CN110922018A - 一种叠层压滤设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠层压滤设备，包括叠布总成、布泥装置和压榨装置，所述压榨装置包括能够竖向移动的压头和位于所述压头下方压榨框内的能够竖向移动的可升降托板，所述叠布总成包括叠布机架、通过第一伸缩驱动装置能够往复移动地安装于所述叠布机架的叠布装置，所述叠布装置包括架体以及安装于架体的上滤布操作组件、下滤布操作组件以及设置于上滤布操作组件的上滤布和设置于所述下滤布操作组件的下滤布，以能够通过上滤布操作组件和下滤布操作组件对应地操作上滤布和下滤布夹持物料朝向所述压榨装置移动，第一伸缩驱动装置能够驱动所述叠布装置朝所述压榨装置移动，该叠层压滤设备旨在解决现有技术中压滤方式针对污泥脱水效率不高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及压滤设备技术领域，尤其涉及一种叠层压滤设备。
背景技术
随着社会经济的发展及城市化进程的加快，城市污水处理厂不断增加，污泥产量也呈持续快速增长之势。长期以来，我国在污水处理厂从设计到运行，普遍存在“重水轻泥”的倾向。城镇污水厂普遍采用机械方式对污泥进行脱水，脱水污泥含水率一般在75～85％，呈胶质粘结状。污泥具有“四高”特点：一是含水率高；二是有机物含量高，很容易腐烂恶臭；三是重金属含量较高；四是病菌含量高，含有大量的细菌、寄生虫、病毒。污泥不经过无害化处理，任意弃置，简单填埋，容易污染空气、土壤和水源，严重威胁人体健康和环境安全，污泥具有“环境杀手”之称。
要实现污泥的减量化、稳定化、无害化和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的处置目标，污泥脱水是污泥处理处置的前提，只有把污泥水分降至50％以下，资源化综合利用才有较好的工艺基础和较好的经济性。
目前污泥脱水工艺以机械脱水为主，主要有：真空吸滤法、离心法和压滤法。主要的机械设备有：转鼓式真空过滤机、转桶式离心机、板框压滤、带式压滤脱水、螺旋压榨脱水等。这类型脱水机械脱去的仅是污泥中自由间隙水，虽经脱水，污泥水份仍有75％～85％左右。后续出现的添加改性剂进行污泥改性，再利用隔膜板框压滤机将改性后污泥经压榨脱水至含水率60％以下，但增加了污泥脱水的处理成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于此，本发明提出了一种叠层压滤设备，该叠层压滤设备旨在解决现有技术中压滤方式针对污泥脱水效率不高的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提出了一种叠层压滤设备，其中，包括叠布总成、布泥装置和压榨装置，所述压榨装置包括能够竖向移动的压头和位于所述压头下方压榨框内的能够竖向移动的可升降托板，所述叠布总成包括叠布机架、通过第一伸缩驱动装置能够往复移动地安装于所述叠布机架的叠布装置，所述布泥装置布置于所述叠布装置的进料端，所述压榨装置布置在所述叠布装置的出料端，所述叠布装置包括架体以及安装于所述架体的上滤布操作组件、下滤布操作组件以及设置于所述上滤布操作组件的上滤布和设置于所述下滤布操作组件的下滤布，以能够通过所述上滤布操作组件和下滤布操作组件对应地操作所述上滤布和下滤布夹持物料朝向所述压榨装置移动，所述第一伸缩驱动装置能够驱动所述叠布装置朝所述压榨装置移动，以能够将朝向所述压榨装置移动并且夹持有所述物料的上滤布和下滤布往复地叠放于所述压头下方的可升降托板上。
优选地，所述上滤布操作组件包括安装于所述架体的第一压紧皮带组件、第二压紧皮带组件和上滤布辊组件，所述上滤布途经所述第一压紧皮带组件、第二压紧皮带组件和上滤布辊组件，所述第一压紧皮带组件包括第一压紧皮带，所述第二压紧皮带组件包括第二压紧皮带，所述第一压紧皮带和第二压紧皮带夹持所述上滤布的一部分且用于驱动所述上滤布，所述上滤布安装于所述上滤布辊组件，所述下滤布操作组件包括安装于所述架体的托布皮带组件和下滤布辊组件，所述托布皮带组件包括用于驱动所述下滤布的托布皮带，所述下滤布支撑于所述托布皮带上并且安装于所述下滤布辊组件。
优选地，所述上滤布辊组件包括上滤布收布辊和上滤布张力辊，所述叠层压滤设备包括对应于所述上滤布收布辊设置的上滤布收布纠偏装置，所述下滤布辊组件包括下滤布收布辊和下滤布张力辊，所述叠层压滤设备包括对应于所述下滤布收布辊设置的下滤布收布纠偏装置。
优选地，所述上滤布收布纠偏装置包括第一导向光轴和设置在所述上滤布收布辊圆周面外侧的第一纠偏感应开关，所述上滤布收布辊通过对应的安装架可轴向移动地安装于所述第一导向光轴，所述下滤布收布纠偏装置包括第二导向光轴和设置在所述下滤布收布辊圆周面外侧的第二纠偏感应开关，所述下滤布收布辊通过第二安装架可轴向移动地安装于所述第二导向光轴。
优选地，所述布泥装置包括装料仓体，所述装料仓体具有位于所述下滤布上方的出料口，所述布泥装置还包括设置于装料仓体的刮料装置，所述刮料装置间隔地位于所述下滤布上方并且位于所述压榨装置和所述出料口之间。
优选地，所述布泥装置包括设置在所述装料仓体中的第一输料螺旋装置和第二输料螺旋装置，所述第一输料螺旋装置包括第一驱动电机以及传动连接于所述第一驱动电机的具有第一螺旋叶片的第一转轴，所述第二输料螺旋装置包括第二驱动电机以及传动连接于所述第二驱动电机的具有第二螺旋叶片的第二转轴，所述第一转轴垂直于所述第二转轴，所述第二螺旋叶片位于所述出料口的正上方，所述第一螺旋叶片位于所述第二螺旋叶片上方。
优选地，所述叠层压滤设备包括连接在所述上滤布操作组件和下滤布操作组件之间的摆动油缸，所述摆动油缸伸出时，所述上滤布操作组件远离所述下滤布组件运动以能够使所述上滤布和下滤布彼此分开，所述摆动油缸缩回时，所述上滤布操作组件靠近所述下滤布组件运动以能够使所述上滤布和下滤布彼此贴合。
优选地，所述压榨装置包括用于叠放所述上滤布和下滤布的压榨框，所述压榨框的顶部具有朝向所述压头的开口，所述第一伸缩驱动装置能够驱动所述叠布装置运动至所述开口上方，所述可升降托板设置于所述压榨框的底部。
优选地，所述第一伸缩驱动装置的往复运动的设定速度等于所述所述上滤布操作组件和下滤布操作组件操作所述上滤布和下滤布朝向所述压榨装置移动的速度。
优选地，所述叠层压滤设备包括对应所述上滤布和下滤布设置的滤布清洗喷头和滤布清洁刮泥件。
(三)有益效果
本发明与现有技术对比，本发明的有益效果包括：
本发明提供的叠层压滤设备包括了叠布总成、布泥装置和压榨装置三大机构模块，并且第一伸缩驱动装置能够驱动叠布装置朝压榨装置移动，以能够将朝向压榨装置移动并且夹持有物料的上滤布和下滤布往复地叠放于压头下方的可升降托板上，所以可以通过布泥装置将待脱水污泥运送至叠布总成，然后通过叠布装置将包夹污泥的上滤布和下滤布层层叠放置压头下方的可升降托板上，最终通过压头下降压滤污泥，采用该叠层压滤设备进行压滤工艺，工艺新颖，稳定可靠且压力分布均匀，不采用压板，滤布的使用寿命长，并且叠布总成、布泥装置和压榨装置可以采用自动化机械设备，通过总控制设备来控制和反馈，能够做到全自动操作，流水线生产、生产简洁流畅、无臭味、低噪音，市场前景广阔，经验证，可以把不同类型污泥的含水率从80％左右直接脱水到50％以下，并且针对该压榨装置，可以采用高压无框压榨技术直接作用于污泥上，压力损失小，压榨效率高，脱水污泥具有疏水性，遇水不会还原，遇水溶解率小于5％，不会产生二次污泥化，并且脱水污泥抗压强度好，透气性优良，总之，该叠层压滤设备可广泛地应用于污水厂现有污泥脱水设施的改建、扩建及新建污水厂的污泥脱水，也可用于餐厨垃圾渣料，药渣，养殖糞便的脱水。
本发明的其他优点将在下文详述。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明的叠层压滤设备的原理示意图；
图2为本发明的叠层压滤设备的部分结构图；
图3为本发明的叠层压滤设备的侧面结构图；
图4为本发明的叠层压滤设备的局部部件结构图；
图5为本发明的布泥装置的一个视角的结构图；
图6为本发明的布泥装置的另一个视角的结构图；
图7为本发明的压榨装置的结构图；
图8为本发明的叠层压滤设备的立体结构图。
附图标记说明：
100、叠布总成，101、叠布机架，102、第一伸缩驱动装置，103、架体，104、上滤布，105、下滤布，106、第一压紧皮带，107、第二压紧皮带，108、第一压紧皮带张紧辊，109、第一压紧皮带调偏辊，110、第二压紧皮带张紧辊，111、第二压紧皮带调偏辊，112、托布皮带，113、上滤布收布辊，114、上滤布张力辊，115、下滤布收布辊，116、下滤布张力辊，117、第一导向光轴，118、第一纠偏感应开关，120、传动控制装置，121、摆动油缸，122、叠布滚轮，200、布泥装置，201、装料仓体，202、刮料装置，203、第一驱动电机，204、第一螺旋叶片，205、第二驱动电机，206、第二螺旋叶片，207、出料口，300、压榨装置，301、压头，302、压榨油缸，303、压榨框，304、可升降托板，305、提升油缸。
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，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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的限制。
如图1-图3、图8所示，本发明公开了一种叠层压滤设备，其中，包括叠布总成100、布泥装置200和压榨装置300，压榨装置300包括能够竖向移动的压头和位于压头301下方压榨框303内的能够竖向移动的可升降托板304，叠布总成100包括叠布机架101、通过第一伸缩驱动装置102能够往复移动地安装于叠布机架101的叠布装置，布泥装置200布置于叠布装置的进料端，压榨装置300布置在叠布装置的出料端，叠布装置包括架体103以及安装于架体103的上滤布操作组件、下滤布操作组件以及设置于上滤布操作组件的上滤布104和设置于下滤布操作组件的下滤布105，以能够通过上滤布操作组件和下滤布操作组件对应地操作上滤布104和下滤布105夹持物料朝向压榨装置300移动，第一伸缩驱动装置102能够驱动叠布装置朝压榨装置300移动，以能够将朝向压榨装置300移动并且夹持有物料的上滤布104和下滤布105往复地叠放于压头301下方，压头301具体可以通过压榨油缸302来控制升降。
根据本发明的具体实施方式，上滤布操作组件可以包括安装于架体103的第一压紧皮带组件、第二压紧皮带组件和上滤布辊组件，上滤布途经第一压紧皮带组件、第二压紧皮带组件和上滤布辊组件，第一压紧皮带组件包括第一压紧皮带106，第二压紧皮带组件包括第二压紧皮带107，第一压紧皮带106和第二压紧皮带107夹持上滤布104的一部分且用于驱动上滤布104，第一压紧皮带106和第二压紧皮带107可以用于压紧上滤布104从而带动上滤布104运动，当然，第一压紧皮带组件可以包括为第一压紧皮带106配备第一压紧皮带张紧辊108和第一压紧皮带调偏辊109，第二压紧皮带组件可以包括为第二压紧皮带107配备第二压紧皮带张紧辊110和第二压紧皮带调偏辊111，上滤布104安装于上滤布辊组件，下滤布操作组件包括安装于架体103的托布皮带组件和下滤布辊组件，托布皮带组件包括用于驱动下滤布105的托布皮带112，下滤布105支撑于托布皮带112上并且安装于下滤布辊组件，当然，类似地也可以为托布皮带112配备相应的张紧辊、调偏辊等机构，这里不再赘述。
更具体地，上滤布辊组件可以包括上滤布收布辊113和上滤布张力辊114，叠层压滤设备包括对应于上滤布收布辊113设置的上滤布收布纠偏装置，下滤布辊组件包括下滤布收布辊115和下滤布张力辊116，叠层压滤设备包括对应于下滤布收布辊115设置的下滤布收布纠偏装置。上滤布收布纠偏装置和下滤布收布纠偏装置各自具体对滤布收布时两侧的齐整情况进行纠正：参见图4，具体方案可以是：上滤布收布纠偏装置包括第一导向光轴117和设置在上滤布收布辊113圆周面外侧的第一纠偏感应开关118，上滤布收布辊113通过对应的安装架可轴向移动地安装于第一导向光轴117，如果第一纠偏感应开关118检测到上滤布104收布时两侧不齐整，可以反馈信号给控制上滤布收布辊113相对于第一导向光轴117轴向移动的传动控制装置120(例如可以是纠偏油缸)，以使上滤布收布辊113沿轴向快速移动，保证收布两侧齐整，下滤布收布纠偏装置包括第二导向光轴和设置在下滤布收布辊115圆周面外侧的第二纠偏感应开关，下滤布收布辊115通过第二安装架可轴向移动地安装于第二导向光轴，当然，关于下滤布收布纠偏装置原理可以参照上述上滤布收布纠偏装置，这里不再给下滤布收布纠偏装置的细节部件进行标记说明。
参见图5和图6，根据本发明的具体实施方式，布泥装置200可以包括装料仓体201，装料仓体201具有位于下滤布105上方的出料口207，布泥装置200还包括设置于装料仓体201的刮料装置202(例如污泥刮板或其他各种适当的机构)，刮料装置202间隔地位于下滤布105上方并且位于压榨装置300和出料口207之间，刮料装置202应当位于压榨装置300和出料口207之间，是因为从出料口207出来的污泥需要在下滤布105上被运送至压榨装置300，保证料装置位于压榨装置300和出料口207之间，污泥在行进过程中才会必然途经刮料装置202，在刮料装置202的作用下将污泥刮平，均匀地布在下滤布105上。
仍参见图5和图6，更具体地，布泥装置200可以包括设置在装料仓体201中的第一输料螺旋装置和第二输料螺旋装置，第一输料螺旋装置包括第一驱动电机203以及传动连接于第一驱动电机203的具有第一螺旋叶片204的第一转轴，第二输料螺旋装置包括第二驱动电机205以及传动连接于第二驱动电机205的具有第二螺旋叶片206的第二转轴，第一转轴垂直于第二转轴，第二螺旋叶片206位于出料口207的正上方，第一螺旋叶片204位于第二螺旋叶片206上方，通常，将含水率80％(但本发明不限于此)左右的污泥通过装料仓体201的进料口进入仓体内部，然后在第一螺旋叶片204的带动下，落入第二螺旋叶片206，第二螺旋叶片206包括一组旋向相反的螺旋叶片，污泥在第二螺旋叶片206的搅拌和均泥的作用下经由出料口207排出到下滤布105上。
作为本发明的优选实施方式，叠层压滤设备包括连接在上滤布操作组件和下滤布操作组件之间的摆动油缸121，摆动油缸121伸出时，上滤布操作组件远离下滤布105组件运动以能够使上滤布104和下滤布105彼此分开，摆动油缸121缩回时，上滤布操作组件靠近下滤布105组件运动以能够使上滤布104和下滤布105彼此贴合，具体来说，上滤布操作组件可以通过其上滤布104皮带回路机架铰接于架体103，摆动油缸121的缸体铰接座安装于架体103，摆动油缸121的伸缩杆铰接座安装于上滤布104皮带回路机架即可。
参见图7，根据本发明的优选实施方式，压榨装置300包括用于叠放上滤布104和下滤布105的压榨框303，压榨框303的顶部具有朝向压头301的开口，第一伸缩驱动装置102能够驱动叠布装置运动至开口上方，可升降托板304设置于压榨框303的底部。
具体地，可升降托板304可以通过连接的提升油缸305实现升降，叠布装置将上滤布104、下滤布105包夹好的泥层沿“Z”字形路径一层一层的平铺到压榨框303内的可升降托板304上，随着可升降托板304上的泥层平铺高度增加，可升降托板304在提升油缸305的作用下逐渐下降，始终使可升降托板304上最高点的泥层与叠布装置的滤布送出端保持一定的高度，保证叠布过程的顺利进行。
当可升降托板304降到最低位时，叠布完成。叠布装置退回初始位置，布泥装置200在此之前设置有布泥停止位，以提前停止布泥，避免可升降托板304降到位时，滤布上还夹带有污泥。压榨油缸302伸出，使压头301向下运行直至接触到最上层的泥层滤布，再缓慢进行压榨，通过控制合理的压力曲线及压榨时间，使滤布中的污泥水分压榨出来，达到污泥脱水目的。
当压榨完成后，压头301在压榨油缸302的作用上升，待压头301上升到位后，可升降托板304在提升油缸305作用上提升，到卸泥位停止，同时摆动油缸121伸出，使上滤布104与下滤布105分开，上滤布104在第一压紧皮带106和第二压紧皮带107的作用下反向运行，上滤布收布辊113在上滤布张力辊114的控制下将滤布回卷。与此同时，托布皮带112开始反向运行带动下滤布105及上滤布104上的泥饼一起向后运动，下滤布收布辊115在下滤布张力辊116的控制下上滤布收布辊113将下滤布105回卷。其中，上滤布104和下滤布105在回卷过程中线速度保持相同。
此外，第一伸缩驱动装置102的往复运动的设定速度等于上滤布操作组件和下滤布操作组件操作上滤布104和下滤布105朝向压榨装置300移动的速度，第一伸缩驱动装置102具体可以为叠布油缸，即叠布油缸伸出和缩回的速度与上滤布104和下滤布105的前进速度保持一致，以保证叠布装置将上滤布104、下滤布105包夹好的泥层沿“Z”字形路径一层一层的平铺到压榨框303内的可升降托板304上，具体地，架体103可以通过叠布滚轮122可活动地安装于叠布机架101，叠布油缸驱动架体103在叠布滚轮122的作用下相对于叠布机架101运动。
更进一步的，为避免上滤布104和下滤布105表面带泥以及方便滤布清洗，叠层压滤设备包括对应上滤布104和下滤布105设置的滤布清洗喷头和滤布清洁刮泥件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种叠层压滤设备，其特征在于，包括叠布总成、布泥装置和压榨装置，所述压榨装置包括能够竖向移动的压头和位于所述压头下方压榨框内的能够竖向移动的可升降托板，所述叠布总成包括叠布机架、通过第一伸缩驱动装置能够往复移动地安装于所述叠布机架的叠布装置，所述布泥装置布置于所述叠布装置的进料端，所述压榨装置布置在所述叠布装置的出料端，所述叠布装置包括架体以及安装于所述架体的上滤布操作组件、下滤布操作组件以及设置于所述上滤布操作组件的上滤布和设置于所述下滤布操作组件的下滤布，以能够通过所述上滤布操作组件和下滤布操作组件对应地操作所述上滤布和下滤布夹持物料朝向所述压榨装置移动，所述第一伸缩驱动装置能够驱动所述叠布装置朝所述压榨装置移动，以能够将朝向所述压榨装置移动并且夹持有所述物料的上滤布和下滤布往复地叠放于所述压头下方的可升降托板上。
2.如权利要求1所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述上滤布操作组件包括安装于所述架体的第一压紧皮带组件、第二压紧皮带组件和上滤布辊组件，所述上滤布途经所述第一压紧皮带组件、第二压紧皮带组件和上滤布辊组件，所述第一压紧皮带组件包括第一压紧皮带，所述第二压紧皮带组件包括第二压紧皮带，所述第一压紧皮带和第二压紧皮带夹持所述上滤布的一部分且用于驱动所述上滤布，所述上滤布安装于所述上滤布辊组件，所述下滤布操作组件包括安装于所述架体的托布皮带组件和下滤布辊组件，所述托布皮带组件包括用于驱动所述下滤布的托布皮带，所述下滤布支撑于所述托布皮带上并且安装于所述下滤布辊组件。
3.如权利要求2所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述上滤布辊组件包括上滤布收布辊和上滤布张力辊，所述叠层压滤设备包括对应于所述上滤布收布辊设置的上滤布收布纠偏装置，所述下滤布辊组件包括下滤布收布辊和下滤布张力辊，所述叠层压滤设备包括对应于所述下滤布收布辊设置的下滤布收布纠偏装置。
4.如权利要求3所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述上滤布收布纠偏装置包括第一导向光轴和设置在所述上滤布收布辊圆周面外侧的第一纠偏感应开关，所述上滤布收布辊通过对应的安装架可轴向移动地安装于所述第一导向光轴，所述下滤布收布纠偏装置包括第二导向光轴和设置在所述下滤布收布辊圆周面外侧的第二纠偏感应开关，所述下滤布收布辊通过第二安装架可轴向移动地安装于所述第二导向光轴。
5.如权利要求1所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述布泥装置包括装料仓体，所述装料仓体具有位于所述下滤布上方的出料口，所述布泥装置还包括设置于装料仓体的刮料装置，所述刮料装置间隔地位于所述下滤布上方并且位于所述压榨装置和所述出料口之间。
6.如权利要求5所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述布泥装置包括设置在所述装料仓体中的第一输料螺旋装置和第二输料螺旋装置，所述第一输料螺旋装置包括第一驱动电机以及传动连接于所述第一驱动电机的具有第一螺旋叶片的第一转轴，所述第二输料螺旋装置包括第二驱动电机以及传动连接于所述第二驱动电机的具有第二螺旋叶片的第二转轴，所述第一转轴垂直于所述第二转轴，所述第二螺旋叶片位于所述出料口的正上方，所述第一螺旋叶片位于所述第二螺旋叶片上方。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述叠层压滤设备包括连接在所述上滤布操作组件和下滤布操作组件之间的摆动油缸，所述摆动油缸伸出时，所述上滤布操作组件远离所述下滤布组件运动以能够使所述上滤布和下滤布彼此分开，所述摆动油缸缩回时，所述上滤布操作组件靠近所述下滤布组件运动以能够使所述上滤布和下滤布彼此贴合。
8.如权利要求1至6中任意一项所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述压榨装置包括用于叠放所述上滤布和下滤布的压榨框，所述压榨框的顶部具有朝向所述压头的开口，所述第一伸缩驱动装置能够驱动所述叠布装置运动至所述开口上方，所述可升降托板设置于所述压榨框的底部。
9.如权利要求1至6中任意一项所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述第一伸缩驱动装置的往复运动的设定速度等于所述所述上滤布操作组件和下滤布操作组件操作所述上滤布和下滤布朝向所述压榨装置移动的速度。
10.如权利要求1至6中任意一项所述的叠层压滤设备，其特征在于，所述叠层压滤设备包括对应所述上滤布和下滤布设置的滤布清洗喷头和滤布清洁刮泥件。
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