CN115286201B - 一种污泥脱水设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥脱水领域，具体涉及一种污泥脱水设备，其包括：涡状件、中心轴、密封件和驱动机构。涡状件的设置可以提供更多的压缩空间，相较于叠螺式节省了空间。涡状件两侧均设置有密封件，之间形成第一腔室、第二腔室……第N腔室，腔室的体积逐渐减小；中心轴设置在涡状线的中心线位置，其上有连接通道，连接第N腔室和外部环境；驱动机构驱动涡状件在运动前后具有扩张状态和收缩状态，使得在扩张状态的时候，会使被压缩一定程度的污泥更加松软，更容易运送到排泥口。通过调节涡状件的第一面遮盖住进泥口的面积，使得设备可根据污泥中的含水量调节污泥的压缩程度，满足不同浓度的污泥的脱水需求。

Description

一种污泥脱水设备

技术领域

本发明涉及污泥脱水领域，特别是涉及一种污泥脱水设备。

背景技术

随着社会经济的发展和城市化进程的加快，城镇污水处理厂及伴随产生的污泥数量快速增加。未经过很好处置的污泥进入环境后，将会直接给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动也将构成严重的威胁。因此，污泥的处理至关重要。

污泥在处理上可分为污泥脱水工艺和污泥干化工艺两种。污泥脱水工艺将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后，污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十，从而减少污泥占用的空间。

常用的污泥脱水机有叠螺式的污水脱水机，叠螺式污泥脱水机是利用绞龙之间的不同间距压缩污泥，从而将水分排出，然而固定的污泥出口只能压缩一定浓度的污水，不能自由调节，使得叠螺式的污水脱水机的使用受到很大的限制。

发明内容

基于此，有必要针对目前的固定的污泥出口只能压缩一定浓度的污水，不能自由调节的问题，提供一种污泥脱水设备。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种污泥脱水设备，包括涡状件、中心轴、密封件和驱动机构；涡状件为涡状线结构，其两侧均设置有密封部，涡状件和密封部沿着涡状线靠近中心方向包围形成第一腔室、第二腔室……第N腔室（共N个腔室，其中N为大于2的自然数），第一腔室、第二腔室……第N腔室的体积逐渐减小；第一腔室和注液口连通，用来输送污泥；涡状件上还设置有过滤结构，过滤结构用以排出第一腔室、第二腔室……第N腔室的水分；中心轴沿涡状件的中心线设置，中心轴上设置有连接通道，连接通道连通第N腔室和外部环境，用来输送脱水后的污泥；驱动机构驱动涡状件运动，并使得涡状件在运动前后具有相应的扩张状态和收缩状态，处于扩张状态时，任意相邻两个腔室连通，第一腔室、第二腔室……第N腔室的体积为V11、V12……V1N；处于收缩状态时，任意相邻两个腔室隔绝，第一腔室、第二腔室……第N腔室的体积为V21、V22……V2N，其中，V1N＞V2N。

进一步地，涡状件的厚度沿着涡状线靠近中心的方向逐渐加厚。

进一步地，涡状件沿着涡状线靠近中心的方向内侧固定连接有多个挡板，任意两个相邻腔室之间通过挡板隔绝，挡板限制污泥从所述第M腔室向所述第M-1腔室流动，N≥M＞1。

进一步地，挡板有第一端和第二端，第一端固定连接于涡状件，第二端抵接于涡状件，第一端相对于第二端靠近涡状线中心，第二端上设置有多个凸起。

进一步地，过滤结构包括第一滤板、隔板和第二滤板，隔板设置于第一滤板和第二滤板之间，隔板和第一滤板、第二滤板均形成过滤腔体，过滤腔体底部连通于外部环境，用来排出水分。

进一步地，位于涡状件下侧的密封部上设置有过滤通道，过滤通道连通过滤腔体和外部环境。

进一步地，中心轴包括第三滤板和连接板，连接板和第三滤板形成过滤腔体，过滤腔体底部连通于外部环境。

进一步地，涡状件靠近涡状线中心线的一面为第一面，第一面遮盖部分连接通道，中心轴相对于所述涡状件的转动改变第一面遮盖连接通道的面积。

进一步地，驱动机构包括卡块，卡块可滑动地安装在涡状件的外周壁面的端部上。

进一步地，驱动机构驱动涡状件在扩张状态和收缩状态之间往复切换。

本发明的有益效果是：

本发明涉及污泥脱水领域，具体涉及一种污泥脱水设备，其包括：涡状件、中心轴、密封件和驱动机构。涡状件的设置可以提供更多的压缩空间，相较于叠螺式节省了空间。涡状件两侧均设置有密封件，之间形成第一腔室、第二腔室……第N腔室，腔室的体积逐渐减小；中心轴设置在涡状线的中心线位置，其上有连接通道，连接第N腔室和外部环境；驱动机构驱动涡状件在运动前后具有扩张状态和收缩状态，使得在扩张状态的时候，会使被压缩一定程度的污泥更加松软，更容易运送到排泥口。通过调节涡状件的第一面遮盖住进泥口的面积，使得设备可根据污泥中的含水量调节污泥的压缩程度，满足不同浓度的污泥的脱水需求。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的驱动机构的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的压缩污泥组件的结构示意图；

图4为图3所示去掉第一密封板的压缩污泥组件的结构示意图；

图5为图4所示去掉第一密封板的压缩污泥组件的俯视结构示意图；

图6为图5所示去掉第一密封板的压缩污泥组件的A-A向剖面示意图；

图7为图6所示去掉第一密封板的压缩污泥组件的A处局部放大结构示意图；

图8为本发明一实施例所述的控制污泥压缩程度组件的爆炸结构示意图；

图9为图8所示的控制污泥压缩程度组件的B处局部放大结构示意图。

其中：

110、电机箱；120、保护壳；130、搅拌箱；140、电控箱；150、传动件；161、第一齿轮；162、第二齿轮；170、第一密封板；180、中心轴；181、排泥口；182、第三滤网；183、第三齿轮；184、进泥口；190、第一注液管；210、涡状件；211、第二注液管；212、连接块；213、挡板；214、隔板；215、第一滤网；216、挡止件；220、第二密封板；221、第一排水槽；230、第三密封板。

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，以下通过实施例，并结合附图，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明中，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。

如图1、图2、图3、图4所示，一实施例所述的一种污泥脱水设备，其包括：涡状件210、中心轴180、密封件和驱动机构。涡状件210为涡状线结构，沿涡状件210的涡状线的中心线竖直设置，在涡状件210的两侧设置有密封件，密封件包括第一密封板170、第二密封板220和第三密封板230，第一密封板170、第二密封板220均固定在保护壳120上，第三密封板230具有一定的弹性，套接在涡状件210上，随着涡状件210的扩张和收缩可变形；涡状件210的中心固定在下侧设置的第二密封板220上，涡状件210和密封部沿着涡状线靠近中心线的方向上包围形成第一腔室、第二腔室……第N腔室（N为大于2的自然数），可以是涡状件210和密封部沿着涡状线靠近中心线的方向上包围形成第一腔室、第二腔室；也可以是涡状件210和密封部沿着涡状线靠近中心线的方向上包围形成第一腔室、第二腔室和第三腔室；还可以是涡状件210和密封部沿着涡状线靠近中心线的方向上包围形成的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，腔室的体积沿着涡状件210的涡状线靠近中心方向减小，第一腔室连通第二注液管211，用来输送污泥依次进入第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室。中心轴180可转动地设置在涡状件210的涡状线的中心线处，中心轴180侧面开设有预设尺寸的进泥口184，进泥口184连通第四腔室和排泥口181，用以收集脱水后的污泥，方便污泥进行下一步处理。

驱动机构包括第一齿轮161、第二齿轮162、传动件150和中心轴180；电机箱110为输出动力的部件；第一齿轮161与传动件150啮合；第二齿轮162与中心轴180啮合；其中第二齿轮162通过与中心轴180的啮合控制涡状件210的第一面遮盖住进泥口184的面积；第一齿轮161与传动件150的啮合控制涡状件210的扩张及收缩。驱动机构驱动涡状件210运动，由于涡状件210的中心固定在下侧设置的第二密封板220上，当驱动机构驱动涡状件210运动时，涡状件210在正转情况下卷起，在反转情况下放开（例如卷簧）；在正转情况下涡状件210卷起时，第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室的体积减小，从而压缩污泥进行脱水，污泥脱出的水分通过涡状件210上的过滤结构排出；在反转情况下涡状件210放开时，第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室的体积增大，从而使得被压缩一定程度的污泥更加松软，在后续污泥的推动下更容易运送到排泥口181。

在一些实施例中，涡状件210沿涡状线的中心线竖直设置时，涡状件210在径向方向的厚度沿着涡状线靠近中心方向逐渐加厚，使得越靠近涡状线中心的涡状件210的部分越厚，从而更好的压缩污泥，涡状件210和密封部沿着涡状线靠近中心线的方向上包围形成第一腔室、第二腔室……第N腔室（N为大于2的自然数），腔室的体积逐渐减小，进一步使得越靠近涡状件210的涡状线中心的腔室中的污泥受的压力更大，进一步使得污泥脱出更多的水。

如图5所示，在一些实施例中，涡状件210沿着涡状线靠近中心的方向固定有多个挡板213，任意两个相邻腔室之间通过挡板213隔绝，涡状件210中的第一腔室和第二腔室隔绝，第二腔室和第三腔室隔绝，第三腔室和第四腔室隔绝；在正转情况下涡状件210卷起时，第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室的体积减小，从而压缩污泥进行脱水，此时挡板213与涡状件210抵接更紧密，使得污泥不能从第M腔室向第M-1腔室流动，其中，N≥M＞1，即涡状件210中的第四腔室中的污泥不能向第三腔室流动，第三腔室的污泥不能向第二腔室流动，第二腔室的污泥不能向第一腔室流动。

如图8、图9所示，进一步地，挡板213包括第一端和第二端，挡板213的第一端固定连接于涡状件210，挡板213的第二端抵接于涡状件210，挡板213的第一端相对于第二端靠近涡状件210的中心，在挡板213的第二端上设置有4个挡止件216，挡止件216为与挡板213等高的封闭图形所构成的柱体，挡止件216的设置使得挡板213与涡状件210在正转情况下接触的更紧密，使得污泥更不容易从第M腔室向第M-1腔室流动，其中，N≥M＞1。

如图6所示，在一些实施例中，设置在涡状件210的过滤结构包括第一滤网215、隔板214和第二滤网，隔板214设置于第一滤网215、第二滤网之间且隔板214与第一滤网215、第二滤网均形成过滤腔体，在正转情况下涡状件210卷起时，第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室的体积减小，从而压缩污泥进行脱水，污泥脱出的水分通过过滤腔体排出，其中，隔板214由不渗透水、不渗透污泥的材料制成，第一滤网215、第二滤网由可渗透水但不可渗透污泥的材料制成，即污泥脱出的水分仅能通过第一滤网215、第二滤网和隔板214各自形成的过滤腔体中排出；隔板214沿着涡状件210的涡状线靠近中心方向逐渐加厚，从而使得涡状件210在径向方向的厚度沿着涡状线靠近中心方向逐渐加厚，进一步使得越靠近涡状件210的涡状线中心的腔室中的污泥受的压力更大，进一步使得污泥脱出更多的水；或者隔板214、第一滤网215均由不渗透水、不渗透污泥的材料制成，第二滤网由可渗透水但不可渗透污泥的材料制成，即隔板214与第二滤网形成过滤腔体，污泥脱出的水分仅能从隔板214与第二滤网形成的过滤腔体排出，第一滤网215仅起挤压污泥的作用。

如图6所示，进一步地，在涡状件210下侧设置的第二密封板220上开设有第一排水槽221，第一排水槽221用以和隔板214与第一滤网215、第二滤网均形成的过滤腔体连接，排出第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室中污泥的水分；或者第二密封板220整体为可渗透水但不可渗透污泥的材料制成，即隔板214与第一滤网215、第二滤网均形成的过滤腔体和第二密封板220接触从而排出第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室中污泥的水分。

如图7所示，在一些实施例中，设置在中心轴180上的过滤结构包括第三滤网182、连接板，第三滤网182和连接板之间形成过滤腔体，在正转情况下涡状件210卷起时，第四腔室的体积减小，从而压缩污泥进行脱水，污泥脱出的水分通过过滤腔体排出，其中，第三滤网182由可渗透水但不可渗透污泥的材料制成，连接板由不可渗透水且不可渗透污泥的材料制成，即第四腔室中污泥排出的水分通过第三滤网182和连接板之间形成的过滤腔体排出。

如图8所示，在一些实施例中，涡状件210靠近所述涡状线中心线的一面为第一面，涡状件210的第一面遮盖住部分的进泥口184，在第四腔室的污泥可通过进泥口184的未遮盖部分进入，从排泥口181排出，涡状件210的第一面遮盖住进泥口184的面积可以根据现有污泥测量出污泥的含水量，然后通过电机箱110控制第二齿轮162转动，从而使得中心轴180转动的方式进行调节，涡状件210的第一面遮盖住进泥口184的面积越小，说明待脱水污泥的含水量越低，不需要经过多次脱水，通过增大进泥口184的未遮盖部分的面积提高污泥处理的效率；涡状件210的第一面遮盖住进泥口184的面积越大，说明待脱水污泥的含水量越高，需要经过多次脱水，通过减小进泥口184的未遮盖部分的面积提高污泥脱水的质量。

如图3所示，在一些实施例中，涡状件210还包括连接块212，连接块212设置于涡状件210的外周壁面的端部上，连接块212为T字形结构，竖直端设置有预设尺寸的方孔，传动件150内部的卡块卡套接在连接块212的方孔内且传动件150内部卡块可相对于连接块212在径向方向上滑动，从而实现传动件150可带动涡状件210的卷起和放开，进一步调节第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室的体积，从而完成对污泥进行脱水的动作。

在一些实施例中，在电控箱140的设定下，使得电机箱110驱动第一齿轮161周期性的正反转动，进一步的驱动传动件150周期性的正反转动，进一步的驱动涡状件210在扩张状态和收缩状态之间往复切换，进一步的压缩污泥并推动污泥。

结合上述实施例，本发明实施例的使用原理和工作过程如下：

首先根据现有污泥测量出污泥的含水量。

此时涡状件210的第一面完全遮盖住进泥口184，将污泥和絮凝剂加入搅拌箱130内，搅拌混合均匀，然后通过第一注液管190排入涡状件210内（第一注液管190与涡状件210之间设置有一定长度的软管），污泥注入到第一滤网215之间，使得污泥充满所有腔室，然后电机箱110控制第一齿轮161转动，第一齿轮161带动传动件150转动，传动件150进一步带动涡状件210从扩张状态向收缩状态切换，使腔室的体积减小，从而将内部的污泥压缩，压缩出的水从隔板214和挡板213之间的过滤通道排出，将腔室内的污泥脱水到一定程度，根据污泥的含水量调整参数，使得电机箱110控制第二齿轮162转动，进一步使得第三齿轮183转动，进一步使得中心轴180转动，从而调节涡状件210的第一面遮盖住进泥口184的面积以调整出口污泥的压缩程度。

电机箱110控制第一齿轮161转动，第一齿轮161带动传动件150转动，传动件150进一步带动涡状件210从缩放状态向扩张状态切换，使腔室的体积增大，使得经过压缩的污泥变得较为松软，然后继续通过第一注液管190向涡状件210内输送污泥，经过压缩的污泥在后续输送的污泥的推动下向靠近进泥口184的方向移动，输送完毕后，控制涡状件210从扩张状态向收缩状态切换，使腔室的体积减小，从而将内部的污泥压缩，处于第四腔室的污泥从排泥口181中挤出后统一处理。

通过控制涡状件210在扩张状态和缩放状态之间切换，完成对搅拌箱130内污泥的脱水处理。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种污泥脱水设备，其特征在于：包括涡状件、中心轴、密封部和驱动机构；

所述涡状件为涡状线结构，所述涡状件两侧均设置有所述密封部，所述涡状件和所述密封部沿着涡状线靠近中心方向包围形成第一腔室、第二腔室……第N腔室，所述第一腔室、所述第二腔室……所述第N腔室的体积逐渐减小，所述第一腔室和外部环境连通，所述涡状件上还设置有过滤结构，所述过滤结构用以排出所述第一腔室、所述第二腔室……所述第N腔室的水分；

所述中心轴设置于所述涡状件的中心线处，所述中心轴设置有连接通道，所述连接通道连通所述第N腔室和外部环境；

所述涡状件的厚度沿着涡状线靠近中心的方向逐渐加厚；

所述驱动机构驱动所述涡状件运动，并使得所述涡状件在运动前后具有相应的扩张状态和收缩状态，处于所述扩张状态时，任意相邻两个腔室连通，所述第一腔室、所述第二腔室……所述第N腔室的体积为V11、V12……V1N；处于所述收缩状态时，任意相邻两个腔室隔绝，所述第一腔室、所述第二腔室……所述第N腔室的体积为V21、V22……V2N，其中，V1N＞V2N；

所述涡状件沿着涡状线靠近中心的方向固定连接有多个挡板，任意两个相邻腔室之间通过所述挡板隔绝，所述挡板限制污泥从所述第M腔室向所述第M-1腔室流动，N≥M＞1。

2.根据权利要求1所述的一种污泥脱水设备，其特征在于：所述挡板有第一端和第二端，所述第一端固定连接于所述涡状件，所述第二端抵接于所述涡状件，所述第一端相对于所述第二端靠近所述涡状线中心，所述第二端设置有多个凸起。

3.根据权利要求1所述的一种污泥脱水设备，其特征在于：所述过滤结构包括第一滤板、隔板和第二滤板，所述隔板设置于所述第一滤板和所述第二滤板之间，所述隔板和所述第一滤板、所述第二滤板均形成过滤腔体，所述过滤腔体底部连通于外部环境。

4.根据权利要求3所述的一种污泥脱水设备，其特征在于：位于所述涡状件下侧的所述密封部上设置有过滤通道，所述过滤通道连通所述过滤腔体和外部环境。

5.根据权利要求1所述的一种污泥脱水设备，其特征在于：所述中心轴包括第三滤板和连接板，所述连接板和所述第三滤板形成过滤腔体，所述过滤腔体底部连通于外部环境。

6.根据权利要求1所述的一种污泥脱水设备，其特征在于：所述涡状件靠近所述涡状线中心线的一面为第一面，所述第一面遮盖部分所述连接通道，所述中心轴相对于所述涡状件的转动改变所述第一面遮盖所述连接通道的面积。

7.根据权利要求1所述的一种污泥脱水设备，其特征在于：所述驱动机构包括卡块，所述卡块可滑动地安装在所述涡状件的外周壁面的端部上。

8.根据权利要求1所述的一种污泥脱水设备，其特征在于：所述驱动机构驱动所述涡状件在所述扩张状态和所述收缩状态之间切换。

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