CN113233735A - 一种高含水污泥快速脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高含水污泥快速脱水装置，包括筒体、转轴、驱动机构和螺旋叶片。通过将高含水的污泥往螺旋叶片的流动通道内输送，行进间，在高速离心与高温热干燥的双重作用下，利用污泥与水的密度差异将污泥与水进行快速分离，实现了对高含水污泥的快速和高效的脱水。同时，由于通过将螺旋叶片设计安装在筒体内，在对污泥进行脱水的同时，实现了与外界环境的隔离，从而减少了污泥干燥脱水所产生的恶臭气体等污染物对周围环境造成污染。该高含水污泥快速脱水装置脱水效率高，可实现对污泥连续不间断的干燥脱水工作，提高了污泥处理量，并且装置结构紧凑，占地面积小，利于推广。

Description

一种高含水污泥快速脱水装置

技术领域

本发明涉及污泥干燥设备技术领域，具体涉及一种高含水污泥快速脱水装置。

背景技术

污泥是污水处理后的产物，城市生活污水处理厂污水经降解后会产生大量污泥，其含水率高、产量多、危害大。未经处理的污泥含水率往往高于98％，对其处理、运输造成较大困难，因此在对污泥进行处理前需要先对污泥进行预脱水，降低其含水率。

目前污泥脱水浓缩主要有以下几种方法，一种是采用污泥离心机对污泥进行离心脱水，降低污泥的含水率，其缺点是污泥的处理量较低，污泥处理现场污泥洒落，工作环境差。另一种是采用带式或隔膜压滤机对污泥进行压滤浓缩，其缺点是污泥中含有的沙石极易损坏滤带或滤膜，同时滤带和滤膜在工作中存在更换与清洗难度较大等问题。还有一种是采用螺旋加热搅拌设备对污泥进行浓缩处理，其缺点是污泥热接触面积较小，污泥浓缩脱水速率较慢，处理参量低，并且处理中会造成周围环境的污染等问题。因此，提出一种能够对高含水污泥中的污泥与水进行快速分离的脱水装置。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高含水污泥快速脱水装置，以提高对高含水污泥的分离效率，同时，避免脱水过程对周围环境造成污染。

为了实现上述目的，本发明提供一种高含水污泥快速脱水装置，包括筒体，其设置有热介质输入口和热介质输出口；转轴，其密封转动连接在所述筒体内，所述转轴的两端分别设置有进料通道和出料通道，所述进料通道与所述出料通道隔断；驱动机构，其用于驱动所述转轴旋转；以及螺旋叶片，其设置在所述转轴上，所述螺旋叶片的内部空心，并形成有沿螺旋线延伸的流动通道，所述流动通道的进口端与所述进料通道连通，所述流动通道的出口端与所述出料通道连通，所述螺旋叶片上设置有若干与所述流动通道连通的排液孔。

优选地，所述转轴包括依次连接的第一轴体、第二轴体和第三轴体，所述第一轴体和所述第三轴体分别与所述筒体密封转动连接，并分别延伸出所述筒体外；所述驱动机构与所述第一轴体/所述第三轴体连接，所述进料通道设置在所述第一轴体内，所述出料通道设置在所述第三轴体内。

优选地，所述驱动机构包括电机、减速器、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述电机与所述减速器连接，所述第一传动齿轮与所述减速器的输出端连接，所述第二传动齿轮固定穿设在所述第一轴体上，并与所述第一传动齿轮传动连接。

优选地，所述第一轴体和所述第三轴体远所述第二轴体的一端均设置有旋转接头。

优选地，所述热介质输入口设置在所述筒体近所述第三轴体的一侧，所述热介质输出口设置在所述筒体近所述第一轴体的一侧。

优选地，所述排液孔设置所述螺旋叶片靠近所述转轴的位置。

优选地，所述流动通道的截面包括依次连接的第一竖直段、倾斜段、平直段和第二竖直段，所述第一竖直段和第二竖直段分别与所述转轴的外壁连接，所述倾斜段远所述第一竖直段的一端朝所述平直段的一方倾斜。

优选地，所述筒体的内壁设置有保温层。

优选地，所述筒体连接有接地线，所述筒体的内壁设置有第一耐热绝缘层，所述第一耐热绝缘层的内壁设置有金属层，所述金属层连接有导线；还包括用于包覆所述金属层的第二耐热绝缘层，所述金属层设置在所述第二耐热绝缘层与所述第一耐热绝缘层之间。

本发明的有益效果：

本发明公开了一种高含水污泥快速脱水装置，其通过将高含水的污泥往螺旋叶片的流动通道内输送，行进间，在高速离心与高温热干燥的双重作用下，利用污泥与水的密度差异将污泥与水进行快速分离，实现了对高含水污泥的快速和高效的脱水。同时，由于通过将螺旋叶片设计安装在筒体内，在对污泥进行脱水的同时，实现了与外界环境的隔离，从而减少了污泥干燥脱水所产生的恶臭气体等污染物对周围环境造成污染。该高含水污泥快速脱水装置脱水效率高，可实现对污泥连续不间断的干燥脱水工作，提高了污泥处理量，并且装置结构紧凑，占地面积小，利于推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例一提供的高含水污泥快速脱水装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为实施例二提供的高含水污泥快速脱水装置的结构示意图；

图4为实施例三提供的高含水污泥快速脱水装置的结构示意图。

附图标记：

10-筒体，101-热介质输入口，102-热介质输出口；

20-转轴，201-进料通道，202-出料通道，203-第一轴体，204-第二轴体，205-第三轴体；

30-驱动机构，301-电机，302-减速器，303-第一传动齿轮，304-第二传动齿轮；

40-螺旋叶片，401-流动通道，4011-第一竖直段，4012-倾斜段，4013-平直段，4014-第二竖直段，402-排液孔；

50-旋转接头；

60-轴承座；

70-保温层；

801-接地线，802-第一耐热绝缘层，803-金属层，804-导线，805-第二耐热绝缘层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，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”等仅用于描述目的，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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。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。

在本申请中，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。

实施例一

如图1和图2所示，图中箭头表示污泥的流动方向。在本发明的一实施例中，提供一种高含水污泥快速脱水装置，包括筒体1、转轴20、驱动机构30和螺旋叶片40。

其中，筒体1设置有热介质输入口101和热介质输出口102，转轴20密封转动连接在筒体1内，转轴20的两端分别设置有进料通道201和出料通道202，进料通道201与出料通道202隔断，驱动机构30用于驱动转轴20旋转。螺旋叶片40安装在转轴20上，螺旋叶片40的内部空心，并形成有沿螺旋线延伸的流动通道401，流动通道401的进口端与进料通道201连通，流动通道401的出口端与出料通道202连通，螺旋叶片40上设置有若干与流动通道401连通的排液孔402。

含水量高的污泥在高压泵的输送下，从转轴20的进料通道201进入到螺旋叶片40的流动通道401内，转轴20在驱动机构30的驱动下高速旋转，污泥在高速旋转的流动通道401内受离心力的作用，污泥中的污泥与水由于密度不同，会产生分层：污泥的密度较大，受离心力的作用，大部分污泥被分离至流动通道401远离转轴20的一侧；水的密度较小，受离心力的作用，大部分水被分离至流动通道401靠近转轴20的一侧，并从排液孔402排出流动通道401外，从而实现了对流动通道401内的污泥进行高效的脱水。

在本实施例中，热介质为高温蒸汽。通过在筒体1上设置热介质输入口101和热介质输出口102，高温蒸汽通过热介质输入口101进入到筒体1的内腔室中，并对螺旋叶片40进行加热，流动通道401内的污泥在受热干燥时产生的蒸汽和分离的水一并从排液孔402排出至筒体1的内腔室中，而产生的冷凝水经高温气化后又通过热介质输出口102被气流带出，从而实现了对污泥的进一步干化。经过脱水和加热干化的污泥在高速旋转的转轴20的带动下继续沿着流动通道401流动，直至从出料通道202排出。

本实施例公开的高含水污泥快速脱水装置，其通过将高含水的污泥往螺旋叶片40的流动通道401内输送，行进间，在高速离心与高温热干燥的双重作用下，利用污泥与水的密度差异将污泥与水进行快速分离，实现了对高含水污泥的快速和高效的脱水。同时，通过将螺旋叶片40设计安装在筒体1内，在对污泥进行脱水的同时，实现了与外界环境的隔离，从而减少了污泥干燥脱水所产生的恶臭气体等污染物对周围环境造成污染。该高含水污泥快速脱水装置脱水效率高，可实现对污泥连续不间断的干燥脱水工作，提高了污泥处理量，并且装置结构紧凑，占地面积小，利于推广。

在一个实施例中，转轴20包括依次连接的第一轴体203、第二轴体204和第三轴体205，第一轴体203和第三轴体205分别与筒体1密封转动连接，并分别延伸出筒体1外；驱动机构30与第一轴体203/第三轴体205连接，进料通道201设置在第一轴体203内，出料通道202设置在第三轴体205内。

转轴20由三段呈空心结构的第一轴体203、第二轴体204和第三轴体205同轴线连接而成，第一轴体203与第二轴体204不连通，第二轴体204与第三轴体205不连通，因此，高含水污泥在高压泵的输送下，能够从第一轴体203的进料通道201进入到螺旋叶片40的流动通道401内，第一轴体203或第三轴体205延伸出筒体1外的部分在驱动机构30的带动下高速旋转，因此，流动通道401内的高含水污泥在螺旋力的推动下会沿着流动通道401流动，直至从第三轴体205的出料通道202排出。在此过程中，受离心力的作用，分离的水从排液孔402排出，污泥被热介质进一步加热干化，实现了对高含水污泥的高效脱水。

在一个实施例中，驱动机构30包括电机301、减速器302、第一传动齿轮303和第二传动齿轮304，电机301与减速器302连接，第一传动齿轮303与减速器302的输出端连接，第二传动齿轮304固定穿设在第一轴体203上，并与第一传动齿轮303传动连接。在本实施例中，驱动机构30与第一轴体203传动连接，启动电机301后，第一传动齿轮303带动第二传动齿轮304转动，从而驱动第一轴体203以及整个转轴20旋转，高含水的污泥则在流动通道401内流动，并实现脱水。

在一个实施例中，为了便于将高含水输入至进料通道201，并从出料通道202排出，第一轴体203和第三轴体205远第二轴体204的一端均设置有旋转接头50。当然，为了对第一轴体203和第三轴体205进行支撑，第一轴体203和第三轴体205分别安装在轴承座60上。

在一个实施例中，热介质输入口101设置在筒体1近第三轴体205的一侧，热介质输出口102设置在筒体1近第一轴体203的一侧。由于流动通道401内的高含水污泥在靠近第一轴体203附近时，才刚开始进行脱水，脱水量不够，因此，污泥中水的含量还是比较高的。污泥在行进流动过程中经过脱水后，污泥中的水含量已经大大降低了，因此，热介质输入口101与热介质输出口102位置的设计形式，使得高温蒸汽能够首先对流动通道401尾部的污泥(已经经过一定程度的脱水)进行加热干化，螺旋叶片与高温蒸汽的热接触面积大，从而使污泥中的水更容易蒸发成水蒸气被分离排出。

随着高温蒸汽朝螺旋叶片40的前端流动，会不断的进行热交换，从而导致高温蒸汽的温度降低，但由于刚进入到流动通道401的高含水污泥主要是在进行污泥和水的分离，因此，即使高温蒸汽的温度有所降低也不会影响加热干化。

在一个实施例中，排液孔402设置螺旋叶片40靠近转轴20的位置。如上所述，污泥在高速旋转的流动通道401内受离心力的作用，污泥中的污泥与水由于密度不同，会产生分层：污泥的密度较大，受离心力的作用，大部分污泥被分离至流动通道401远离转轴20的一侧；水的密度较小，受离心力的作用，大部分水被分离至流动通道401靠近转轴20的一侧，并从排液孔402排出流动通道401外，从而实现了对流动通道401内的污泥进行高效的脱水，因此，排液孔402的位置设计保证了分离后水能够有效地排出流动通道401外。

在一个实施例中，流动通道401的截面包括依次连接的第一竖直段4011、倾斜段4012、平直段4013和第二竖直段4014，第一竖直段4011和第二竖直段4014分别与转轴20的外壁连接，倾斜段4012远第一竖直段4011的一端朝平直段4013的一方倾斜。倾斜段4012能够提高污泥在流动通道401内的移动速度，而第一竖直段4011和第二竖直段4014可助于推动污泥移动，流动通道401截面的结构设计可以有效地使污泥移动，进一步提高了污泥的推动效率。

实施例二

本实施例中，包括上述实施例一中的各个部件，其工作原理相同，不同的是，参阅图3，本实施例中，为了防止热介质的损耗，筒体1的内壁设置有保温层70。

实施例三

本实施例中，包括上述实施例一中的各个部件，其工作原理相同，不同的是，参阅图4，本实施例中，筒体1连接有接地线801，筒体1的内壁设置有第一耐热绝缘层802，第一耐热绝缘层802的内壁设置有金属层803，金属层803连接有导线804。还包括用于包覆金属层803的第二耐热绝缘层805，金属层803设置在第二耐热绝缘层805与第一耐热绝缘层802之间。

金属层803通过导线804与外部电源相连接，通过施加高频电压，产生低温等离子体，直接在污泥脱水的同时对产生的污染废水及废气进行净化降解，低温等离子体与产生的冷凝水经高温气化处理后在蒸汽的带动下经热介质输出口102被带出，从而避免了对环境造成影响，同时，也省去了后续废气、废水处理的工艺流程，提高了生产效率。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：包括：

筒体，其设置有热介质输入口和热介质输出口；

转轴，其密封转动连接在所述筒体内，所述转轴的两端分别设置有进料通道和出料通道，所述进料通道与所述出料通道隔断；

驱动机构，其用于驱动所述转轴旋转；以及

螺旋叶片，其设置在所述转轴上，所述螺旋叶片的内部空心，并形成有沿螺旋线延伸的流动通道，所述流动通道的进口端与所述进料通道连通，所述流动通道的出口端与所述出料通道连通，所述螺旋叶片上设置有若干与所述流动通道连通的排液孔。

2.根据权利要求1所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述转轴包括依次连接的第一轴体、第二轴体和第三轴体，所述第一轴体和所述第三轴体分别与所述筒体密封转动连接，并分别延伸出所述筒体外；

所述驱动机构与所述第一轴体/所述第三轴体连接，所述进料通道设置在所述第一轴体内，所述出料通道设置在所述第三轴体内。

3.根据权利要求2所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机、减速器、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述电机与所述减速器连接，所述第一传动齿轮与所述减速器的输出端连接，所述第二传动齿轮固定穿设在所述第一轴体上，并与所述第一传动齿轮传动连接。

4.根据权利要求2所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述第一轴体和所述第三轴体远所述第二轴体的一端均设置有旋转接头。

5.根据权利要求2所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述热介质输入口设置在所述筒体近所述第三轴体的一侧，所述热介质输出口设置在所述筒体近所述第一轴体的一侧。

6.根据权利要求1所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述排液孔设置所述螺旋叶片靠近所述转轴的位置。

7.根据权利要求1所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述流动通道的截面包括依次连接的第一竖直段、倾斜段、平直段和第二竖直段，所述第一竖直段和第二竖直段分别与所述转轴的外壁连接，所述倾斜段远所述第一竖直段的一端朝所述平直段的一方倾斜。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述筒体的内壁设置有保温层。

9.根据权利要求1-7任一项所述的高含水污泥快速脱水装置，其特征在于：所述筒体连接有接地线，所述筒体的内壁设置有第一耐热绝缘层，所述第一耐热绝缘层的内壁设置有金属层，所述金属层连接有导线；

还包括用于包覆所述金属层的第二耐热绝缘层，所述金属层设置在所述第二耐热绝缘层与所述第一耐热绝缘层之间。

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