CN217516833U - 泥浆絮凝浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泥浆絮凝浓缩装置，包括泥浆絮凝装置和泥浆沉淀装置，所述泥浆絮凝装置包括进浆泵、第一加药泵、第一中空螺旋加药管、搅拌器、出浆泵和混合箱，所述混合箱内部通过挡板分割成加药混合区和强制混合区，所述进浆泵及所述出浆泵通过法兰固定在所述混合箱的下端，所述进浆泵与所述加药混合区连通，所述出浆泵与所述强制混合区连通，所述第一中空螺旋加药管自下而上螺旋设置于所述加药混合区内，所述第一中空螺旋加药管表面沿管身方向均匀开孔，所述第一中空螺旋加药管一端密封，另一端与所述第一加药泵连接，所述搅拌器设置于所述混合箱的顶部且位于所述加药混合区，所述出浆泵将混合反应后的泥浆输送至所述泥浆沉淀装置。

Description

泥浆絮凝浓缩装置

技术领域

本实用新型属于河湖底泥疏浚泥浆及工程建筑泥浆处理技术领域，具体涉及一种泥浆絮凝浓缩装置。

背景技术

在河湖污染底泥内源清淤及工程建设(盾构、打桩)过程中，往往产生大量的泥浆，如处理不及时不仅影响工程的施工进度，而且会对环境将造成严重的危害。与此同时，泥浆脱水减量技术在工程中的应用日趋广泛，而在泥浆脱水前需要对其进行絮凝浓缩以减轻后续脱水的处理压力。目前，传统泥浆沉浓缩方式主要有两种：第一种是开挖大型浓缩池，通过泥浆颗粒的重力作用实现泥浆的浓缩沉淀，但大面积浓缩池的开挖有很多弊端。如浓缩池占地面积大等，因此，该开挖大型浓缩池方式具有局限性，不适用于空间资源紧张的城市或者水浅、点散面广的湖滨带。另外，由于河湖底泥中有机质含量高，泥浆在浓缩池中长时间停留往往会产生恶臭而影响周围环境；第二种是采用简单的泥浆浓缩罐对泥浆进行絮凝沉淀，但该罐体主要通过泥浆重力作用或者仅仅添加一种药剂使泥浆浓缩沉淀，该方法不仅絮凝速度慢，而且絮凝效果差。

此外，传统泥浆絮凝浓缩方式缺少相应的上清液监测系统，无法对上清液中的悬浮物(SS)等指标进行适时监测，不仅导致上清液排放经常超出控制标准，而且整个工艺自动化程度低。与此同时，由于缺乏对罐内泥浆液面的适时监测和有效的控制措施，常常因进浆流量过大或者絮凝沉淀不及时而导致罐内泥浆液面超出安全警戒线，甚至从罐体顶部溢出，从而产生安全隐患。

在泥浆减量化处理工艺中，泥浆浓缩调理系统的调理效率和效果以及上清液中悬浮物(SS)的排放，对于整个泥浆处理工程的占地面积、处理工艺及处置成本均产生重要的影响，因此，如何降低泥浆浓缩池的占地面积，同时提高泥浆的絮凝效果，控制上清液中SS的排放,提高浓缩调理系统的安全性，一直是本领域关注的重点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种泥浆絮凝浓缩装置，以减少大面积泥浆浓缩池的开挖，降低环境污染，提高泥浆絮凝沉淀的效率和效果，同时实现对泥浆絮凝沉淀过程中的液面和上清液中悬浮物(SS)的适时监控和有效控制，提高整个工艺单的技术水平和安全水平，实现工程项目的精细化施工。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种泥浆絮凝浓缩装置，包括：

泥浆絮凝装置，包括进浆泵、第一加药泵、搅拌器、第一中空螺旋加药管、出浆泵和混合箱，所述混合箱内部通过挡板分割成加药混合区和强制混合区，所述进浆泵及所述出浆泵分别通过法兰固定在所述混合箱的下端，且所述进浆泵与所述加药混合区连通、所述出浆泵与所述强制混合区连通，所述第一中空螺旋加药管自下而上螺旋设置于所述加药混合区内，所述第一中空螺旋加药管表面沿管身方向均匀开孔，所述第一中空螺旋加药管一端密封，另一端与所述第一加药泵连接，所述搅拌器设置于所述混合箱的顶部且位于所述强制混合区；

泥浆沉淀装置，与所述出浆泵连通，用于处理通过出浆泵输送的强制混合区的泥浆。

作为一种可能的实施方式，所述加药混合区的宽度和长度相等，所述强制混合区的宽度和长度相等。

作为一种可能的实施方式，所述加药混合区的宽度是所述强制混合区宽度的1/2。

作为一种可能的实施方式，所述泥浆沉淀装置包括沉淀罐、导流管、第二加药泵、第二中空螺旋加药管和排浆泵，所述沉淀罐与所述出浆泵通过导流管连通，所述第二中空螺旋加药管沿浆体流动方向螺旋设置在所述导流管内，所述第二中空螺旋加药管表面沿管身方向均匀开孔，其孔径为第二中空螺旋加药管直径的0.5-1倍，所述第二中空螺旋加药管一端密封，另一端与所述第二加药泵连接，所述沉淀罐的上端侧面设有溢流口，所述溢流口距沉淀罐顶部1-2米。

作为一种可能的实施方式，所述溢流口安装有电控阀以控制溢流口的通断。沉淀罐内部表面刷防锈漆，以避免传统铁质箱体因腐蚀等原因产生的金属离子对泥浆絮凝效果的影响。

作为一种可能的实施方式，所述沉淀罐的顶部设有排气孔。

作为一种可能的实施方式，导流管一端通过法兰与出浆泵连接，另一端从沉淀罐靠近顶部的侧面穿过罐体后向下延伸。

作为一种可能的实施方式，所述沉淀罐的底部设有出浆口，所述出浆口安装有排浆泵以排出沉淀后的泥浆。

作为一种可能的实施方式，所述沉淀罐的侧壁设有透明的观察窗，观察窗由透明有机玻璃组成。

作为一种可能的实施方式，还包括控制系统，所述控制系统包括液位传感器、悬浮物(SS)传感器、控制器，所述液位传感器设置于所述沉淀罐上以对沉淀罐内的液面进行监测，并将数据传输到控制器。所述悬浮物(SS)传感器用于测量沉淀罐上清液中的悬浮物(SS)，并将数据传输到控制器。控制器能够实现数据的接收、存储和处理，并能根据上清液中悬浮物(SS)传感器数据和液位传感器数据的变化，控制进浆泵、第一加药泵、搅拌器、第二加药泵、出浆泵和排浆泵的状态。如沉淀罐内液位超出安全警戒线，控制器会直接关闭进浆泵、第一加药泵、搅拌器、出浆泵和第二加药泵，同时增加排浆泵转速，以确保安全，直至沉淀罐内液位降至安全警戒线以下时，则控制器会开启进浆泵、第一加药泵、搅拌器、出浆泵和第二加药泵，同时恢复排浆泵转速；如悬浮物传感器中SS的数值未超出设定值，则溢流口的电控阀始终开启，保证上清液的顺利排放。如悬浮物传感器中SS的数值超过设定值，控制器会关闭溢流口的电控阀，同时通过提高第一加药泵和第二加药泵的转速，进而提高药剂添加量，直至上清中的悬浮物(SS)降至设定值以下时，则恢复第一加药泵和第二加药泵的转速，同时开启溢流口的电控阀，从而确保证上清液排放的效果。

作为本实用新型的优选技术方案，所述控制器与进浆泵电性连接，以控制进浆泵的启闭。

控制器与第一加药泵电性连接，以控制第一加药泵的启闭和转速。

控制器与搅拌器电性连接，以控制搅拌器的启闭。

控制器与出浆泵电性连接，以控制出浆泵的启闭。

控制器与第二加药泵电性连接，以控制第二加药泵的启闭和转速。

控制器与液位传感器电性连接，以控制沉淀罐内液面高度。

控制器与悬浮物(SS)传感器电性连接，以控制沉淀罐内上清液中的悬浮物(SS)含量。

控制器与电控阀电性连接，以控制电控阀的启闭。

控制器与排浆泵电性连接，以控制排浆泵的启闭和转速。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)该泥浆絮凝浓缩装置药剂添加均匀，混合效果好，反应更充分。第一中空螺旋加药管和第二中空螺旋加药管的内部中空，表面均匀开口，并沿管身长度方向螺旋状排列，泥浆处理药剂通过第一加药泵及第二加药泵注入第一中空螺旋加药管和第二中空螺旋加药管，然后通过螺旋管表面的开口进入泥浆，从而保证絮凝剂在不同方向添加的均匀性，同时螺旋管本身的螺旋结构可对泥浆产生一定扰动，使药剂与泥浆能够充分混合，再加上后面搅拌器的搅拌作用，从而进一步保证了泥浆与药剂的充分混合反应。

(2)通过设置的液位传感器对沉淀罐内液面的监测，并将信息传递给控制器，使得控制器可以根据沉淀罐内的液位控制进浆泵、第一加药泵、搅拌器、第二加药泵、出浆泵和排浆泵的状态。如沉淀罐内液位超出安全警戒线，控制器会直接关闭进浆泵、第一加药泵、搅拌器、出浆泵和第二加药泵，同时增加排浆泵转速，以防止沉淀罐内泥浆过量而超出安全容量，同时防止沉淀罐内的泥浆溢出，从而保证安全。

(3)该泥浆絮凝浓缩装置较传统工艺絮凝浓缩速度快，出水标准高。通过研究发现，多种药剂混合投加要比单独添加一种药剂的混合效果好。因此，本实用新型通过设置的前后两道加药工艺，可以将两种药剂分别添加，改善泥浆絮凝沉淀的效率和效果。

(4)该泥浆絮凝浓缩装置较传统工艺不仅出水标准高，而且可根据工程需要自动控制出水标准。通过设置的悬浮物传感器可以对沉淀罐内上清液中的悬浮物(SS)进行监测，并将信息传递给控制器，使得控制器可以根据沉淀罐内上清液中的悬浮物(SS)含量控制电控阀的启闭、第一加药泵和第二加药泵的转速。

(5)该泥浆絮凝浓缩装置较传统工艺占地面积小，整个装置便于组装和施工转场。该泥浆絮凝浓缩装置不同结构以及仪器与结构之间均尽量采用法兰连接，在加上两种药剂的添加、中空螺旋管的螺旋结构及搅拌混合等特殊结构使泥浆絮凝沉淀效果更好，效率更高，在同样处理能力下，该装置占地面积较传统工艺减少1/4，为泥浆处理处置装备向模块化、小型化、集约化的发展提了供有效的技术支撑。

此外，本实用新型通过现场应用验证了其可行性，极好地实现了体现了絮凝浓缩速度快、效果好、安全性高、出水标准可控以及便于组装和施工转场的特点。

附图说明

图1是本实用新型泥浆絮凝浓缩装置的结构示意图。

其中，1、进浆泵；2、第一加药泵；3、第一中空螺旋加药管；4、搅拌器；5、出浆泵；6、混合箱；7、加药混合区；8、强制混合区；9、导流管；10、第二加药泵；11、第二中空螺旋加药管；12、沉淀罐；13、排气孔；14、液位传感器；15、安全警戒线；16、溢流口；17、电控阀；18、悬浮物(SS)传感器；19、观察窗；20、排浆泵；21、控制器。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

请参阅图1，一种泥浆絮凝浓缩装置，包括泥浆絮凝装置、泥浆沉淀装置和成套装置控制系统。所述泥浆絮凝装置与泥浆沉淀装置由出浆泵通过导流管连接。

所述泥浆絮凝装置包括进浆泵1、第一加药泵2、第一中空螺旋加药管3、搅拌器4、出浆泵5、混合箱6。为避免传统铁质箱体因腐蚀等原因产生的金属离子对泥浆絮凝效果的影响，所述混合箱6、第一中空螺旋加药管3、搅拌器4的搅拌叶均采用PE材质。混合箱6由挡板分割成加药混合区7和强制混合区8两部分，挡板的高度低于所述混合箱6内部腔体的高度，使加药混合区7内的泥浆通过挡板与所述混合箱的顶壁之间的间隙溢流到强制混合区8，加药混合区7的宽度和长度相等以便将第一中空螺旋加药管设置于加药混合区7的正中心，强制混合区8的宽度和长度相等以便将搅拌器设置于强制混合区8正中心，以使絮凝药剂与泥浆充分混合，加药混合区7的宽度可以为强制混合区宽度的1/2。所述进浆泵1通过法兰与混合箱6连接。所述第一中空螺旋加药管3一端密封，另一端与第一加药泵2连接，在具体实施方式中，所述加药混合区7的侧壁设有转接口，所述第一中空螺旋加药管3的另一端通过转接口与位于所述混合箱6外的第一加药泵2连接。第一中空螺旋加药管3管身呈螺旋方向均匀开孔，孔径为螺旋管直径的0.5倍。所述搅拌器4与混合箱6的顶部固定连接，搅拌器通过电驱动。其主要作用是通过强力搅拌，使絮凝药剂与泥浆进一步充分混合。所述出浆泵5通过法兰与混合箱6连接。

进一步，所述泥浆沉淀装置包括导流管9、第二加药泵10、第二中空螺旋加药管11、沉淀罐12、排气孔13、溢流口16、电控阀17、观察窗19、排浆泵20。所述导流管9、第二中空螺旋加药管11均采用PE材质。

进一步，为了避免传统铁质箱体因腐蚀等原因产生的金属离子对泥浆絮凝效果的影响，所述混沉淀罐内部表面刷防锈漆。导流管9一端通过法兰与出浆泵5连接，另一端从沉淀罐12靠近顶部的侧面穿过罐体后90度向下延伸。第二中空螺旋加药管11固定在导流管内部，所述导流管的侧壁设有连接口，第二中空螺旋加药管11一端密封，另一端通过连接口与位于导流管外的第二加药泵10连接。第二中空螺旋加药管沿管身呈螺旋方向均匀开孔，孔径为螺旋管直径的0.5倍，所述沉淀罐12的底部设有出浆口，出浆口通过法兰与排浆泵20连接。进一步所述观察窗19设在罐身侧面以便观察沉淀罐内部情况，观察窗由透明有机玻璃组成。所述溢流口16与电控阀17通过法兰连接。

进一步，泥浆絮凝浓缩装置还包括控制系统，所述控制系统包括液位传感器14、安全警戒线15、悬浮物(SS)传感器18、控制器21。作为本实用新型的优选技术方案，所述控制器21与进浆泵1通过第一连接线电性连接，以控制进浆泵1的启闭。控制器21与第一加药泵2通过第二连接线电性连接，以控制第一加药泵2的启闭和转速。控制器21与搅拌器4通过第三连接线电性连接，以控制搅拌器的启闭和转速。控制器21与出浆泵5通过第四连接线电性连接，以控制出浆泵的启闭。控制器21与第二加药泵10通过第五连接线电性连接，以控制第二加药泵的启闭和转速。控制器21与液位传感器14通过第六连接线电性连接，以控制沉淀罐内液面高度。控制器21与悬浮物(SS)传感器18通过第七连接线电性连接，以控制沉淀罐内上清液中的悬浮物(SS)含量。控制器21与电控阀16通过第八连接线电性连接，以控制电控阀的启闭。控制器21与排浆泵20通过第九连接线电性连接，以控制排浆泵的启闭和转速。

本发明的工作原理及使用流程：

工作时，进浆泵1将泥浆送入加药混合区7，在泥浆通过加药混合区7的同时，第一加药泵2会将絮凝剂泵入第一中空螺旋加药管3，通过第一中空螺旋加药管3表面均布的开口，将药剂延不同方向均匀注入泥浆中，由于第一中空螺旋加药管3的螺旋结构，对泥浆会产生扰动，从而使药剂和泥浆能够充分混合。经加药混合后的泥浆通过溢流口流入强制混合区8，搅拌器4的强制搅拌作用不仅使絮凝剂与泥浆混合的更加均匀，而且延长了泥浆的停留时间，保证了絮凝剂与泥浆的充分混合反应。

经混合反应后的泥浆通过出浆泵5经导流管9送入沉淀罐12，在此过程中第二加药泵10会将助沉剂泵入第二中空螺旋加药管11中，通过第二中空螺旋加药管11表面均布的开口，将药剂从不同方向均匀注入泥浆中，由于第二中空螺旋加药管11的螺旋结构，对泥浆会产生扰动，从而使助沉剂与泥浆能够进一步混合，从而加速泥浆的沉淀。经絮凝沉淀后的泥浆颗粒向沉降罐锥形体底部聚集，并通过排浆泵20排出，而上清液随溢流口16排出，从而实现泥浆的絮凝沉淀。

通过设置的悬浮物(SS)传感器18可以对沉淀罐12内上清液中的悬浮物(SS)进行监测，并将信息传递给控制器，使控制器可以根据沉淀罐12内上清液中悬浮物(SS)的含量控制电控阀的启闭。当监测到上清液中悬浮物(SS)的含量小于控制器的悬浮物预设值时，则控制电控阀开启，如上清液中的SS在20mg/L以内，则电控阀开启，上清液排出；若监测到上清液中悬浮物(SS)的含量大于或等于控制器的悬浮物预设值时，则关闭电控阀，增加药剂注入量，改善絮凝沉淀效果，如悬浮物传感器中的SS等于或超出20mg/L，则关闭电控阀，同时提高第一加药泵2和第二加药泵10的转速以增加药剂注入量，改善絮凝沉淀效果，直至上清中的悬浮物(SS)降至20mg/L以下时，则开启溢流口的电控阀，同时恢复第一加药泵2和第二加药泵10的转速，从而确保证上清液排放的效果。

通过设置的液位传感器14可以对沉淀罐内的液面进行监测，并将液位信息传递给控制器，如液位超出安全警戒线15，控制器21会直接关闭进浆泵1、第一加药泵2、搅拌器4、出浆泵5和第二加药泵10，同时增加排浆泵20的转速，直至沉淀罐内液位降至安全警戒线15以下时，则控制器21会开启进浆泵1、第一加药泵2、搅拌器4、出浆泵5和第二加药泵10，同时恢复排浆泵20的转速，从而保证沉淀罐内的泥浆始终在安全警戒线15以下，以确保安全。

上述相关说明以及对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些内容做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述相关说明以及对实施例的描述，本领域的技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，包括：

泥浆絮凝装置，包括进浆泵、第一加药泵、搅拌器、第一中空螺旋加药管、出浆泵和混合箱，所述混合箱内部通过挡板分割成加药混合区和强制混合区，所述进浆泵及所述出浆泵分别通过法兰固定在所述混合箱的下端，且所述进浆泵与所述加药混合区连通、所述出浆泵与所述强制混合区连通，所述第一中空螺旋加药管自下而上螺旋设置于所述加药混合区内，所述第一中空螺旋加药管表面沿管身方向均匀开孔，所述第一中空螺旋加药管一端密封，另一端与所述第一加药泵连接，所述搅拌器设置于所述混合箱的顶部且位于所述强制混合区；

泥浆沉淀装置，与所述出浆泵连通，用于处理通过出浆泵输送的强制混合区的泥浆。

2.根据权利要求1所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述加药混合区的宽度和长度相等，所述强制混合区的宽度和长度相等。

3.根据权利要求1或2所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述加药混合区的宽度是所述强制混合区宽度的1/2。

4.根据权利要求1所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述泥浆沉淀装置包括沉淀罐、导流管、第二加药泵、第二中空螺旋加药管和排浆泵，所述沉淀罐与所述出浆泵通过导流管连通，所述第二中空螺旋加药管沿浆体流动方向螺旋设置在所述导流管内，所述第二中空螺旋加药管表面沿管身方向均匀开孔，所述第二中空螺旋加药管一端密封，另一端与所述第二加药泵连接，所述沉淀罐的上端侧面设有溢流口，所述溢流口安装有电控阀以控制溢流口的通断。

5.根据权利要求4所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述沉淀罐的顶部设有排气孔。

6.根据权利要求4所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述沉淀罐的底部设有出浆口，所述出浆口安装有排浆泵以排出沉淀后的泥浆。

7.根据权利要求4所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述沉淀罐的侧壁设有透明的观察窗。

8.根据权利要求4所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述泥浆沉淀装置还包括液位传感器，所述液位传感器设置于所述沉淀罐上以对沉淀罐内的液面进行监测。

9.根据权利要求4所述泥浆絮凝浓缩装置，其特征在于，所述泥浆沉淀装置还包括悬浮物传感器，所述悬浮物传感器设置于所述沉淀罐内以对沉淀罐内的悬浮物进行监测。

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