CN111689678A - 基于电渗析脱水的渣土脱水结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及渣土泥浆脱水的技术领域，公开了基于电渗析脱水的渣土脱水结构，包括泥浆通道、阴极通道、阳极通道、直流电源，阴极通道与阳极通道分别处于泥浆通道的两侧，阴极通道中设有阴极板，阴极板与直流电源的负极连接，使阴极板带负电，阳极通道中设有阳极板，阳极板与直流电源的正极连接，使阳极板带正电，阴极板与阳极板之间形成电磁区域；阴极通道与泥浆通道的连通处设有过滤框，过滤框上具有滤布；泥浆流经电磁区域时，泥浆中带正电的水分被阴极板吸引到阴极通道，带负电的固体颗粒被阳极板吸引到阳极通道；通过阴极板、阳极板产生的电磁力场的作用，实现泥浆的脱水，不需要添加任何药剂，避免对后续处理造成不良影响。

Description

基于电渗析脱水的渣土脱水结构

技术领域

本发明专利涉及渣土泥浆脱水的技术领域，具体而言，涉及基于电渗析脱水的渣土脱水结构。

背景技术

高层建筑、道路桥梁施工过程中经常会产生大量废弃渣土，渣土形成的泥浆如果随意排放或丢弃，会严重的污染周边环境。泥浆中包含大量水分，需要深度脱水后再进行处理。

传统的泥浆深度脱水大都采用机械脱水方法(如板框压滤)结合药剂(石灰、三氯化铁)反应，但是添加大量的外加物质，使得泥浆的固体物质大幅度增加，同时不利于后续处理。

发明内容

本发明的目的在于提供基于电渗析脱水的渣土脱水结构，旨在解决现有技术中，渣土泥浆深度脱水过程需要添加药剂而不利于后续处理的问题。

本发明是这样实现的，基于电渗析脱水的渣土脱水结构，包括泥浆通道、阴极通道、阳极通道、直流电源，所述阴极通道与所述阳极通道分别处于所述泥浆通道的两侧，且均与所述泥浆通道并列连通，所述阴极通道中设有阴极板，所述阴极板与所述直流电源的负极连接，使所述阴极板带负电，所述阳极通道中设有阳极板，所述阳极板与所述直流电源的正极连接，使所述阳极板带正电，所述阴极板与所述阳极板之间形成电磁区域，所述阴极板、阳极板与所述泥浆通道呈平行布置；所述阴极通道与所述泥浆通道的连通处设有过滤框，所述过滤框上具有滤布；所述泥浆通道具有泥浆入口和泥浆出口，从所述泥浆入口输入泥浆，泥浆流经所述电磁区域时，泥浆中带正电的水分被所述阴极板吸引到所述阴极通道，带负电的固体颗粒被所述阳极板吸引到所述阳极通道，所述泥浆出口设有杂质回收箱，剩余的杂质从所述泥浆出口流出，并进入所述杂质回收箱。

进一步地，所述阳极板的两侧连接有超声波振动器，当需要清洗所述阳极板时，关闭所述直流电源，启动所述超声波振动器使所述阳极板高频振动。

进一步地，所述阳极通道具有阳极出口，所述阳极出口设有干热罐，所述干热罐的侧壁上部具有干热入口，所述阳极出口与所述干热入口通过阳极输出管道连通，所述阳极输出管道设有阳极输出阀，所述阳极输出阀控制所述阳极输出管道的通断，所述干热罐的底端与干热风管道连通，所述干热风管道上设有干热风阀，所述干热风阀控制所述干热风管道的通断。

进一步地，所述干热罐的内部设有干热通道，所述干热通道固定在所述干热罐的内壁面，且自上而下呈螺旋状布置，所述干热通道的上端连接所述干热入口，所述干热通道的下端抵接所述干热罐的内部底面。

进一步地，所述干热通道背离所述干热罐的内壁面的侧面具有挡板。

进一步地，所述干热罐的侧壁下部具有取出口，所述取出口上设有遮蔽盖，所述遮蔽盖遮蔽所述取出口，所述遮蔽盖的一端与所述干热罐的侧壁铰接，另一端与所述干热罐的侧壁可拆卸连接；所述遮蔽盖朝向所述干热罐的内侧面具有密封垫，所述遮蔽盖遮蔽所述取出口时，所述密封垫贴合所述干热罐的侧壁。

进一步地，所述阴极通道具有阴极出口，所述阴极出口连接有阴极输出管道，所述阴极通道的下方设有集水槽、一级沉淀池、二级沉淀池，所述集水槽、一级沉淀池、二级沉淀池依次连通，所述阴极输出管道的端部延伸至所述集水槽的底部。

进一步地，所述集水槽与所述一级沉淀池通过第一通道连通，所述第一通道处于集水槽与一级沉淀池之间的顶部；所述一级沉淀池与所述二级沉淀池通过第二通道连通，所述第二通道处于所述一级沉淀池与所述二级沉淀池之间的底部。

进一步地，沿所述泥浆入口至所述泥浆出口的方向，所述泥浆通道呈倾斜布置，倾斜角度为10°至30°。

进一步地，所述泥浆通道具有供泥浆流动的上表面，所述上表面朝上延伸形成多个凸条，沿所述泥浆入口至所述泥浆出口的方向，多个所述凸条呈平行间隔布置。

与现有技术相比，本发明提供的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，阴极通道与阳极通道分别处于泥浆通道的两侧，且均与泥浆通道并列连通，阴极通道中设有阴极板，阴极板与直流电源的负极连接，使阴极板带负电，阳极通道中设有阳极板，阳极板与直流电源的正极连接，使阳极板带正电，阴极板与阳极板之间形成电磁区域，阴极板、阳极板与泥浆通道呈平行布置；阴极通道与泥浆通道的连通处设有过滤框，过滤框上具有滤布；泥浆通道具有泥浆入口和泥浆出口，从泥浆入口输入泥浆，泥浆流经电磁区域时，电磁力场使得泥浆中的固体颗粒带负电，带正电的自由水包裹在固体颗粒外周，泥浆在电磁区域中发生电泳效应，泥浆中带正电的水分被阴极板吸引到阴极通道，并且经过滤布的过滤，避免部分杂质被带入阴极通道，保证了进入阴极通道的水分较为洁净；带负电的固体颗粒被阳极板吸引到阳极通道，泥浆出口设有杂质回收箱，剩余的杂质从泥浆出口流出，并进入杂质回收箱，便于回收处理；通过阴极板、阳极板产生的电磁力场的作用，使得泥浆中的固体颗粒与水分分离，实现泥浆的脱水，可以将含水量80％以上的泥浆降低到60％左右的含水量，不需要添加任何药剂，避免对后续处理造成不良影响。

附图说明

图1是本发明的渣土脱水结构示意图；

图2是本发明的泥浆通道与杂质回收箱的局部结构示意图；

图3是本发明的干热罐的内部示意图；

图4是本发明的干热罐的俯视图；

图5是本发明的直流电源与阳极板的连接示意图；

图6是本发明的集水槽、一级沉淀池以及二级沉淀池的连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

参照图1-6所示，为本发明提供的较佳实施例。

本实施例提供的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，可以用于渣土产生的泥浆脱水，当然，其也可以用于淤泥脱水，不仅限制于本实施例中的运用。

基于电渗析脱水的渣土脱水结构，包括泥浆通道11、阴极通道12、阳极通道13、直流电源14，阴极通道12与阳极通道13分别处于泥浆通道11的两侧，且均与泥浆通道11并列连通，阴极通道12中设有阴极板15，阴极板15与直流电源14的负极连接，使阴极板15带负电，阳极通道13中设有阳极板16，阳极板16与直流电源14的正极连接，使阳极板16带正电，阴极板15与阳极板16之间形成电磁区域，阴极板15、阳极板16与泥浆通道11呈平行布置；阴极通道12与泥浆通道11的连通处设有过滤框，过滤框上具有滤布17；泥浆通道11具有泥浆入口18和泥浆出口19，从泥浆入口18输入泥浆，泥浆流经电磁区域时，泥浆中带正电的水分被阴极板15吸引到阴极通道12，带负电的固体颗粒被阳极板16吸引到阳极通道13，泥浆出口19设有杂质回收箱20，剩余的杂质从泥浆出口19流出，并进入杂质回收箱20。

上述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，阴极通道12与阳极通道13分别处于泥浆通道11的两侧，且均与泥浆通道11并列连通，阴极通道12中设有阴极板15，阴极板15与直流电源14的负极连接，使阴极板15带负电，阳极通道13中设有阳极板16，阳极板16与直流电源14的正极连接，使阳极板16带正电，阴极板15与阳极板16之间形成电磁区域，阴极板15、阳极板16与泥浆通道11呈平行布置；阴极通道12与泥浆通道11的连通处设有过滤框，过滤框上具有滤布17；泥浆通道11具有泥浆入口18和泥浆出口19，从泥浆入口18输入泥浆，泥浆流经电磁区域时，电磁力场使得泥浆中的固体颗粒带负电，带正电的自由水包裹在固体颗粒外周，泥浆在电磁区域中发生电泳效应，泥浆中带正电的水分被阴极板15吸引到阴极通道12，并且经过滤布17的过滤，避免部分杂质被带入阴极通道12，保证了进入阴极通道12的水分较为洁净；带负电的固体颗粒被阳极板16吸引到阳极通道13，泥浆出口19设有杂质回收箱20，剩余的杂质从泥浆出口19流出，并进入杂质回收箱20，便于回收处理；通过阴极板15、阳极板16产生的电磁力场的作用，使得泥浆中的固体颗粒与水分分离，实现泥浆的脱水，可以将含水量80％以上的泥浆降低到60％左右的含水量，不需要添加任何药剂，避免对后续处理造成不良影响。

阳极板16的两侧连接有超声波振动器21，当需要清洗阳极板16时，关闭直流电源14，启动超声波振动器21使阳极板16高频振动，带负电的固体颗粒受到阳极板16的吸引而移动到阳极通道13上，部分固体颗粒会直接吸附在阳极板16上，在清洗阳极板16时，先关闭直流电源14，使得阳极板16对固体颗粒失去吸附力，再启动超声波振动器21使得阳极板16高频振动，从而使吸附在阳极板16上的固体颗粒脱落，避免阳极板16吸附的固体颗粒堆积过厚，降低阳极板16对固体颗粒的吸引力，导致固体颗粒无法与带正电的自由水分离。

阳极通道13具有阳极出口22，阳极出口22设有干热罐23，干热罐23的侧壁上部具有干热入口，阳极出口22与干热入口通过阳极输出管道24连通，阳极输出管道24设有阳极输出阀25，阳极输出阀25控制阳极输出管道24的通断，干热罐23的底端与干热风管道26连通，干热风管道26上设有干热风阀27，干热风阀27控制干热风管道26的通断。

阳极通道13上的固体颗粒从阳极出口22沿着阳极输出管道24进入干热罐23的内部，打开干热风阀27，干热风管道26向干热罐23的内部输入干热风，对固体颗粒做进一步的脱水处理，可以将其含水量从60％降低到10％左右，极大程度减小泥浆的体积，便于转移和搬运。

干热罐23的内部设有干热通道28，干热通道28固定在干热罐23的内壁面，且自上而下呈螺旋状布置，干热通道28的上端连接干热入口，干热通道28的下端抵接干热罐23的内部底面。

泥浆从干热入口进入干热罐23后，沿着干热通道28逐渐朝下流动，在干热通道28上平铺摊开，可以增大泥浆与干热风的接触面积，提高干热速率，同时干热通道28呈螺旋状，且坡度较小，泥浆流动速度小，增加泥浆与干热风的接触时间，提高泥浆的干热效果。

干热通道28背离干热罐23的内壁面的侧面具有挡板29，挡板29挡住泥浆，避免泥浆从干热通道28上滑落，直接掉落到干热罐23的底部，无法充分受到干热。

干热罐23的侧壁下部具有取出口，取出口上设有遮蔽盖30，遮蔽盖30遮蔽取出口，遮蔽盖30的一端与干热罐23的侧壁铰接，另一端与干热罐23的侧壁可拆卸连接，具体可以是锁扣连接；遮蔽盖30朝向干热罐23的内侧面具有密封垫31，遮蔽盖30遮蔽取出口时，密封垫31贴合干热罐23的侧壁，泥浆干热完成后，打开遮蔽盖30，从干热罐23中取出干热后的泥浆进行后续处理，密封垫31对遮蔽盖30与干热罐23的侧壁起到密封作用，避免干热风从取出口漏出。

阴极通道12具有阴极出口32，阴极出口32连接有阴极输出管道33，阴极通道12的下方设有集水槽34、一级沉淀池35、二级沉淀池36，集水槽34、一级沉淀池35、二级沉淀池36依次连通，阴极输出管道33的端部延伸至集水槽34的底部，进入阴极通道12的水分从阴极出口32流出，沿着阴极输出管道33进入集水槽34被收集，并依次经过一级沉淀池35、二级沉淀池36的沉淀作用，最终获得较为洁净的水体，可以用于农业灌溉或者城市道路清洁，节约水资源。

集水槽34与一级沉淀池35通过第一通道37连通，第一通道37处于集水槽34与一级沉淀池35之间的顶部；一级沉淀池35与二级沉淀池36通过第二通道38连通，第二通道38处于一级沉淀池35与二级沉淀池36之间的底部。

这样第一通道37与第二通道38的位置错开，使得集水槽34的水体进入一级沉淀池35后可以充分沉淀，再进入二级沉淀池36，尽可能提高水体的洁净度。

沿泥浆入口18至泥浆出口19的方向，泥浆通道11呈倾斜布置，倾斜角度为10°至30°，泥浆在重力作用下沿着泥浆通道11朝下流动，泥浆通道11的倾斜角度较小，使得泥浆的流动速度小，经过电磁区域时可以充分分离。

泥浆通道11具有供泥浆流动的上表面，上表面朝上延伸形成多个凸条39，沿泥浆入口18至泥浆出口19的方向，多个凸条39呈平行间隔布置，凸条39对泥浆的流动起到延缓作用，进一步降低泥浆的流动速度，使其分离脱水效果更佳。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，包括泥浆通道、阴极通道、阳极通道、直流电源，所述阴极通道与所述阳极通道分别处于所述泥浆通道的两侧，且均与所述泥浆通道并列连通，所述阴极通道中设有阴极板，所述阴极板与所述直流电源的负极连接，使所述阴极板带负电，所述阳极通道中设有阳极板，所述阳极板与所述直流电源的正极连接，使所述阳极板带正电，所述阴极板与所述阳极板之间形成电磁区域，所述阴极板、阳极板与所述泥浆通道呈平行布置；所述阴极通道与所述泥浆通道的连通处设有过滤框，所述过滤框上具有滤布；所述泥浆通道具有泥浆入口和泥浆出口，从所述泥浆入口输入泥浆，泥浆流经所述电磁区域时，泥浆中带正电的水分被所述阴极板吸引到所述阴极通道，带负电的固体颗粒被所述阳极板吸引到所述阳极通道，所述泥浆出口设有杂质回收箱，剩余的杂质从所述泥浆出口流出，并进入所述杂质回收箱。

2.如权利要求1所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述阳极板的两侧连接有超声波振动器，当需要清洗所述阳极板时，关闭所述直流电源，启动所述超声波振动器使所述阳极板高频振动。

3.如权利要求2所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述阳极通道具有阳极出口，所述阳极出口设有干热罐，所述干热罐的侧壁上部具有干热入口，所述阳极出口与所述干热入口通过阳极输出管道连通，所述阳极输出管道设有阳极输出阀，所述阳极输出阀控制所述阳极输出管道的通断，所述干热罐的底端与干热风管道连通，所述干热风管道上设有干热风阀，所述干热风阀控制所述干热风管道的通断。

4.如权利要求3所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述干热罐的内部设有干热通道，所述干热通道固定在所述干热罐的内壁面，且自上而下呈螺旋状布置，所述干热通道的上端连接所述干热入口，所述干热通道的下端抵接所述干热罐的内部底面。

5.如权利要求4所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述干热通道背离所述干热罐的内壁面的侧面具有挡板。

6.如权利要求5所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述干热罐的侧壁下部具有取出口，所述取出口上设有遮蔽盖，所述遮蔽盖遮蔽所述取出口，所述遮蔽盖的一端与所述干热罐的侧壁铰接，另一端与所述干热罐的侧壁可拆卸连接；所述遮蔽盖朝向所述干热罐的内侧面具有密封垫，所述遮蔽盖遮蔽所述取出口时，所述密封垫贴合所述干热罐的侧壁。

7.如权利要求1-6任意一项所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述阴极通道具有阴极出口，所述阴极出口连接有阴极输出管道，所述阴极通道的下方设有集水槽、一级沉淀池、二级沉淀池，所述集水槽、一级沉淀池、二级沉淀池依次连通，所述阴极输出管道的端部延伸至所述集水槽的底部。

8.如权利要求7所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述集水槽与所述一级沉淀池通过第一通道连通，所述第一通道处于集水槽与一级沉淀池之间的顶部；所述一级沉淀池与所述二级沉淀池通过第二通道连通，所述第二通道处于所述一级沉淀池与所述二级沉淀池之间的底部。

9.如权利要求1-6任意一项所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，沿所述泥浆入口至所述泥浆出口的方向，所述泥浆通道呈倾斜布置，倾斜角度为10°至30°。

10.如权利要求9所述的基于电渗析脱水的渣土脱水结构，其特征在于，所述泥浆通道具有供泥浆流动的上表面，所述上表面朝上延伸形成多个凸条，沿所述泥浆入口至所述泥浆出口的方向，多个所述凸条呈平行间隔布置。

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