CN111635102A - 一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法，包括固定座、离心分离筒体、浮动排水组件、震荡分离组件和螺旋挤压浓缩组件，所述离心分离筒体离心转动设置在固定座上，所述浮动排水组件的进水端浮动设置在离心分离筒体、震荡分离组件的内腔中，所述震荡分离组件相对于固定座在竖向方向上往复震荡设置，所述震荡分离组件包含进泥口，所述进泥口正对应于第一排泥口设置，所述震荡分离组件包含第二排泥口，所述螺旋挤压浓缩组件对应于第二排泥口设置在震荡分离组件上，且所述震荡分离组件中的污泥通过螺旋挤压浓缩组件从第二排泥口排出，其成本低且能够提升污泥浓缩的效率以及提升脱水率。

Description

一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法

技术领域

本发明属于污泥处理领域，特别涉及一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法。

背景技术

随着我国污水处理厂的大量兴建，污水处理技术的不断完善和提高，污泥的处理成为污水厂设计、运行必须优先考虑的重要环节，污泥脱水设备在市政生活污水、河水、工业污水等行业已得到广泛的应用。现有常规脱水离心机需使用专用离心机，价格高，成本大，脱水后污泥流动性差，一般使用于含水率较低的脱水处理，对于还需再处理的污泥浓缩不使用，重力浓缩和气浮浓缩的成本低但是处理效率又较低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法，其成本低且能够提升污泥浓缩的效率以及提升脱水率。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种污泥处理的高效浓缩装置，包括固定座、离心分离筒体、浮动排水组件、震荡分离组件和螺旋挤压浓缩组件，所述离心分离筒体离心转动设置在固定座上，所述浮动排水组件设置在固定座上，且所述浮动排水组件的进水端浮动设置在离心分离筒体、震荡分离组件的内腔中，所述离心分离筒体的底端开设有第一排泥口，所述离心分离筒体的下方设置有震荡分离组件，所述震荡分离组件相对于固定座在竖向方向上往复震荡设置，所述震荡分离组件包含进泥口，所述进泥口正对应于第一排泥口设置，所述震荡分离组件包含第二排泥口，所述螺旋挤压浓缩组件对应于第二排泥口设置在震荡分离组件上，且所述震荡分离组件中的污泥通过螺旋挤压浓缩组件从第二排泥口排出。

进一步的，所述震荡分离组件包括位移驱动组件、弹性连接体和震荡分离箱，所述位移驱动组件设置在离心分离筒体上，且所述位移驱动组件通过离心分离筒体的回转运动在竖向方向上往复位移，所述震荡分离箱通过弹性连接体连接于位移驱动组件的下方，且所述震荡分离箱通过弹性连接体相对于位移驱动组件在竖向方向上往复震荡运动。

进一步的，所述位移驱动组件包括活动环座和导向柱，所述离心分离筒体为底端小上端大的阶梯状筒体结构，所述离心分离筒体底部穿过固定座，所述离心分离筒体的外圆周壁上沿径向设置有导向柱，所述离心分离筒体的外侧套设有活动环座，所述导向环座相对于固定座在轴向活动且周向固定设置，所述活动环座的内壁上环设有导向凸轮凹槽，所述导向凸轮凹槽在活动环座的轴向方向上高低倾斜设置，所述导向柱的自由端伸入至导向凸轮凹槽内，所述活动环座、导向柱和离心分离筒体构成往复凸轮机构，所述活动环座通过离心分离筒体的回转运动在竖向方向上往复位移。

进一步的，所述弹性连接体包括导向杆体和套设在所述导向杆体上的复位弹簧，所述导向杆体垂直设置于活动环座的底部，且所述导向杆体的底端活动穿设于震荡分离箱的上壁面，所述复位弹簧的两端分别连接于震荡分离箱和活动环座。

进一步的，所述震荡分离箱为包含内空腔的封闭式壳体结构，所述分离箱的顶端开设有进泥口，所述分离箱内沿竖向垂直设置有支撑杆，所述支撑杆的顶端设置有拉料板，所述拉料板与第一排泥口间隙设置，所述拉料板的外缘与第一排泥口之间形成排泥通道，且所述拉料板通过震荡分离箱的上下往复运动而往复式通过所述第一排泥口；所述离心分离筒体内底部的污泥通过拉料板排入到震荡分离箱内。

进一步的，所述螺旋挤压浓缩组件包括螺旋杆和浓缩脱水筒，所述浓缩脱水筒为筒体结构，且所述浓缩脱水筒的筒壁上贯通开设有若干脱水孔，所述浓缩脱水筒的一端连通于震荡分离箱，且另一端形成第二排泥口，所述震荡分离箱对应于浓缩脱水筒开设有连通口，所述螺旋杆水平设置在震荡分离箱内，所述螺旋杆一端的杆体部伸出至震荡分离箱外部并连接回转驱动机构，且所述螺旋杆的另一端穿过连通口并对应于第二排泥口设置；所述震荡分离箱内的污泥通过螺旋挤压浓缩组件脱水浓缩。

进一步的，所述浮动排水组件包括第一浮动排水组件和第二排水组件，所述第一浮动排水组件对应于离心分离筒体设置，所述第二浮动排水组件对应于震荡分离组件的分离内腔设置，所述浮动排水组件包括浮板、排水软管和水泵，所述排水软管的一端连接于水泵的进水端上，所述排水软管的另一端设置有浮板且伸入至震荡分离组件的内腔中或离心分离筒体内。

一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法，包括以下步骤：

S1：将废弃污泥溶液排入至离心分离筒体内，启动离心分离筒体离心转动对污泥进行离心浓缩脱水，污泥沉淀在离心分离筒体的下层，水溶液位于离心分离筒体的上层，并通过浮动排水组件进行抽离至离心分离筒体的外部；

S2：在离心分离筒体转动同时，所述震荡分离组件相对于固定座在竖向方向上往复震荡设置，震荡分离箱内腔中的污泥通过上下方向上的震荡，水溶液分子与污泥脱离，并析出在上层，污泥的含水率降低，上层析出的水溶液通过浮动排水组件排出；

S3：通过所述震荡分离组件分离后的污泥通过螺旋挤压浓缩组件再次进行浓缩和挤压析出污泥中的水溶液，进一步的降低污泥的含水率，然后从第二排泥口排出。

有益效果：本发明通过离心分离筒体对污泥进行初步浓缩，在通过震荡分离组件和螺旋挤压组件对污泥进行再次的脱水浓缩，其在保证污泥流动性的同时，能高效的对污泥进行浓缩处理。

附图说明

附图1为本发明的整体结构的立体示意图；

附图2为本发明的整体结构的另一视角的立体示意图；

附图3为本发明的整体结构的半剖示意图；

附图4为本发明的局部A的结构放大示意图；

附图5为本发明的局部B的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至附图3所示，一种污泥处理的高效浓缩装置，包括固定座1、离心分离筒体2、浮动排水组件、震荡分离组件31和螺旋挤压浓缩组件32，所述离心分离筒体2离心转动设置在固定座1上，所述离心分离筒体2的外壁上一体设置有外齿轮环34，所述固定座1上设置有驱动电机29，驱动电机29的输出端上设置有主动齿轮28，所述主动齿轮28与外齿轮环34啮合传动设置，通过驱动电机和齿轮传动对离心回转筒体2进行离心转动，无需配用专用的脱水离心机设备，虽其脱水率不如专用的脱水离心机设备，但能够降低成本，且能耗低，在对污泥进行高效浓缩的同时，又能保证污泥仍保持一定程度的流动性以及一定的含水率。所述浮动排水组件设置在固定座1上，且所述浮动排水组件的进水端浮动设置在离心分离筒体2、震荡分离组件31的内腔中，所述离心分离筒体2的底端开设有第一排泥口5，所述离心分离筒体2的下方设置有震荡分离组件31，所述震荡分离组件31相对于固定座1在竖向方向上往复震荡设置，所述震荡分离组件31包含进泥口6，所述进泥口6正对应于第一排泥口5设置，离心风分离筒体2离心分离位于下层的污泥通过第一排泥口5、进泥口6进入到震荡分离组件31内，通过震荡分离组件31对污泥进行再次的震荡分离，以使得污泥中的部分水溶液能够析出污泥溶液中，所述震荡分离组件31包含第二排泥口7，所述螺旋挤压浓缩组件32对应于第二排泥口7设置在震荡分离组件31上，且所述震荡分离组件31中的污泥通过螺旋挤压浓缩组件32再次脱水浓缩后从第二排泥口7排出。

所述浮动排水组件包括第一浮动排水组件30和第二排水组件33，所述第一浮动排水组件30对应于离心分离筒体2设置，所述第一浮动排水组件30排出离心分离筒体2内上层的水溶液，所述第二浮动排水组件33对应于震荡分离组件31的分离内腔设置，所述第二浮动排水组件33排出震荡分离组件31中的震荡分离箱4内上层的水溶液，所述浮动排水组件30包括浮板22、排水软管23和水泵24，所述排水软管的一端连接于水泵24的进水端上，所述排水软管23的另一端设置有浮板22且伸入至震荡分离组件的内腔中或离心分离筒体2内，通过浮板浮动在水面上，以对水溶液进行抽离。

如附图3和附图4所示，所述震荡分离组件31包括位移驱动组件3、弹性连接体8和震荡分离箱4，所述位移驱动组件3设置在离心分离筒体2上，且所述位移驱动组件3通过离心分离筒体2的回转运动在竖向方向上往复位移，所述震荡分离箱4通过弹性连接体8连接于位移驱动组件3的下方，且所述震荡分离箱4通过弹性连接体8相对于位移驱动组件3在竖向方向上往复震荡运动。通过位移驱动组件对震荡分离箱4进行竖向方向上的震荡，使得污泥中的水溶液从污泥中析出，然后通过第二浮动排水组件31排出，降低污泥含水率。通过弹性连接体8以增加震荡分离箱4在竖向上的弹性震荡频率，使得水溶液快速析出。

所述位移驱动组件3包括活动环座12和导向柱10，所述离心分离筒体2为底端小上端大的阶梯状筒体结构，所述离心分离筒体2底部穿过固定座1，所述离心分离筒体2的外圆周壁上沿径向设置有导向柱10，所述离心分离筒体2的外侧套设有活动环座12，所述活动环座12的外壁上沿轴向开设有导向滑槽26，所述固定座1的下方对应导向滑槽26设置有导轨杆27，所述活动环座12通过导轨杆27进行导向，所述导向环座12相对于固定座1在轴向活动且周向固定设置，所述活动环座12的内壁上环设有导向凸轮凹槽11，所述导向凸轮凹槽11在活动环座12的轴向方向上高低倾斜设置，所述导向柱10的自由端伸入至导向凸轮凹槽11内，所述活动环座12、导向柱10和离心分离筒体构成往复凸轮机构，所述活动环座12通过离心分离筒体2的回转运动在竖向方向上往复位移。通过该凸轮机构，能够利用离心分离筒体2转动作为活动环座12的驱动动力源，使得驱动电机29的输出动能有较大化的能量利用率，减少能耗，且结构设计巧妙，可使得活动环座12的上下位移频率跟随离心分离筒体2的转动速度进行自动调节，以使得震动分离箱4内的污泥进行快速的震荡和水溶液析出。

所述弹性连接体8包括导向杆体15和套设在所述导向杆体15上的复位弹簧14，所述导向杆体15垂直设置于活动环座12的底部，且所述导向杆体15的底端活动穿设于震荡分离箱4的上壁面，所述复位弹簧14的两端分别连接于震荡分离箱4和活动环座12。

如附图3和附图5所示，所述震荡分离箱4为包含内空腔的柱状封闭式壳体结构，所述分离箱4的顶端开设有进泥口6，所述分离箱4内沿竖向垂直设置有支撑杆17，所述支撑杆17的顶端设置有拉料板18，所述拉料板18呈锥形板体状，所述拉料板18与第一排泥口5间隙设置，所述拉料板18的外缘与第一排泥口5之间形成排泥通道19，且所述拉料板18通过震荡分离箱4的上下往复运动而往复式通过所述第一排泥口5；所述离心分离筒体2内底部的污泥通过拉料板18排入到震荡分离箱4内，在所述进泥口6与第一排泥口5之间还设有柔性的密封挡筒16，用于连通进泥口6与第一排泥口5，防止污泥向外溅出。

所述螺旋挤压浓缩组件32包括螺旋杆20和浓缩脱水筒21，所述浓缩脱水筒21为筒体结构，且所述浓缩脱水筒21的筒壁上贯通开设有若干脱水孔22，所述浓缩脱水筒21的一端连通于震荡分离箱4，且另一端形成第二排泥口7，所述震荡分离箱4对应于浓缩脱水筒21开设有连通口，所述螺旋杆20水平设置在震荡分离箱4内，所述螺旋杆20一端的杆体部伸出至震荡分离箱4外部并连接回转驱动机构，回转驱动机构为电机，且所述螺旋杆20的另一端穿过连通口并对应于第二排泥口7设置；所述螺旋杆20的前半段用于对污泥进行推动运送，位于浓缩脱水筒21内的后半段用于浓缩挤压脱水，且在震荡分离箱4震荡的同时，能够进一步的提升浓缩脱水筒21内的水分析出，所述震荡分离箱4内的污泥通过螺旋挤压浓缩组件32脱水浓缩。

一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法，包括以下步骤：

S1：将废弃污泥溶液排入至离心分离筒体2内，可先静置半小时左右进行重力沉降分离，启动离心分离筒体2离心转动对污泥进行离心浓缩脱水，污泥沉淀在离心分离筒体2的下层，水溶液位于离心分离筒体2的上层，并通过浮动排水组件进行抽离至离心分离筒体的外部；

S2：在离心分离筒体2转动同时，所述震荡分离组件31相对于固定座1在竖向方向上往复震荡设置，震荡分离箱4内腔中的污泥通过上下方向上的震荡，水溶液分子与污泥脱离，并析出在上层，污泥的含水率降低，上层析出的水溶液通过浮动排水组件排出；

S3：通过所述震荡分离组件31分离后的污泥通过螺旋挤压浓缩组件32再次进行浓缩和挤压析出污泥中的水溶液，进一步的降低污泥的含水率，然后从第二排泥口7排出。

以上是本发明的优选实施，应指出：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，这些改进润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种污泥处理的高效浓缩装置，其特征在于：包括固定座(1)、离心分离筒体(2)、浮动排水组件、震荡分离组件(31)和螺旋挤压浓缩组件(32)，所述离心分离筒体(2)离心转动设置在固定座(1)上，所述浮动排水组件设置在固定座(1)上，且所述浮动排水组件的进水端浮动设置在离心分离筒体(2)、震荡分离组件(31)的内腔中，所述离心分离筒体(2)的底端开设有第一排泥口(5)，所述离心分离筒体(2)的下方设置有震荡分离组件(31)，所述震荡分离组件(31)相对于固定座(1)在竖向方向上往复震荡设置，所述震荡分离组件(31)包含进泥口(6)，所述进泥口(6)正对应于第一排泥口(5)设置，所述震荡分离组件(31)包含第二排泥口(7)，所述螺旋挤压浓缩组件(32)对应于第二排泥口(7)设置在震荡分离组件(31)上，且所述震荡分离组件(31)中的污泥通过螺旋挤压浓缩组件(32)从第二排泥口(7)排出。

2.根据权利要求1所述的一种污泥处理的高效浓缩装置，其特征在于：所述震荡分离组件(31)包括位移驱动组件(3)、弹性连接体(8)和震荡分离箱(4)，所述位移驱动组件(3)设置在离心分离筒体(2)上，且所述位移驱动组件(3)通过离心分离筒体(2)的回转运动在竖向方向上往复位移，所述震荡分离箱(4)通过弹性连接体(8)连接于位移驱动组件(3)的下方，且所述震荡分离箱(4)通过弹性连接体(8)相对于位移驱动组件(3)在竖向方向上往复震荡运动。

3.根据权利要求2所述的一种污泥处理的高效浓缩装置，其特征在于：所述位移驱动组件(3)包括活动环座(12)和导向柱(10)，所述离心分离筒体(2)为底端小上端大的阶梯状筒体结构，所述离心分离筒体(2)底部穿过固定座(1)，所述离心分离筒体(2)的外圆周壁上沿径向设置有导向柱(10)，所述离心分离筒体(2)的外侧套设有活动环座(12)，所述导向环座(12)相对于固定座(1)在轴向活动且周向固定设置，所述活动环座(12)的内壁上环设有导向凸轮凹槽(11)，所述导向凸轮凹槽(11)在活动环座(12)的轴向方向上高低倾斜设置，所述导向柱(10)的自由端伸入至导向凸轮凹槽(11)内，所述活动环座(12)、导向柱(10)和离心分离筒体构成往复凸轮机构，所述活动环座(12)通过离心分离筒体(2)的回转运动在竖向方向上往复位移。

4.根据权利要求3所述的一种污泥处理的高效浓缩装置，其特征在于：所述弹性连接体(8)包括导向杆体(15)和套设在所述导向杆体(15)上的复位弹簧(14)，所述导向杆体(15)垂直设置于活动环座(12)的底部，且所述导向杆体(15)的底端活动穿设于震荡分离箱(4)的上壁面，所述复位弹簧(14)的两端分别连接于震荡分离箱(4)和活动环座(12)。

5.根据权利要求2所述的一种污泥处理的高效浓缩装置，其特征在于：所述震荡分离箱(4)为包含内空腔的封闭式壳体结构，所述分离箱(4)的顶端开设有进泥口(6)，所述分离箱(4)内沿竖向垂直设置有支撑杆(17)，所述支撑杆(17)的顶端设置有拉料板(18)，所述拉料板(18)与第一排泥口(5)间隙设置，所述拉料板(18)的外缘与第一排泥口(5)之间形成排泥通道(19)，且所述拉料板(18)通过震荡分离箱(4)的上下往复运动而往复式通过所述第一排泥口(5)；所述离心分离筒体(2)内底部的污泥通过拉料板(18)排入到震荡分离箱(4)内。

6.根据权利要求2所述的一种污泥处理的高效浓缩装置，其特征在于：所述螺旋挤压浓缩组件(32)包括螺旋杆(20)和浓缩脱水筒(21)，所述浓缩脱水筒(21)为筒体结构，且所述浓缩脱水筒(21)的筒壁上贯通开设有若干脱水孔(22)，所述浓缩脱水筒(21)的一端连通于震荡分离箱(4)，且另一端形成第二排泥口(7)，所述震荡分离箱(4)对应于浓缩脱水筒(21)开设有连通口，所述螺旋杆(20)水平设置在震荡分离箱(4)内，所述螺旋杆(20)一端的杆体部伸出至震荡分离箱(4)外部并连接回转驱动机构，且所述螺旋杆(20)的另一端穿过连通口并对应于第二排泥口(7)设置；所述震荡分离箱(4)内的污泥通过螺旋挤压浓缩组件(32)脱水浓缩。

7.根据权利要求1所述的一种污泥处理的高效浓缩装置，其特征在于：所述浮动排水组件包括第一浮动排水组件(30)和第二排水组件(33)，所述第一浮动排水组件(30)对应于离心分离筒体(2)设置，所述第二浮动排水组件(33)对应于震荡分离组件(31)的分离内腔设置，所述浮动排水组件(30)包括浮板(22)、排水软管(23)和水泵(24)，所述排水软管的一端连接于水泵(24)的进水端上，所述排水软管(23)的另一端设置有浮板(22)且伸入至震荡分离组件的内腔中或离心分离筒体(2)内。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种污泥处理的高效浓缩装置及其浓缩方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将废弃污泥溶液排入至离心分离筒体(2)内，启动离心分离筒体(2)离心转动对污泥进行离心浓缩脱水，污泥沉淀在离心分离筒体(2)的下层，水溶液位于离心分离筒体(2)的上层，并通过浮动排水组件进行抽离至离心分离筒体的外部；

S2：在离心分离筒体(2)转动同时，所述震荡分离组件(31)相对于固定座(1)在竖向方向上往复震荡设置，震荡分离箱(4)内腔中的污泥通过上下方向上的震荡，水溶液分子与污泥脱离，并析出在上层，污泥的含水率降低，上层析出的水溶液通过浮动排水组件排出；

S3：通过所述震荡分离组件(31)分离后的污泥通过螺旋挤压浓缩组件(32)再次进行浓缩和挤压析出污泥中的水溶液，进一步的降低污泥的含水率，然后从第二排泥口(7)排出。

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