且排渣通道4的一端部与污泥通道2连通、另一端部位于壳体1之外。具体的，排渣通道4由一端与壳体1密封连接的排渣管40形成，在排渣管40的另一端部上设置有挡门41。排渣管40呈内部中空的圆柱状，且水平延伸设置，其中圆柱状的下部内壁面与过滤管30的内壁面齐平设置，通过排渣管40与过滤管30的壁面齐平，便于滤渣自污泥通道2排向排渣管40。挡门41包括活动地设置的门本体410以及用于倾向于使门本体410关闭的保持机构411，正常情况下门本体410在保持机构411的作用下保持关闭，而在受到的推力达到或超过设定值时打开。门本体410具体是塞入排渣管40的出渣端部40a的塞体，且塞入端部呈锥台形。保持机构411能够保持着门本体410沿着圆柱体长度延伸方向运动趋势塞入出渣端部40a，当位于排渣管40内的滤渣对塞体施加的应力大于保持机构411对门本体410所施加的应力时，滤渣能够顶开塞体而排出排渣管40。即：排渣管40内滤渣填满后，产生一定的顶推力，由该顶推力使的门本体410打开，实现滤渣的排放。采用这种排渣结构，有利于将滤渣中的水分榨干，使得排出的滤渣含水率较低，实现干态滤渣的排放，对于滤渣中含有有机纤维等杂物时，这种排渣结构尤其优选。

保持机构411的具体设置可以有很多种，例如可以是通过弹簧控制，也可以采用伸缩杆的方式来实现。

本例中，在门本体410上且沿着排渣管40的长度方向设有导向孔a。保持机构411可以是一组或者有多组并绕着门本体410的周向均匀分布。保持机构411具体包括一端部通过连接座b设置在排渣管40上、另一端部穿过导向孔a并冒出门本体410的导向杆c，套设在冒出门本体410部分的导向杆c上且抵触在门本体410上的滑套d，套设在导向杆c外周且两端部连接在连接座b与滑套d之间的拉簧e，其中在拉簧e一直保持拉紧的趋势下，使得门本体410能够塞入出渣端部40a。

本例中，为了便于设置所述的多孔网板7以及过滤结构3，在壳体1内的还设有固定座8，多孔网板7以及过滤结构3分别与固定座8固定连接。该固定座8包括位于上方的上加强板80与位于下方的下加强板81、以及将多孔网板7与壳体1的顶部固定连接的连接板82，其中上加强板80与多孔网板7固定连接，下加强板81与过滤结构3固定连接。

此外，本例的滤渣过滤器还进一步包括设置在多孔网板7内侧的刮泥板组件9以及用于驱动刮泥板组件9转动的驱动组件10。

具体的，刮泥板组件9包括沿着水平方向设置的转轴90、设在转轴90上并沿着转轴90的径向延伸的多个刮泥板91，其中转轴90自壳体1的一侧面伸入污泥通道2中，刮泥板91自一侧边贴合在多孔网板7内侧面上，且与多孔网板7内侧面上形成8～20°的夹角（具体例如10°）。该刮泥板91的设计可有效刮除污泥并向下推送，有利于提高污泥通过效率。本例中，在两个多孔网板7内侧面均设有刮泥板91，这些刮泥板91通过轴座82固定在同一个转轴90上。动组件10为常用的马达驱动机构，在此不对其进行详细阐述。

综上所述，本发明的污泥脱水系统，结构设置简单合理，且在污泥脱水前，将污泥中颗粒状、纤维状、块状杂质物滤除，进而有效解决电渗透污泥脱水机容易损坏或使用一段时间后脱水率和/或效率下降的问题；同时在实现污泥与杂质物的高效分离时，还能够实现干态滤渣的排放。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种污泥脱水系统，其包括污泥浓缩装置、电渗透污泥脱水机，其特征在于：所述污泥脱水系统还包括用于将污泥中的颗粒状、纤维状、块状杂质物去除的滤渣过滤器，其中所述的滤渣过滤器的污泥出口与所述污泥浓缩装置的污泥入口连通。

2.根据权利要求1所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述滤渣过滤器包括具有污泥入口和污泥出口的壳体，位于所述壳体内且分别与所述污泥入口、污泥出口连通的污泥通道，过滤结构，排渣通道，能够转动地设置的螺杆以及用于驱动所述螺杆转动的驱动机构，所述过滤结构设置在所述污泥通道上，供污泥通过而阻止所述杂质物通过；所述螺杆位于所述的污泥通道内，用于对污泥进行挤压使污泥通过过滤结构以及推动所述过滤结构截留的杂质物移动；所述排渣通道位于所述螺杆的推进方向的前方，且所述排渣通道的一端部与所述的污泥通道连通、另一端部位于所述壳体之外。

3.根据权利要求2所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述污泥入口位于所述壳体的上部，所述污泥出口位于所述壳体的下部，所述的污泥通道沿上下方向延伸，所述的过滤结构设置在所述污泥通道的下部。

4.根据权利要求3所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述的过滤结构包括沿水平方向延伸的过滤管，所述过滤管的截面为开口朝上的弧形，所述过滤管上分布有多个滤孔和/或滤缝，所述螺杆的延伸方向与所述过滤管的延伸方向相同。

5.根据权利要求4所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述过滤管的截面为圆弧形，所述螺杆与所述过滤管的中心重合且螺杆与所述过滤管内壁之间相接触。

6.根据权利要求2所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述污泥通道为长方体形，且长、宽、高的比例为2～10：1: 2～12，所述的螺杆的延伸方向与所述污泥通道的长度延伸方向相同。

7.根据权利要求2至5中任一项权利要求所述的污泥脱水系统，其特征在于：在所述壳体内设置有多个沿上下方向延伸的多孔网板，所述多个多孔网板之间形成所述的污泥通道或者所述多个多孔网板与所述壳体的内壁之间形成所述的污泥通道；或者，在所述壳体内设置有沿上下方向延伸的滤水筒，所述的滤水筒的内腔构成所述的污泥通道。

8.根据权利要求7所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述的过滤器还包括设于所述壳体内的固定座，所述的多孔网板以及过滤结构分别与所述固定座固定连接。

9.根据权利要求8所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述固定座包括位于上方的上加强板与位于下方的下加强板，所述上加强板与所述多孔网板固定连接，所述下加强板与所述的过滤结构固定连接。

10.根据权利要求7所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述的滤渣过滤器还包括设置在所述多孔网板内侧的刮泥板组件以及用于驱动所述刮泥板组件转动的驱动组件。

11.根据权利要求2所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述排渣通道由一端与所述壳体密封连接的排渣管形成，在所述的排渣管的另一端部上设置有挡门。

12.根据权利要求11所述的污泥脱水系统，其特征在于：所述挡门包括活动地设置的门本体以及用于倾向于使门本体关闭的保持机构，正常情况下门本体在保持机构的作用下保持关闭，而在受到的推力达到或超过设定值时打开。

13.一种如权利要求2至权利要求12中任一项权利要求所述的滤渣过滤器。