CN201032328Y - 活塞式污泥脱水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥脱水机，特别公开了一种活塞式污泥脱水机。该活塞式污泥脱水机，包括若干脱水机构单元，每个脱水机构单元含有活塞缸筒体和活塞，其特征在于：所述活塞的中部为贯通活塞的空腔，空腔通向活塞缸筒体内的一端设有单向阀；活塞缸筒体与活塞所处位置相对的一端设有一液压换向阀；活塞缸筒体壁开有可向外排水的微孔。本实用新型不但具有污泥浓缩、脱水一体化功能，使污泥减量、稳定、无害化和综合利用，而且性能具有耗能少、产出率高、性能稳定、易损件少、维修量小、自动化程度高的特点。

Description

活塞式污泥脱水机

(一)技术领域

本实用新型涉及一种污泥脱水机，特别涉及一种活塞式污泥脱水机。

(二)背景技术

近年来，随着我国社会经济和城市化的发展，供排水管网扩建，污水处理厂的增加，污泥产量越来越多，但是目前国内污泥处理处置水平很低，污泥经过常规的浓缩脱水后，主要是弃置，难以达到污泥的减量化。稳定化，无害化，资源化的要求，并带来环境的二次污染和供排水，污水处理正常运行的困难。虽然有些水处理企业，也投入一些污泥机械脱水设备，由于技术落后，总是不尽人意。《国务院关于发展循环经济的若干意见》已把污泥减量化资源化利用，作为发展循环经济的重点环节之一。推行城市污泥的无害化，减量化，资源化利用已经成为行业专家，公众共同关注的焦点，甚至已经成为部分地方政府的施政目标。因此污泥处理处置，已经成为污水处理，环境整治过程中的新课题，成为发展循环经济，建设和谐社会的新任务。

(1)国内污泥脱水设备技术产品的状况、问题、趋势：机械脱水的种类，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类。真空过滤脱水系将污泥置于多孔性过滤介质上，在介质另一侧造成真空，将污泥中的水分强行“吸入”，使之与污泥分离，从而实现脱水。常用的设备有各种形式的真空转鼓过滤脱水机。压滤脱水系将污泥置于过滤介质上，在污泥一侧对污泥施加压力，强行使水分通过介质，使之与污泥分离，从而实现脱水，常用的设备有各种形式的带式压滤脱水机和板框压滤机。离心脱水系通过水分与污泥颗粒的离心力之差使之相互分离从而实现脱水，常用的设备有各种形式的离心脱水机。以上几种脱水设备都已有一定的使用历史，但具体使用情况存在很大差别。早期建设的污水处理厂，大多采用真空过滤脱水机，但由于其泥饼含水率较高、噪声大、占地也大，而其构造及性能本身又无较大的改进，二十世纪80年代以来，已很少采用。板框压滤脱水机泥饼含水率最低，因而一直在采用。但这种脱水机为间断运行，效率低，且操作麻烦，维护量很大，所以使用并不普遍，仅在要求出泥含水率很低的情况下使用。带式压滤机是近几年常用的脱水设备，它是把压力施加在滤布上，用滤布的压力和张力使污泥脱水，这种设备需要频繁清洗滤布，反冲水消耗大、在反冲过程中二次生成的污水加大，且脱水效果并不理想。从了解的一些设备用户来看，用户对该设备的脱水性能很不满意。离心脱水设备的脱水效果比较好，但它耗电量大，噪声也大。从噪声的角度讲，它是一个较大的声污染设备。另外，该设备最大的缺点是：一旦出现故障，维修时难以准确掌握轴平衡，维修难度很大，中轴一旦产生平衡偏差，对设备的损坏极大。总体分析，原来水处理市场中所用的脱水设备并不理想。

(2)国外在水处理过程中使用的污泥脱水技术设备情况：目前，世界上较先进的污泥脱水设备，是加拿大法尼压公司所生产的滚压式污泥脱水机。对滚压机污泥脱水的研究原由加拿大政府研究院开始。法尼亚在1990年买下该研究技术，再把其按商业及生产条件进行改进，并于1991年开始在加拿大LONGUEUIL25万t/d一级化学增强污泥法的污水厂投产。该厂到现在已连续运转11年，24小时运行，没有发生重大故障。现在法尼亚在加拿大、美国、英国、法国及日本已有70多个项目。处理量由3000t/d到250万t/d。处理污泥有一级化学增强污泥、活性污泥、消化污泥、生物处理及人畜粪便、造纸等污泥。在2001年，日本最大离心机厂TOMOI向法尼亚购买技术。

法尼亚滚压式污泥脱水机不但具有浓缩、脱水一体化功能，而且具有耗能少、产出率高、性能稳定、易损件少、维修量小、自动化程度高等优点；但它同时也存在一些技术和性能缺陷：一是滤水板上的滤水孔的数量受技术结构的影响，使有效滤水面积减少，进而影响污泥脱水效率；二是设备的脱水效率直接受污泥进口压力的影响，而法尼压公司的滚压式污泥脱水机进入设备的湿态污泥其压力只能在60kpg内调整，如果压力过大，会造成滤板变形，损坏设备，压力小，则泥饼产量底，效益差；三是法尼压滚压式污泥脱水机结构中的滤板固定在一个转鼓上，转鼓在转动过程中常常偏离水平，造成滤板倾斜，使滤板与相邻部件产生碰撞和摩擦，这使滤板和相邻部件产生损伤，增加了设备的维修量，减少了设备的使用寿命，同时增加了能耗。(3)推广使用高性能污泥脱水设备的意义：

在污水处理过程中，污泥的处理是水处理工艺中一个重要的环节之一。污泥的处理量将占处理水量的0.3％-0.5％，在污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的将占20％-50％，甚至70％。而用来处理污泥的一个重要设备就是污泥脱水机。它能够使污泥减量、稳定、无害化和综合利用。因此，使用高性能的污泥脱水设备，不仅是水处理的基本要求，而且可以减少污水处理单位费用支出，有效解决治污单位的污泥处理问题。

(三)发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种效率高、产量大的活塞式污泥脱水机。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种活塞式污泥脱水机，包括若干脱水机构单元，每个脱水机构单元含有活塞缸筒体和活塞，其特征在于：所述活塞的中部为贯通活塞的空腔，空腔通向活塞缸筒体内的一端设有单向阀；活塞缸筒体与活塞所处位置相对的一端设有一液压换向阀；活塞缸筒体壁开有可向外排水的微孔。

本实用新型的活塞式污泥脱水机，所述活塞的空腔内连通有一清水反冲装置。

所述活塞缸筒体为三层，最内层侧壁上开有微孔，中间层侧壁上开有大孔，最外层为带有排水口的密闭体。所述微孔的直径为50微米，大孔的直径为3厘米。

所述活塞和活塞缸筒体内壁为非刚性接触，活塞的外缘为塑胶材料。所述活塞传动、污泥输入、泥饼输出以及清水反冲装置都采用自动控制装置。所述脱水机构单元为1-4个。

本设备工作形式为活塞式，其工作原理是：活塞缸式脱水机构的缸筒壁上有精密加工制作而成不锈钢过滤层，活塞运行，缸体的下端有浓缩物料输出机构，由气缸或液压缸智能控制输出机构中的阀板；活塞向下运行时，缸体内的介质在活塞力的作用下，其水分通过缸筒壁上的不锈钢过滤层(过滤精度为50-250um)分离出来，随着活塞的继续运动，介质进一步浓缩，并向缸体下端涌动，当浓缩的介质压力达到浓缩物料输出机构设定压力时，阀门打开，浓缩后的介质排出。

每个活塞缸体为1个脱水机构单元，根据用户要求的单位处理量不同，脱水机构单元可设置多个。

本设备适用于高浓度、难以实现泵输送介质物料的浓缩与脱水，同时也适用于城市废水初次处理污泥  、城市废水活性污泥、造纸、酿造业，生物过滤污泥、化粪池、矿渣、屠宰厂等污泥或废料的浓缩与脱水。

本实用新型具有以下特点：

1脱水效率高：浓缩物料含水率为65％-78％。

2生产效率高：每小时可处理浓缩介质40-45m3。

3固体介质保留率高：大部分固体介质保留在介质浓缩饼中，不会随水分流走，造成二次污染。

4可连续长期运行：不需要停机清洗或更换滤网。

5操作简单、自动化程度高。

6性能稳定可靠，活塞与滤网接触为非金属接触，活塞低速运动，故运行可靠，部件极少损坏。

7本设备具有浓缩一体化功能。

8设备经济技术比高：设备功率小，生产能力大。

(四)附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图为本实用新型的结构示意图。

图中，1活塞缸筒体，2活塞，3空腔，4液压换向阀，5清水反冲装置，6排水口，7单向阀。

(五)具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括1个脱水机构单元，该脱水机构单元含有活塞缸筒体1和活塞2，活塞2的中部为贯通活塞的空腔3，空腔3通向活塞缸筒体1内的一端设有单向阀7；活塞缸筒体1与活塞2所处位置相对的一端设有一液压换向阀4，当泥饼达到一定压力时，自动的液压控制系统把液压换向阀4打开，使泥饼排出；活塞缸筒体1为三层，最内层侧壁上开有直径为50微米的微孔，中间层侧壁上开有直径为3厘米的大孔，最外层为带有排水口 6的密闭体。活塞2的空腔3内连通有一清水反冲装置5。活塞2和活塞缸筒体1内壁为非刚性接触，活塞2的外缘为塑胶材料。活塞传动、污泥输入、泥饼输出以及清水反冲装置都采用自动控制装置。以JS4-40型设备为例进行技术分析：

1、脱水效率高

本设备每个活塞缸为一个处理单元，对JS4-40型设备来说，缸的外径为219mm，在缸内壁上附有两层精密制孔的不锈钢孔板，孔板厚度分别为2mm和1mm，两层孔板焊接与活塞缸缸壁形成一个刚性整体。

2、处理量大

对JS4-40型设备来说，每个处理单元-活塞缸的内径为200mm，污泥在缸体内纵向装填长度为1.4米，每个处理单元在一个压力行程下，装填污泥的体积为：0.044立方米，4个缸的总容量为0.044×4＝0.176立方米。全自动电液推杆动力传动使每个处理单元的活塞杆运行压缩4次/分钟，故设备的最低处理能力为：0.176×4×60＝42.24立方米/小时。

3、全自动，实现无人值守

本设备配置了自动控制系统，动力传动和污泥输入、泥饼输出以及定时反冲都采用的自动控制，实现了无人值守。

4、设备全部密封，生产现场清洁，工矿卫生好。

本设备在污泥处理过程中，处于污泥处于密封状态，过滤的下排水直接通过管道排出，不象目前所使用的板框、带式压滤设备那样工矿卫生差。本设备生产过程中无臭味，无污泥溢漏。

5、使用寿命长

本设备内活塞缸的压缩活塞结构和缸体内的不锈钢过滤筒的接触为非刚性接触，过滤筒几乎不被磨损。加之设备运行速度慢，易损部件少，故设备使用寿命长。

6、设备功率小，能耗低

本设备采用液压动力传动，液压站的电机功率为3kw，液压传动力，这一压力远远大于污泥脱水所需要的挤压力，并且和国内脱水设备如板框、带式、离心式脱水设备相比，其挤压力远远高于这些设备。

本实用新型活塞式污泥脱水机是应我国环保形势和环保市场的要求，而开发的新型、高效污泥脱水设备，它不但具有污泥浓缩、脱水一体化功能，使污泥减量、稳定、无害化和综合利用，而且性能具有耗能少、产出率高、性能稳定、易损件少、维修量小、自动化程度高的特点。该项目的实施为水环境保护技术带来新的技术革命，同时为污水处理用户提供了一种新的技术选择。

Claims (7)

1.一种活塞式污泥脱水机，包括若干脱水机构单元，每个脱水机构单元含有活塞缸筒体(1)和活塞(2)，其特征在于：所述活塞(2)的中部为贯通活塞的空腔(3)，空腔(3)通向活塞缸筒体(1)内的一端设有单向阀(7)；活塞缸筒体(1)与活塞(2)所处位置相对的一端设有一液压换向阀(4)；活塞缸筒体(1)壁开有可向外排水的微孔。

2.根据权利要求1所述的活塞式污泥脱水机，其特征在于：所述活塞(2)的空腔(3)内连通有一清水反冲装置(5)。

3.根据权利要求1或2的活塞式污泥脱水机，其特征在于：所述活塞缸筒体(1)为三层，最内层侧壁上开有微孔，中间层侧壁上开有大孔，最外层为带有排水口(6)的密闭体。

4.根据权利要求3述的活塞式污泥脱水机，其特征在于：所述微孔的直径为50微米，大孔的直径为3厘米。

5.根据权利要求1或2的活塞式污泥脱水机，其特征在于：所述活塞(2)和活塞缸筒体(1)内壁为非刚性接触，活塞(2)的外缘为塑胶材料。

6.根据权利要求1所述的活塞式污泥脱水机，其特征在于：所述活塞传动、污泥输入、泥饼输出以及清水反冲装置都采用自动控制装置。

7.根据权利要求5述的活塞式污泥脱水机，其特征在于：所述脱水机构单元为1-4个或多个。

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