CN210825885U - 一种移动式泥浆脱水干化系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于泥浆处理技术领域，提供一种移动式泥浆脱水干化系统，所述脱水干化系统采用集成化、单元化设计，将设备设施分成若干单元系统，并对每个单元系统设备进行集成改进，单元系统主要包括：除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统以及自动控制系统。所述单元系统分别集成到车载集装箱、体、塔体中，具有运输便利、占地面积小、拆装便捷等优点。该系统能对泥浆进行快速深度脱水干化，针对泥浆储存地点位于城市中心、施工场地面积小、无法安装大型设备等项目具有很强的适应性。

Description

一种移动式泥浆脱水干化系统

技术领域

本申请涉及水利及环保领域，特别是涉及盾构泥浆和桩基泥浆等建筑泥浆、城市河道黑臭水体治理过程中产生的淤泥、箱函和排水管网疏通清理过程产生的污泥等脱水干化领域。

背景技术

城市建设过程中产生大量的建筑泥浆，如盾构泥浆和桩基泥浆等，城市河道黑臭水体治理过程中产生大量的淤泥，箱函和排水管网疏通清理过程产生大量的污泥。这些泥浆具有含水率高、压缩性大、透水性差，堆放场地需求较大，且较难运输等特点，且淤泥、污泥含有大量的致病微生物，以及砷、铜、铬、汞等重金属和有毒有害物质。

目前对上述泥浆、淤泥及污泥的处理办法有：(1)集中堆放、自然干化。自然干化需要非常良好的气候条件，需日照时间长、光照强、风速大、降雨量要少，而且由于污泥一般渗透性都极差，自然晾晒只能使污泥表层10cm左右厚度污泥干化，无法降低下层污泥的含水率，并未真正实现污泥的干化作用，且这种办法占地面积大，泥浆堆放点也会对环境造成二次污染，无法实际实施；(2)真空预压。真空预压技术成熟，但对于处理有机质含量高和颗粒细的建筑泥浆、疏浚淤泥、管道污泥难度大，需要占据大面积土地，在城市中心进行真空预压处理难以实现；(3)原位干化。这种办法采用原位干化设备，直接在原位泥浆中用搅拌设备将固化剂材料跟泥浆搅拌，达到脱水干化效果。单这种办法缺点是对干化设备要求高，消耗固化剂材料多，且泥浆干化后体积变大，施工成本和运输成本大，应用价值不高。(4)机械脱水。机械脱水系统又可根据脱水干化设备划分为离心机脱水施工工艺、板框压滤机施工工艺、带式压滤机施工工艺等，目前板框压滤机脱水干化技术在城市污泥脱水干化处理领域应用较为广泛，该工艺生产的干化土含水率低，设备运行稳定，但板框压滤机脱水干化工艺需要进行场地建设，占地大，场地建设成本高，对于建设地点位于城市中心、施工场地面积小、无法安装大型设备且单个项目泥浆日处理量较小的项目经济成本太高。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种移动式泥浆脱水干化系统，所述脱水干化系统采用集成化、单元化设计，将设备设施分成若干单元系统，并对每个单元系统设备进行集成改进，单元系统主要包括：除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统以及自动控制系统，所述单元系统分别集成到车载集装箱、体、塔体中，具有运输便利、占地面积小、拆装便捷等优点。该移动式泥浆脱水干化系统能对泥浆进行快速深度脱水干化，针对泥浆储存地点位于城市中心、施工场地面积小、无法安装大型设备等项目具有很强的适应性。

为实现上述技术问题，本申请提供的技术方案是：

一种移动式泥浆脱水干化系统，包括除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统、自动控制系统。

除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统均包括相应的运行设备、传感器和控制电柜，属于同一系统的各运行设备均集成于同一箱式空间中，对应的控制电柜设置在所属系统的箱式空间外并与所属系统的各运行设备连接以控制所属系统各运行设备工作；

同时除杂浓缩系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统之间依次通过管路连接，除杂浓缩系统通过管路与尾水处理系统连接，固化剂输送系统通过管路与均化搅拌系统连接；

自动控制系统分别与除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统中的控制电柜及传感器连接，用以获取除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统中各传感器的监测数据，并根据前述监测数据对泥浆脱水干化过程进行条件优化并生成优化控制指令，以及根据所述优化控制指令控制相应的运行设备进行优化运行。

在本申请中，除杂浓缩系统主要集成的运行设备包括除杂设备和浓缩设备；除杂设备用于对泥浆进行初步筛分，筛除泥浆中直径大于设定值的固体废弃物，用以保证泥浆流动性；浓缩设备与除杂设备连接，通过高压作用或同时添加絮凝剂促使除渣后泥浆快速沉淀浓缩，泥浆浓缩后的上滤液经管路输送至尾水处理系统。

进一步，浓缩设备包括泥浆容器、加药装置、加药管道、滤膜、清洗装置；泥浆容器通过高压泥浆进料管道与除杂设备连接，泥浆容器通过高压无缝管道与尾水处理系统连接；高压泥浆进料管道上安装有渣浆泵，除杂后的泥浆经渣浆泵泵送至泥浆容器中，泥浆容器的一端通过加药管道与加药装置连接，加药装置中药剂的主要成分为絮凝剂，通过高压进料泥浆在泥浆容器中的湍流作用促使泥浆与药剂混合；泥浆容器的另一端设置滤膜与清洗装置，泥浆容器中泥浆颗粒被滤膜阻挡在其内侧，泥浆容器中透过滤膜的滤液经高压无缝管道输送至尾水处理系统中；清洗装置包括水下电机和毛刷，电机与毛刷连接并带动毛刷转动，用于清洗滤膜内侧孔隙中的杂质，避免滤膜堵塞。

进一步，除杂浓缩系统控制电柜设置在集成除杂设备和浓缩设备的集装箱的一侧，其与除杂设备、加药装置的电机、清洗装置的电机、渣浆泵连接，用于控制上述设备工作。

固化剂输送系统可设置为塔式，固化剂输送系统的运行设备包括药剂储存装置、药剂卸料装置、药剂输送装置；药剂储存装置为固化剂或絮凝剂的存放容器，可根据泥浆特性选择适宜的药剂存放；药剂卸料装置通过法兰或药剂管道与药剂储存装置连接，并根据药剂与泥浆的配比控制药剂的卸料量；粉末药剂卸料量通过控制药剂卸料装置的卸料频率控制卸料量，液态药剂的药剂管道上安装有蝶形阀门，液态药剂卸料量通过蝶阀阀门的大小进行控制；药剂输送装置通过法兰或管道与药剂卸料装置连接，用于将药剂输送至均化搅拌系统的混合池中，药剂输送装置可以根据药剂性质选择适宜的输送设备，如药剂为粉末状，可采用粉末卸料器，若药剂为液体，则可采用液体药剂输送管进行输送。药剂储存装置中的药剂先后经药剂储存装置、药剂卸料装置、药剂输送装置后进入均化搅拌系统的混合池中。

进一步，固化剂输送系统控制电柜设置在塔体一侧，并与药剂卸料装置和药剂输送装置连接，用于控制上述设备工作。

均化搅拌系统用于快速均匀混合药剂与泥浆。均化搅拌系统的承装容器为车载集装箱式，均化搅拌系统主要包括混合池、搅拌设备、均化设备、均化搅拌系统控制电柜。搅拌设备、均化设备均安装在混合池的内部，浓缩后泥浆和固化剂分别通过泥浆进料管道、固化剂输送管道输送至混合池中，并经搅拌设备、均化设备作用充分混合与反应。

进一步，均化搅拌系统控制电柜设置在车载集装箱的一侧，并与搅拌设备和均化设备连接，用于控制上述设备工作。

进一步，在混合池上方安装有液位传感器，当混合池液位低于设定阈值时，进行混合池进料操作。应根据混合泥浆特性调整搅拌设备、均化设备参数，提高泥浆与药剂混合的均匀性和混合效率。

压榨脱水系统设置于均化搅拌系统旁，压榨脱水系统的承装容器亦为车载集装箱式，均化搅拌后的泥浆在压榨脱水系统中快速脱水形成泥饼。压榨脱水系统主要包括压榨脱水设备、压榨脱水设备配件、泥浆泵、泥浆管道、尾水输送管道、卸压管道；压榨脱水设备与均化搅拌系统的均化设备通过泥浆管道连接，泥浆管道上安装有泥浆泵，压榨脱水设备的尾水出口与尾水输送管道连接，压榨脱水设备的卸压口与卸压管道连接；在泥浆管道上、尾水输送管道上、卸压管道上分别安装有进料控制阀门、尾水控制阀门、卸压控制阀门；压榨脱水设备配件包括压榨脱水系统控制电柜、增压装置；增压装置单独设置在一位于压榨脱水系统车载集装箱旁的小型集装箱内，并通过管道与脱水压榨设备连接；压榨脱水系统控制电柜分别与进料控制阀门、尾水控制阀门、卸压控制阀门、压榨脱水设备、泥浆泵、增压装置连接，并控制上述设备工作。均化搅拌系统处理后的泥浆经泥浆泵、泥浆管道输送至压榨脱水设备中进行压榨脱水并形成泥饼，泥饼可以外运或资源化利用，而尾水经尾水输送管道排至尾水处理系统中。

尾水处理系统承载容器为车载集装箱式，用于处理泥浆浓缩后的滤液与压榨脱水后的尾水。尾水处理系统主要包括储水池、尾水处理设备、尾水处理系统控制电柜。储水池为尾水收集容器，用于接收泥浆浓缩后的上滤液与压榨脱水后的尾水，其与除杂浓缩系统的泥浆容器通过滤液尾水管连接，其与压榨脱水系统的压榨脱水设备的尾水输送管道连接；同时尾水处理设备通过管道与储水池连接，通过在尾水处理设备中添加尾水处理药剂处理泥浆浓缩后的滤液与压榨脱水后的尾水，并使处理后的尾水达到排放标准或可以被二次利用；尾水处理药剂为根据尾水水质处理要求所需添加的药剂，添加比例和方式应根据室内试验结果进行选择。

自动控制系统设置于集成控制箱中，主要包括数据采集单元、优化处理单元、执行单元、控制平台；数据采集单元与优化处理单元单向连接，即数据采集单元采集数据单向传输至优化处理单元；优化处理单元与执行单元单向连接；执行单元通过线路与除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统的控制电柜连接。数据采集单元分别与除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统中的传感器连接，用以实时采集各个传感器的监测数据；优化处理单元用于根据前述监测数据对泥浆脱水干化过程进行条件优化并生成相应的优化控制指令；执行单元用于根据优化控制指令调整除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统中的各运行设备启停或参数调整，以实现自动控制。控制平台分别与数据采集单元、优化处理单元、执行单元连接，用以获取数据采集单元采集的各个传感器的实时监测数据、及获取优化处理单元得到的优化控制指令、及各运行设备的运行状态，并将信息在控制平台的屏幕上显示出来。

本申请采用的传感器包括液位计、流量计、浓度计、压力表、SS值检测传感器、称重传感器。泥浆容器、混合池上方安装液位计，用于监测泥浆液位值；混合池的泥浆进料管道、压榨脱水系统中泥浆管道上均安装流量计和浓度计，用于监测管道内泥浆实时输送流量和浓度大小；压榨脱水系统的卸压管道上安装压力表，用于监测压力；压榨脱水系统的尾水输送管道上安装流量计，用于监测管道内尾水的实时输送流量；储水池中安装SS值检测传感器，用于检测水质SS值。药剂储存装置若采用粉末药剂储存装置，则在粉末药剂储存装置中安装称重传感器，用于称量粉末药剂的重量；药剂储存装置若采用液体药剂输送管，则在液体药剂输送管上安装流量计。上述各个传感器分别与数据采集单元连接，并将各自采集到的数据传输至数据采集单元，以实时监测泥浆性能、药剂添加量、尾水排放量、尾水水质等指标；同时数据采集单元将这些监测数据经有线或无线传输至优化处理单元进行分析处理，即判断泥浆容器、混合池液位是否低于或高于设定阈值，统计泥浆管道上流量累计值和浓度均值，判断储水池中SS值是否超过阈值；通过执行单元控制相应的运行设备的电源启停或调整相应的运行设备的参数，如增加浓缩设备运行10min，或减少卸料装置工作时间5min等。

值得注意的是，自动控制系统的数据采集单元、优化处理单元、执行单元、控制平台均采用现有泥浆脱水干化处理系统中的设备实现，并非本申请的创新之处；尤其是优化处理单元，可以采用预置有现有泥浆脱水干化处理软件的处理器来实现。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

本申请将除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统、自动控制系统集成进车载集装箱、罐体、塔体中，集装箱之间经过管道(无缝钢管或高压软管)、线路(设备电缆线、传感器信号线)连接，具有运输便利、占地面积小、拆装便捷等优点。设备集成进集装箱中还具有噪音隔绝效果好、防止泥浆臭味扩散扰民等优点。除杂浓缩系统中泥浆容器为高压浓缩装置，体积小，泥浆浓缩效率高，高压进料泥浆经泥浆容器后，浓度短时间增幅明显，克服了常规浓缩池占地面积大、浓缩效率低的缺点。除杂浓缩系统、固化剂输送系统、均化搅拌系统、压榨脱水系统、尾水处理系统在集装箱中各设置一个控制柜，可进行手动控制各系统中设备启停与运行状态；自动控制系统中执行单元中的逻辑控制器与各控制柜中设备电源与控制运行状态的操作按键相连接，当各控制柜开启自动控制按键时，自动控制系统通过操控平台进行对各设备启停和运行状态控制。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种移动式泥浆脱水干化系统。

附图标记说明

0疏浚泥浆，

1除杂浓缩系统、11除杂设备、12浓缩设备、12-1泥浆容器、12-2加药管道、12-3滤膜、12-4清洗装置，12-5加药装置

2固化剂输送系统、21药剂储存装置、22药剂卸料装置、23药剂输送装置，

3均化搅拌系统、31混合池、32搅拌设备、33均化设备，

4压榨脱水系统、41压榨脱水设备、42压榨脱水设备配件、42-1压榨脱水系统控制电柜、42-2增压装置、43泥浆泵、44泥浆管道、45尾水输送管道，

5尾水处理系统、51储水池、52尾水处理设备，

6自动控制系统、61数据采集单元、62优化处理单元、63执行单元、64自动控制平台。

具体实施方式

下面结合附图说明本申请的具体实施方式。

如图1所示，一种移动式泥浆脱水干化系统，包括除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5、自动控制系统6。除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5间依靠各泥浆管道进行连接，即泥浆经上部系统处理后，通过泥浆管道和泥浆流动动力设备输送至下部处理系统进行处理；除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5中均包括有相关的运行设备、控制电柜及传感器；自动控制系统6分别与除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5中的各控制电柜、运行设备及传感器通过线路进行连接，用以获取除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5中各运行设备和传感器的运行状态和参数，并根据前述运行状态和参数对泥浆脱水干化过程进行条件优化，以及根据得到的优化条件对相应设备进行优化运行操作。

在本申请中，除杂浓缩系统1主要集成除杂设备11和浓缩设备12。除杂设备11用于对泥浆进行初步筛分，筛除泥浆中直径大于设定值的固体废弃物，用以保证泥浆流动性；可以根据疏浚泥浆特性和单位时间泥浆处理量，设置一部或多部分级除杂设备11。浓缩设备12通过重力作用或同时添加絮凝剂促使除渣后泥浆快速沉淀浓缩，泥浆浓缩后的上滤液经管路输送至尾水处理系统5；浓缩设备12也可以根据压榨脱水系统4的泥饼处理能力配置一套或多套浓缩设备。除杂设备11与浓缩设备12根据设计和施工要求可设置在一个箱式空间中或多个箱式空间，箱式空间可采用集装箱，箱式空间中线路、管道、控制柜的设置较为紧密，箱式空间引出的线路和管道分别标注类型，如电源线、信号线、泥浆输送管道等，便于现场进行箱式之间线路与管道的连接工作。除杂浓缩系统1是一个模块化单元，疏浚泥浆经过除杂浓缩系统处理后泥浆浓度明显提高，杂质含量显著降低。

进一步，浓缩设备12包括泥浆容器12-1、加药管道12-2、滤膜12-3、清洗装置12-4和加药装置12-5；根据泥浆颗粒性质和压榨脱水系统4的处理能力配置适宜大小的泥浆容器12-1。泥浆容器12-1通过高压泥浆进料管道与除杂设备11连接，泥浆容器12-1通过高压无缝管道与尾水处理系统5连接；高压泥浆进料管道上安装有渣浆泵，除杂后的泥浆经渣浆泵泵送至泥浆容器12-1中，泥浆容器12-1的一端通过加药管道12-2与加药装置12-5连接，通过高压进料泥浆在泥浆容器12-1中的湍流作用促使泥浆与药剂混合；泥浆容器12-1的另一端设置滤膜12-3与清洗装置12-4，泥浆容器12-1中泥浆颗粒被滤膜12-3阻挡在其内侧，泥浆容器12-1中透过滤膜12-3的滤液经高压无缝管道输送至尾水处理系统5中；清洗装置12-4包括水下电机和毛刷，电机与毛刷连接并带动毛刷转动，用于清洗滤膜12-3内侧孔隙中的杂质，避免滤膜12-3堵塞。

进一步，除杂浓缩系统1中设置有除杂浓缩系统控制电柜，除杂浓缩系统控制电柜设置在集成除杂设备11和浓缩设备12的集装箱的一侧，其与除杂设备11、加药装置的电机、清洗装置的电机、渣浆泵连接，用于控制上述设备的启停。

固化剂输送系统2可设置为塔式，固化剂输送系统2包括药剂储存装置21、药剂卸料装置22、药剂输送装置23、固化剂输送系统控制电柜；药剂储存装置21为固化剂或絮凝剂的存放容器，可根据泥浆特性选择适宜的药剂存放，其一般设置在均化搅拌系统3的集装箱外；药剂卸料装置22通过法兰或药剂管道与药剂储存装置21连接，并根据药剂与泥浆的配比控制药剂的卸料量；粉末药剂卸料量通过控制药剂卸料装置22的卸料频率控制卸料量，液态药剂的药剂管道上安装有蝶形阀门，液态药剂卸料量通过蝶阀阀门的大小进行控制；药剂输送装置23通过法兰或管道与药剂卸料装置22连接，用于将药剂输送至均化搅拌系统3的混合池31中，药剂输送装置23可以根据药剂性质选择适宜的输送设备，如药剂为粉末状，可采用粉末卸料器，若药剂为液体，则可采用液体药剂输送管进行输送。药剂储存装置21中的药剂先后经药剂储存装置21、药剂卸料装置22、药剂输送装置23后进入均化搅拌系统3的混合池31中。

进一步，固化剂输送系统控制电柜设置在塔体一侧，并与药剂卸料装置22和药剂输送装置23连接，用于控制上述设备的启停。

均化搅拌系统3位于固化剂输送系统2旁，用于快速均匀混合药剂与泥浆。均化搅拌系统3的承装容器为车载集装箱式，均化搅拌系统3主要包括混合池31、搅拌设备32、均化设备33、均化搅拌系统控制电柜。搅拌设备32、均化设备33均安装在混合池31的内部，浓缩后泥浆和固化剂分别通过泥浆进料管道、固化剂输送管道输送至混合池31中，并经搅拌设备32、均化设备33作用充分混合与反应；搅拌设备32根据泥浆特性和添加药剂类型进行选择，一般采用叶轮式机械搅拌机进行搅拌。

进一步，均化搅拌系统控制电柜设置在车载集装箱的一侧，并与搅拌设备32和均化设备33连接，用于控制上述设备的启停。

进一步，在混合池31上方安装有液位传感器，当混合池31液位低于设定阈值时，进行混合池31进料操作。应根据混合泥浆特性调整搅拌设备、均化设备参数，提高泥浆与药剂混合的均匀性和混合效率。

压榨脱水系统4设置于均化搅拌系统旁，压榨脱水系统4的承装容器亦为车载集装箱式，均化搅拌后的泥浆在压榨脱水系统4中快速脱水形成泥饼。压榨脱水系统4主要包括压榨脱水设备41、压榨脱水设备配件42、泥浆泵43、泥浆管道44、尾水输送管道45、卸压管道；压榨脱水设备41与均化搅拌系统3的均化设备33通过泥浆管道44连接，泥浆管道44上安装有泥浆泵43，压榨脱水设备41的尾水出口与尾水输送管道45连接，压榨脱水设备41的卸压口与卸压管道连接；在泥浆管道44上、尾水输送管道45上、卸压管道上分别安装有进料控制阀门、尾水控制阀门、卸压控制阀门；压榨脱水设备配件42包括压榨脱水系统控制电柜42-1、增压装置42-2；增压装置42-2单独设置在一位于压榨脱水系统4车载集装箱旁的小型集装箱内，并通过管道与脱水压榨设备41连接；压榨脱水系统控制电柜42-1分别与进料控制阀门、尾水控制阀门、卸压控制阀门、压榨脱水设备41、泥浆泵43、增压装置42-2连接，并控制上述设备工作。均化搅拌系统3处理后的泥浆经泥浆泵43、泥浆管道44输送至压榨脱水设备41中进行压榨脱水并形成泥饼，泥饼可以外运或资源化利用，而尾水经尾水输送管道45排至尾水处理系统5中。压榨脱水设备41为一种深度脱水设备，可根据泥浆特性、药剂特性、设计要求等选择满足施工要求且单方泥浆处理成本低的脱水设备。泥浆泵43为输送泥浆进入压榨脱水设备41的动力装置，根据压榨脱水设备41的需求和混合药剂后的泥浆特性选择进料压力达到设计值、故障率低、耗能低、输送能力强的泥浆泵；泥浆管道44为泥浆进料管道，一般为钢管，钢管材质应承受设计进料压力；尾水输送管道45为压榨脱水设备41对泥浆深度脱水后生成的尾水传输至尾水处理系统5的装置，尾水输送管道45与尾水处理系统5尾水进料管连接；卸压管道为压榨脱水设备41卸载水压或气压的管道。

尾水处理系统5承载容器为车载集装箱式，用于处理泥浆浓缩后的滤液与压榨脱水后的尾水。尾水处理系统5主要包括储水池51、尾水处理设备52、尾水处理系统控制电柜。储水池51为尾水收集容器，用于接收泥浆浓缩后的上滤液与压榨脱水后的尾水，其与除杂浓缩系统1的泥浆容器12-1通过滤液尾水管连接，其与压榨脱水系统4的压榨脱水设备41的尾水输送管道45连接；同时尾水处理设备52通过管道与储水池51连接，通过在尾水处理设备52中添加尾水处理药剂处理泥浆浓缩后的滤液与压榨脱水后的尾水，并使处理后的尾水达到排放标准或可以被二次利用；尾水处理药剂为根据尾水水质处理要求所需添加的药剂，添加比例和方式应根据室内试验结果进行选择。

自动控制系统6设置于集成控制箱中，主要包括数据采集单元61、优化处理单元62、执行单元63、控制平台64；数据采集单元61与优化处理单元62单向连接，即数据采集单元61采集数据单向传输至优化处理单元62；优化处理单元62与执行单元63单向连接；执行单元63分别与除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5的控制电柜连接。数据采集单元61分别与除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5中的传感器连接，用以实时采集各个传感器的监测数据；优化处理单元62用于根据前述监测数据对泥浆脱水干化过程进行条件优化并生成相应的优化控制指令；执行单元63用于根据优化控制指令调整除杂浓缩系统1、固化剂输送系统2、均化搅拌系统3、压榨脱水系统4、尾水处理系统5中的各运行设备启停或参数调整，以实现自动控制。控制平台64分别与数据采集单元61、优化处理单元62、执行单元63连接，用以获取数据采集单元61采集的各个传感器的实时监测数据、及获取优化处理单元62得到的优化控制指令、及各运行设备的运行状态，并将信息在控制平台64的屏幕上显示出来。

本申请采用的传感器包括液位计、流量计、浓度计、压力表、SS值检测传感器、称重传感器。上述各个传感器分别与数据采集单元61连接，并将各自采集到的数据传输至数据采集单元61，以实时监测泥浆性能、药剂添加量、尾水排放量、尾水水质等指标；同时数据采集单元61将这些监测数据经有线或无线传输至优化处理单元62进行分析处理，即判断泥浆容器12-1、混合池31液位是否低于或高于设定阈值，统计泥浆管道44上流量累计值和浓度均值，判断储水池51中SS值是否超过阈值等；并通过执行单元63控制相应的运行设备的电源启停或调整相应的运行设备的参数。具体说明如下：

泥浆容器12-1上方安装有液位计，用于监测泥浆液位值；优化处理单元62用于判断所述泥浆液位值是否低于设定阈值，并在低于设定阈值时，生成渣浆泵启动的命令。

高压无缝管道上安装有流量计，用于监测高压无缝管道内滤液流量，优化处理单元62用于判断所述滤液累计流量值是否大于设定阈值，并在大于设定阈值时，生成渣浆泵关闭的命令。

药剂储存装置21若采用粉末药剂储存装置，则在粉末药剂储存装置中安装称重传感器，用于称量粉末药剂的重量；药剂储存装置21若采用液体药剂输送管，则在液体药剂输送管上安装流量计，用于检测液体药剂的流量；优化处理单元62根据泥浆进料管道瞬时浓度与流量乘积的累计值，生成调节粉末药剂的重量或液体药剂的流量的指令；药剂添加量与累计值之间呈正比关系，在累计值增加时，优化处理单元62生成增加药剂卸料装置22的卸料频率和调大液态药剂蝶阀阀门的指令；在累计值减小时，优化处理单元62生成减小药剂卸料装置22的卸料频率和调小液态药剂蝶阀阀门的指令。

混合池31上方安装有液位传感器，用于监测混合池31中的泥浆液位；优化处理单元62用于判断混合池31的液位是否低于设定阈值，在低于设定阈值时，生成进料泥浆管阀门打开及降低搅拌设备32、均化设备33运转速率的指令；在高于设定阈值时，生成进料泥浆管阀门关闭及提高搅拌设备32、均化设备33运转速率的指令，以提高泥浆与药剂混合的均匀性和混合效率。

混合池31与与除杂浓缩系统1连接的泥浆进料管道上安装有流量计和浓度计，用于监测所述泥浆进料管道内泥浆实时输送流量和浓度大小；优化处理单元62用于根据所述泥浆进料管道内泥浆实时输送流量和浓度大小，统计实时输送流量与浓度乘积的累计值。

泥浆管道44上安装有流量计和浓度计，用于监测泥浆管道44内泥浆实时输送流量和浓度大小；优化处理单元62用于根据所述泥浆管道内泥浆实时输送流量和浓度大小，统计实时输送流量与浓度乘积的累计值。

卸压管道上安装有压力表，用于监测压力；优化处理单元62用于根据所述卸压管道上压力值判断压榨脱水设备内压力是否超过设定阈值，并在高于阈值时，生成开启卸压阀门的指令；在低于阈值时，生成关闭卸压阀门的指令。

尾水输送管道45上安装有流量计，用于监测尾水输送管道45内尾水的实时输送流量；优化处理单元62用于统计尾水流量累计值，并与滤液流量累计值相加得到尾水处理量，并在尾水处理量增加时，生成增加尾水处理药剂量的指令，如增加卸料频率或管道蝶阀调大的命令。

储水池51中安装SS值检测传感器，用于检测水质SS值；优化处理单元62用于判断储水池51中SS值是否超过阈值，并在超过阈值时，生成增加储水池储水时间的指令，直至测量部位SS值小于阈值才能排水尾水。

在本申请中，固化剂输送系统2的各设备之间可联动控制，如一键启动操作后各设备相继工作，亦可单独控制启停，便于故障检修。通过将设备启动时间先后次序写入优化控处理单元62一键启动命令中，一键启动后设备联动关系如下：①根据固化剂输送系统2的进料管道上安装的流量计和浓度计的实时数据，当泥浆流量数值大于下限阈值时，药剂输送装置23开启，药剂输送装置23开启2s后药剂卸料装置22开启，此举为防止药剂堵塞管道；②在一定时间时，通过控制粉状卸料器漏斗转速或液态药剂管道蝶阀改变药剂卸料和输送速率，并根据一定时间内浓度均值进行调整，若泥浆均值浓度提高，则药剂卸料和输送速率随之提高，反之亦然；③当泥浆流量数值小于下限阈值时，药剂卸料装置23关闭，药剂卸料装置23关闭2s后药剂输送装置22关闭。在药剂添加量控制中，若药剂为粉末状，可对药剂储存装置21底部安装称重传感器进行加药量测量；若药剂为液态，可在加药管道安装流量计进行加药量测量。根据药剂的投加比例，固化剂输送系统2根据单位时间需调理的泥浆量，通过固化调理控制电柜调整相应参数，以调整药剂单位时间投加量。

一种移动式泥浆脱水干化系统包括上述六个子系统，每个子系统经设备集成后均安装于集装箱或塔体中，且每个子系统之间通过管道和线路连接，便于现场拆卸和组装，在施工场地面积小、处理区域分散的项目中具有极大优势。

实施例1

一种泥浆深度脱水干化系统，其包括如下步骤：

a.泥浆供应：某地铁盾构泥浆，泥浆浓度为21％，泥浆通过管道输送至除杂设备；

b.利用除杂设备对泥浆进行除杂，除掉泥浆中大块泥团和垃圾；

c.将b步骤得到的除杂后泥浆输送至浓缩设备，泥浆在浓缩设备处理时间约为2～6h，泥浆浓缩后的滤液经溢流堰排至尾水处理系统；

d.将c步骤浓缩后的泥浆输输送至固化剂输送系统，根据药剂的投加比例，固化剂输送系统根据单位时间需调理的泥浆量，通过调整设备的控制电柜参数，调整药剂单位时间投加量。固化剂添加量为进入搅拌机泥浆烘干后质量的5％，絮凝剂添加量与进入搅拌机泥浆烘干后质量的0.5％；

e.固化调理后的泥浆输送至均化搅拌系统，搅拌设备应根据混合泥浆特性调整搅拌设备、均化设备参数，提高泥浆与药剂混合的均匀性和混合效率。泥浆在均化搅拌系统中处理时间约为0.5h。

f.均化搅拌后的泥浆输送至压榨脱水系统，压榨脱水系统处理一次泥浆所需时间约为0.75h；

g.尾水处理系统储水池入口处添加絮凝剂，絮凝剂添加量与尾水口进水量的比例为1:2000；

h.将经过f步骤得到的泥饼送至临时堆场，静置1～7天，完成处理。

经上述工艺生产的泥饼含水率小于等于40％，尾水水质指标可达到悬浮物SS小于等于20mg/L，pH 6～9。

以上描述是对本申请的解释，只是阐述本申请较好的实施方法，不是对申请的限定，在不违背申请精神的情况下，本申请可以作任何形式的修改、等同替换、改进等。

Claims (8)

1.一种移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：包括除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)、自动控制系统(6)；

除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)均包括相应的运行设备、传感器和控制电柜，属于同一系统的各运行设备均集成于同一箱式空间中，对应的控制电柜设置在所属系统的箱式空间外并与所属系统的各运行设备连接以控制所属系统的各运行设备工作；

除杂浓缩系统(1)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)之间依次通过管路连接，除杂浓缩系统(1)通过管路与尾水处理系统(5)连接，固化剂输送系统(2)通过管路与均化搅拌系统(3)连接；

自动控制系统(6)集成于控制箱中并分别与除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)的控制电柜、运行设备及传感器连接，用以获取除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)中各运行设备的运行状态及各传感器的监测数据，并根据前述运行状态和监测数据对泥浆脱水干化过程进行条件优化并生成优化控制指令，以及根据所述优化控制指令控制相应的运行设备进行优化运行。

2.根据权利要求1所述的移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：自动控制系统(6)包括数据采集单元(61)、优化处理单元(62)、执行单元(63)；

数据采集单元(61)分别与除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)的传感器连接，用以采集各个传感器的监测数据；

优化处理单元(62)与数据采集单元(61)连接，用于根据前述监测数据对泥浆脱水干化过程进行条件优化并生成相应的优化控制指令；

执行单元(63)分别与优化处理单元(62)及除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)的各控制电柜连接，用于根据所述优化控制指令控制除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)中的相应运行设备优化工作。

3.根据权利要求2所述的移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：数据采集单元(61)还分别与除杂浓缩系统(1)、固化剂输送系统(2)、均化搅拌系统(3)、压榨脱水系统(4)、尾水处理系统(5)的运行设备连接，用以采集各运行设备的运行状态；

自动控制系统(6)还包括分别与数据采集单元(61)、优化处理单元(62)连接的控制平台(64)；

控制平台(64)中设置有显示屏，用于实时显示各个传感器的监测数据、优化控制指令、及各运行设备的运行状态。

4.根据权利要求2或3所述的移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：除杂浓缩系统(1)的运行设备包括除杂设备(11)和浓缩设备(12)；

浓缩设备(12)包括泥浆容器(12-1)和加药装置(12-5)；泥浆容器(12-1)通过高压泥浆进料管道与除杂设备(11)连接，通过加药管道(12-2)与加药装置(12-5)连接，通过高压无缝管道与尾水处理系统(5)连接；高压泥浆进料管道上安装有渣浆泵；泥浆容器(12-1)与尾水处理系统(5)连接的一端设置有滤膜(12-3)与清洗装置(12-4)，滤膜(12-3)用于阻隔流向尾水处理系统(5)的泥浆颗粒，清洗装置(12-4)用于清洗滤膜(12-3)孔隙中的泥浆颗粒；

除杂浓缩系统控制电柜分别与除杂设备(11)、加药装置、清洗装置、渣浆泵连接，用于控制上述设备工作；

泥浆容器(12-1)上方安装有液位计，用于监测泥浆液位值；优化处理单元(62)用于判断所述泥浆液位值是否低于设定阈值，并在低于设定阈值时，生成渣浆泵启动的命令；

高压无缝管道上安装有流量计，用于监测高压无缝管道内滤液流量，优化处理单元(62)用于判断所述滤液累计流量值是否大于设定阈值，并在大于设定阈值时，生成渣浆泵关闭的命令。

5.根据权利要求2或3所述的移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：固化剂输送系统(2)采用塔式结构，其运行设备包括药剂储存装置(21)、药剂卸料装置(22)、药剂输送装置(23)；

药剂卸料装置(22)分别与药剂储存装置(21)、药剂输送装置(23)连接，药剂输送装置(23)与均化搅拌系统(3)连接；通过控制药剂卸料装置(22)的卸料频率调节粉末药剂的卸料量，通过在药剂储存装置(21)与药剂储存装置(21)的连接管路上安装蝶阀阀门调节液态药剂的卸料量；

固化剂输送系统控制电柜分别与药剂卸料装置(22)和药剂输送装置(23)连接，用于控制上述设备工作；

药剂储存装置(21)若采用粉末药剂储存装置，则在粉末药剂储存装置中安装称重传感器，用于称量粉末药剂的重量；药剂储存装置(21)若采用液体药剂输送管，则在液体药剂输送管上安装流量计，用于检测液体药剂的流量；

优化处理单元(62)根据泥浆进料管道瞬时浓度与流量乘积的累计值，生成调节粉末药剂的重量或液体药剂的流量的指令；药剂添加量与累计值之间呈正比关系，在累计值增加时，优化处理单元(62)生成增加药剂卸料装置(22)的卸料频率或调大液态药剂蝶阀阀门的指令；在累计值减小时，优化处理单元(62)生成减小药剂卸料装置(22)的卸料频率和调小液态药剂蝶阀阀门的指令。

6.根据权利要求2或3所述的移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：均化搅拌系统(3)采用车载集装箱式集成，其包括混合池(31)、搅拌设备(32)、均化设备(33)；

搅拌设备(32)、均化设备(33)均安装在混合池(31)内；且混合池(31)通过泥浆进料管道与除杂浓缩系统(1)连接，通过固化剂输送管道与固化剂输送系统(2)连接；除杂浓缩系统(1)中浓缩后泥浆以及固化剂输送系统(2)中的固化剂分别通过泥浆进料管道、固化剂输送管道输送至混合池(31)中，并在搅拌设备(32)、均化设备(33)的作用下充分混合与反应；

均化搅拌系统控制电柜分别与搅拌设备(32)、均化设备(33)连接，用于控制上述设备工作；

混合池(31)上方安装有液位传感器，用于监测混合池(31)中的泥浆液位；优化处理单元(62)用于判断混合池(31)的液位是否低于设定阈值，在低于设定阈值时，生成进料泥浆管阀门打开及降低搅拌设备(32)、均化设备(33)运转速率的指令；在高于设定阈值时，生成进料泥浆管阀门关闭及提高搅拌设备(32)、均化设备(33)运转速率的指令，以提高泥浆与药剂混合的均匀性和混合效率；

混合池(31)与除杂浓缩系统(1)连接的泥浆进料管道上安装有流量计和浓度计，用于监测所述泥浆进料管道内泥浆实时输送流量和浓度大小；优化处理单元(62)用于根据所述泥浆进料管道内泥浆实时输送流量和浓度大小，统计实时输送流量与浓度乘积的累计值。

7.根据权利要求2或3所述的移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：压榨脱水系统(4)采用车载集装箱式集成，其包括压榨脱水设备(41)、泥浆泵(43)、泥浆管道(44)、尾水输送管道(45)、卸压管道、增压装置(42-2)；

增压装置(42-2)单独设置在一小型集装箱内，并通过管道与压榨脱水设备(41)连接；压榨脱水设备(41)与均化搅拌系统(3)通过泥浆管道(44)连接，泥浆管道(44)上安装有泥浆泵(43)，压榨脱水设备(41)的尾水出口与尾水输送管道(45)连接，尾水输送管道(45)与尾水处理系统(5)连接，压榨脱水设备(41)的卸压口与卸压管道连接；

泥浆管道(44)、尾水输送管道(45)、卸压管道上分别安装有进料控制阀门、尾水控制阀门、卸压控制阀门；压榨脱水系统控制电柜(42-1)分别与进料控制阀门、尾水控制阀门、卸压控制阀门、压榨脱水设备(41)、泥浆泵(43)、增压装置(42-2)连接，并控制上述设备工作；

泥浆管道(44)上安装有流量计和浓度计，用于监测泥浆管道(44)内泥浆实时输送流量和浓度大小；优化处理单元(62)用于根据所述泥浆管道内泥浆实时输送流量和浓度大小，统计实时输送流量与浓度乘积的累计值；

卸压管道上安装有压力表，用于监测压力；优化处理单元(62)用于根据所述卸压管道上压力值判断压榨脱水设备内压力是否超过设定阈值，并在高于阈值时，生成开启卸压阀门的指令；在低于阈值时，生成关闭卸压阀门的指令；

尾水输送管道(45)上安装有流量计，用于监测尾水输送管道(45)内尾水的实时输送流量；优化处理单元(62)用于统计尾水流量累计值，并与滤液流量累计值相加得到尾水处理量，并在尾水处理量增加时，生成增加尾水处理药剂量的指令，包括增加卸料频率或管道蝶阀调大的指令。

8.根据权利要求2或3所述的移动式泥浆脱水干化系统，其特征在于：尾水处理系统(5)采用车载集装箱式集成，其包括储水池(51)、尾水处理设备(52)；

储水池(51)分别与除杂浓缩系统(1)、压榨脱水系统(4)连接，用于收集泥浆浓缩后的滤液与压榨脱水后的尾水；尾水处理设备(52)与储水池(51)连接，通过在尾水处理设备(52)中添加尾水处理药剂处理泥浆浓缩后的滤液与压榨脱水后的尾水；

储水池(51)中安装SS值检测传感器，用于检测水质SS值；优化处理单元(62)用于判断储水池(51)中SS值是否超过阈值，并在超过阈值时，生成增加储水池储水时间的指令。

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