CN220098840U - 一种污泥加热压榨组件及压滤设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种污泥加热压榨组件及压滤设备，污泥加热压榨组件包括多孔压滤板和隔膜压滤板，多孔压滤板包括用于过滤滤液的多孔板，多孔压滤板形成排液腔，隔膜压滤板包括弹性可变形的隔膜，多孔压滤板和隔膜压滤板交替布置，隔膜压滤板形成压榨腔，多孔压滤板和隔膜压滤板之间形成物料腔，物料腔和压榨腔之间通过隔膜分隔，物料腔和排液腔之间通过多孔板连通。通过设置带有多孔板的多孔压滤板，多孔压滤板和隔膜压滤板之间形成物料腔，从而无需使用滤布，相较于滤布，隔膜以及多孔板具有更长的使用寿命，从而能够提高污泥加热压榨组件的使用寿命，进而降低压滤设备的检修频率，提高污泥处理的效率。

Description

一种污泥加热压榨组件及压滤设备

技术领域

本申请涉及压滤领域，特别是一种污泥加热压榨组件及压滤设备。

背景技术

相关技术中，污泥脱水干化系统是一般分多种设备多阶段进行，即先由压滤、离心或真空设备进行脱水，再由板式、流化床、转鼓、带式等设备进行干化，流程长、操作复杂、效率低、能耗高、环境卫生条件差等等缺点。

目前，也出现了一些脱水干化一体的压滤设备，在这些设备中，首先由压滤板对污泥进行压榨过滤，压滤完成后再通过加热板加热滤饼进行干化。压滤设备通常间隔布置滤布和压滤板，压滤板形成可膨胀的压榨腔，滤布形成容纳滤饼的物料腔，通过压榨腔膨胀挤压物料腔内的滤饼，实现污泥的脱水干化。

但是，滤布的使用寿命不佳，导致脱水干化一体式设备需要频繁检修以及更换滤布，影响污泥处理的效率。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种污泥加热压榨组件及压滤设备，污泥加热压榨组件能够提高自身的使用寿命，从而降低压滤设备的检修频率，提高污泥处理的效率。

根据本申请提供的污泥加热压榨组件，包括多孔压滤板和隔膜压滤板，所述多孔压滤板包括用于过滤滤液的多孔板，所述多孔压滤板形成排液腔，所述隔膜压滤板包括弹性可变形的隔膜，所述多孔压滤板和所述隔膜压滤板交替布置，所述隔膜压滤板形成压榨腔，所述多孔压滤板和所述隔膜压滤板之间形成物料腔，所述物料腔和所述压榨腔之间通过所述隔膜分隔，所述物料腔和所述排液腔之间通过所述多孔板连通。

根据本申请提供的污泥加热压榨组件，至少具有如下技术效果：通过设置带有多孔板的多孔压滤板，多孔压滤板和隔膜压滤板之间形成物料腔，从而无需使用滤布，相较于滤布，隔膜以及多孔板具有更长的使用寿命，从而能够提高污泥加热压榨组件的使用寿命，进而降低压滤设备的检修频率，提高污泥处理的效率。

根据本申请的一些实施例，所述隔膜压滤板包括第一板框，两个所述隔膜间隔地安装在所述第一板框的两侧，所述多孔压滤板包括第二板框，两个所述多孔板间隔地安装在所述第二板框的两侧。

根据本申请的一些实施例，所述污泥加热压榨组件包括密封垫，所述密封垫设置在所述多孔压滤板和所述隔膜压滤板之间，以密封所述物料腔。

根据本申请的一些实施例，所述隔膜采用不锈钢板、钛板或铜板。

根据本申请的一些实施例，所述多孔板采用多孔烧结的不锈钢板或钛板。

根据本申请提供的压滤设备，包括本申请提供的污泥加热压榨组件。

根据本申请提供的压滤设备，包括本申请提供的污泥加热压榨组件，因此相应具有前述污泥加热压榨组件所提供的有益效果，在此不再赘述。

根据本申请的一些实施例，所述压滤设备包括第一换热器，所述第一换热器和所述压榨腔连通，所述第一换热器和所述压榨腔之间形成第一回路，所述第一回路用于容纳第一介质，所述第一介质能够在所述第一回路循环流动，所述第一换热器能够加热所述第一介质，以通过所述隔膜加热位于所述物料腔的所述污泥，所述第一介质用于使所述压榨腔膨胀，以通过所述隔膜挤压位于所述物料腔的所述污泥。

根据本申请的一些实施例，所述压滤设备包括减压阀和压缩机，所述减压阀和所述压缩机布置在所述第一回路中，所述减压阀位于所述第一换热器的上游，所述压缩机位于所述第一换热器的下游，所述第一介质为制冷剂，所述第一介质在所述第一回路发生卡诺循环，外部的第三介质通过所述第一换热器加热所述第一介质，从而对所述压榨腔加热加压，所述第三介质为气态或液态物质。

根据本申请的一些实施例，所述压滤设备包括第二换热器，所述第二换热器和所述第一换热器之间形成第二回路，所述第二回路用于容纳第二介质，所述第二介质能够在所述第二回路循环流动，所述第二介质用于加热所述第一介质。

根据本申请的一些实施例，所述压滤设备包括减压阀、压缩机和压滤泵，所述减压阀和所述压缩机布置在所述第二回路中，所述减压阀位于所述第二换热器的上游，所述压缩机位于所述第二换热器的下游，所述第二介质为制冷剂，所述第二介质在所述第二回路发生卡诺循环，外部的第三介质通过所述第二换热器加热所述第二介质，所述第三介质为气态或液态物质，所述压滤泵布置在所述第一回路，所述压滤泵位于所述第一换热器的下游，所述压滤泵用于向所述压榨腔泵送所述第一介质，从而对所述压榨腔加热加压，所述第一介质为水。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例的隔膜压滤板和多孔压滤板的装配示意图；

图2是本申请实施例的隔膜压滤板的结构示意图；

图3是本申请实施例的多孔压滤板的结构示意图；

图4是本申请实施例的压滤设备的局部连接示意图；

图5是本申请实施例的压滤设备的局部连接示意图；

图6是与图4对应的污泥加热压榨组件实施例的连接示意图；

图7是与图5对应的污泥加热压榨组件实施例的连接示意图。

附图标记：

污泥加热压榨组件100、物料腔110、压榨腔120、隔膜压滤板130、隔膜131、第一板框132、多孔压滤板140、多孔板141、第二板框142、排液腔150、压紧油缸160、

第一换热器210、减压阀220、压缩机230、第二换热器240、压滤泵250、

第一回路310、第二回路320、滤液排放通路330、真空干化通路340、进料通路350、加药通路360、反吹通路370、

冷凝器410、真空泵420、浓缩机430、调质池440、混合器450、药剂槽460、干泥输送机470。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如“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”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

为提高污泥的处理效率，相关技术中常使用脱水干化一体式的压滤设备。

压滤设备具有污泥加热压榨组件，污泥加热压榨组件形成物料腔和压榨腔，通过压榨腔的膨胀挤压榨出物料腔内滤饼的水分。目前的污泥加热压榨组件一般通过滤布形成物料腔，存在使用寿命不长的问题。

参照图1，根据本申请提供的污泥加热压榨组件100，包括多孔压滤板140和隔膜压滤板130，多孔压滤板140包括用于过滤滤液的多孔板141，多孔压滤板140形成排液腔150，隔膜压滤板130包括弹性可变形的隔膜131，多孔压滤板140和隔膜压滤板130交替布置，隔膜压滤板130形成压榨腔120，多孔压滤板140和隔膜压滤板130之间形成物料腔110，物料腔110和压榨腔120之间通过隔膜131分隔，物料腔110和排液腔150之间通过多孔板141连通。

压滤设备运行时，污泥注入多孔压滤板140和隔膜压滤板130之间，多孔板141对污泥进行初步过滤，使得物料腔110内的污泥形成滤饼，滤出的滤液则通过排液腔150排出，之后对滤饼进行加热加压，充分去除滤饼的水分。压滤完成后，多孔压滤板140和隔膜压滤板130分离，即可自然地从物料腔110取出滤饼。

根据本申请提供的污泥加热压榨组件100，通过设置带有多孔板141的多孔压滤板140，多孔压滤板140和隔膜压滤板130之间形成物料腔110，从而无需使用滤布，相较于滤布，隔膜131以及多孔板141具有更长的使用寿命，从而能够提高污泥加热压榨组件的使用寿命，进而降低压滤设备的检修频率，提高污泥处理的效率。

参照图2，在一些实施例中，隔膜压滤板130包括第一板框132，两个隔膜131间隔地安装在第一板框132的两侧。

参照图3，在一些实施例中，多孔压滤板140包括第二板框142，两个多孔板141间隔地安装在第二板框142的两侧。

隔膜131可以采用高弹性的不锈钢板、钛板或铜板等可膨胀变形的板材料，从而在保证变形能力的同时兼具良好的导热性能，多孔板141可以采用多孔烧结的不锈钢板、钛板等可透水的板材料，基于污泥处理的需要，多孔板141的过滤孔径可以设置在为5～50微米之间，也就是300～3000目之间。多孔板141和隔膜131的耐温至少达到100℃，耐压至少达到1.8Mpa。采用金属材料作为隔膜131和多孔板141也能提高耐磨性和使用寿命。

多孔压滤板140和隔膜压滤板130之间可以设置密封垫，密封垫密封物料腔110，从而避免高压下发生泄漏。

参照图4和图5，污泥加热压榨组件100还会包括压紧油缸160，压紧油缸160用于驱动第一板框132和第二板框142，使多孔压滤板140和隔膜压滤板130压紧以便形成滤饼，同时配合多孔压滤板140初步降低滤饼的含水量。污泥处理完成后，压紧油缸160将多孔压滤板140和隔膜压滤板130逐块拉开，滤饼脱落，再由干泥输送机470将滤饼送往干泥储泥点，再装车外运。压紧油缸160额定工作压力可设置为20Mpa，最大保护压力可设置为25Mpa，压紧油缸160的结构设计可参考相关技术中的现有技术，在此不再赘述。

本申请还提供了使用污泥加热压榨组件100的压滤设备。

相关技术中，压滤设备一般具有相互独立的压榨脱水回路以及加热干化回路，压榨脱水回路和加热干化回路分别连通压榨腔120。运行时，首先将污泥送入物料腔110，物料腔110对污泥进行初步过滤形成滤饼，之后通过压榨脱水回路将高压介质送入压榨腔120，压榨腔120挤压物料腔110对滤饼进行压榨，二次降低滤饼的含水量，最后通过加热干化回路将高温介质(例如常压热水锅炉产生的热水)送入压榨腔120，高温介质加热滤饼，进一步降低滤饼的含水量。

由于需要设置两套回路，导致压滤设备的管路复杂，同时由于脱水和干化分开进行，延长了污泥压滤所需的时间，导致压滤设备的效率有待提高。

为解决相关技术中存在的问题，在本申请的一些实施例中，压滤设备包括第一换热器210，第一换热器210和压榨腔120连通，第一换热器210和压榨腔120之间形成第一回路310，第一回路310用于容纳第一介质，第一介质能够在第一回路310循环流动，第一换热器210能够加热第一介质，以通过隔膜131加热位于物料腔110的污泥，第一介质用于使压榨腔120膨胀，以通过隔膜131挤压位于物料腔110的污泥。

通过设置带有第一换热器210的第一回路310，第一换热器210加热第一介质，使得第一介质成为高温高压介质，从而压榨腔120内的第一介质在对隔膜施压的同时也能够加热隔膜131，通过隔膜131对物料腔110内的滤饼进行压榨和加热，压滤设备能够实现压榨和加热的并行进行，一方面提高处理效率，另一方面简化压滤设备的结构。

与此相对应地，根据本申请提供的压滤方法，使用本申请的压滤设备，并包括以下步骤：

向物料腔110送入污泥；

向压榨腔120送入经过第一换热器210加热的第一介质，第一介质加热压榨腔120并使压榨腔120膨胀，以加热压榨污泥；

第一介质在压榨腔120换热后经第一回路310返回第一换热器210再次加热。

压滤方法将滤饼的压榨和加热并行进行，能够有效地提高污泥的处理效率。

在一些实施例中，第一介质基于卡诺循环直接对压榨腔120进行加热。也就是说，在与此对应的压滤方法中，第一介质在第一回路310发生卡诺循环，从而对压榨腔120加热加压。

具体来说，参照图4，压滤设备包括减压阀220和压缩机230，减压阀220和压缩机230布置在第一回路310中，减压阀220位于第一换热器210的上游，压缩机230位于第一换热器210的下游。换句话说，此时，第一介质为制冷剂，第一介质在压缩机230中压缩成为高温高压气体，接下来进入压榨腔120放热以及对压榨腔120施压，第一介质由气态转为液态，之后液态的第一介质通过减压阀220减压膨胀，再进入第一换热器210汽化，最后气态的第一介质重新被压缩机230压缩成为高温高压气体。与此相对应地，外部的第三介质通过第一换热器210加热第一介质，从而对压榨腔120加热加压，第三介质为气态或液态物质。

在另外的一些实施例中，也可以依据卡诺循环间接地对压榨腔120进行加热。

例如参照图5，在一些实施例中，压滤设备包括第二换热器240，第二换热器240和第一换热器210之间形成第二回路320，第二回路320用于容纳第二介质，第二介质能够在第二回路320循环流动，第二介质用于加热第一介质。此时，区别于直接加热的方案，减压阀220和压缩机230布置在第二回路320中，减压阀220位于第二换热器240的上游，压缩机230位于第二换热器240的下游。换句话说，第二介质为制冷剂，第二介质通过卡诺循环加热第一介质，再由第一介质对压榨腔120加热加压(也就是第二介质依据卡诺循环间接地对压榨腔120进行加热)。与此相对应地，外部的第三介质通过第二换热器240加热第二介质，第三介质为气态或液态物质。

此时，第一介质可以采用水或者其他的液态介质，因此需要其它装置为第一介质提供高压动力。例如继续参照图5，在一些实施例中，压滤设备包括压滤泵250，压滤泵250布置在第一回路310，压滤泵250位于第一换热器210的下游，压滤泵250用于向压榨腔120泵送第一介质。可以理解的是，压滤泵250可以采用高压水泵。

也就是说，在与此对应的压滤方法中，第二介质在第二回路320发生卡诺循环，以加热第一介质，位于第一回路310的高压水泵对第一介质加压，从而对压榨腔120加热加压。

根据卡诺循环中采用的热泵的具体类型，可以将对压榨腔120加热的方式进一步细分为六种方式：

第一种是第一换热器210为空气源热泵，空气源热泵直接对压榨腔120加热加压；

第二种是第一换热器210为水源热泵，水源热泵直接对压榨腔120加热加压；

第三种是第一换热器210同时包括空气源热泵以及水源热泵，空气源热泵以及水源热泵直接对压榨腔120加热加压；

第四种是第二换热器240为空气源热泵，空气源热泵间接对压榨腔120加热加压；

第五种是第二换热器240为水源热泵，水源热泵间接对压榨腔120加热加压；

第六种是第二换热器240同时包括空气源热泵以及水源热泵，空气源热泵以及水源热泵间接对压榨腔120加热加压。

相比于间接加热，使用卡诺循环直接对压榨腔120进行加热的优势在于，压滤设备能够直接利用压缩机230压缩制冷剂产生的高压为压榨腔120提供压力，不需要另外设置其它的加压装置(例如压滤泵250)，也不需要设置另外的第二回路320，使得压滤设备的结构更加简化。

参照图6和图7，在一些实施例中，多个多孔压滤板140的滤液首先汇集到一起，再统一经滤液排放通路330排出。

参照图6和图7，在一些实施例中，压滤设备还包括真空干化通路340，真空干化通路340用于对滤饼进行真空干化，以进一步降低滤饼的含水量。

具体来说，真空干化通路340布置有冷凝器410、真空泵420等，真空干化通路340与排液腔150连通，真空泵420对排液腔150以及物料腔110提供真空环境，促使滤饼中的液体在高温低压的环境下气化，真空泵420同时抽出排液腔150以及物料腔110中的水汽，抽出的水汽经冷凝器410冷凝后排放。

真空干化可以与加热压榨同时进行或者在加热压榨之后进行，换句话说，在压滤方法的一些实施例中，在加热压榨的同时或者在加热压榨之后，对物料腔110抽真空，抽取物料腔110中的水汽，水汽通过冷却水冷凝后排放。

冷凝器410使用的冷却水可以为厂区的中水，为了充分利用冷却水在冷凝器410中换热后携带的能量，在一些压滤方法的实施例中，使用冷凝换热之后的冷却水直接或间接加热第一介质，从而减少压滤设备的能量浪费。

可以理解的是，冷却水直接加热第一介质是指离开冷凝器410的冷却水送往第一换热器210，从而直接与第一介质换热，冷却水间接加热第一介质是指离开冷凝器410的冷却水送往第二换热器240，从而通过第二介质间接与第一介质换热。

在一些实施例中，压滤设备还包括进料通路350和加药通路360。

进料通路350布置有浓缩机430、调质池440和混合器450，原泥通过提升泵送至浓缩机430，投加高分子絮凝剂及铁/铝盐混凝剂进行混合絮凝改善其透水性，经由浓缩机430进行污泥浓缩，使原泥的含水率从99％浓缩为95-97％，再进入调质池440进行调质，调质之后送入物料腔110，混合器450位于调质池440和物料腔110之间。

加药通路360布置有药剂槽460，药剂槽460通过两条加药通路360分别连通浓缩机430以及混合器450，以对浓缩机430和混合器450投药。

在一些实施例中，压滤设备还包括反吹通路370，反吹通路370连通调质池440和物料腔110。进料通路350向物料腔110进料结束后，打开反吹通路370，利用压缩空气反吹扫进料通路350，清理压滤设备内残留的水和污泥。

在一些实施例中，压滤设备还包括控制组件，控制组件由配电柜，PLC系统，在线监控显示器等组成，以实现进料、压滤、加热、干化、卸料等步骤的自动或手动运行控制。控制组件可现场调整压滤设备运行工艺参数，具有运行状态显示、故障报警等功能，并配置紧急停止装置，可有效地保护工作人员安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种污泥加热压榨组件，其特征在于，包括：

多孔压滤板，所述多孔压滤板包括用于过滤滤液的多孔板，所述多孔压滤板形成排液腔；隔膜压滤板，所述隔膜压滤板包括弹性可变形的隔膜，所述多孔压滤板和所述隔膜压滤板交替布置，所述隔膜压滤板形成压榨腔，所述多孔压滤板和所述隔膜压滤板之间形成物料腔，所述物料腔和所述压榨腔之间通过所述隔膜分隔，所述物料腔和所述排液腔之间通过所述多孔板连通。

2.根据权利要求1所述的污泥加热压榨组件，其特征在于，所述隔膜压滤板包括第一板框，两个所述隔膜间隔地安装在所述第一板框的两侧，所述多孔压滤板包括第二板框，两个所述多孔板间隔地安装在所述第二板框的两侧。

3.根据权利要求2所述的污泥加热压榨组件，其特征在于，所述污泥加热压榨组件包括密封垫，所述密封垫设置在所述多孔压滤板和所述隔膜压滤板之间，以密封所述物料腔。

4.根据权利要求1所述的污泥加热压榨组件，其特征在于，所述隔膜采用不锈钢板、钛板或铜板。

5.根据权利要求1所述的污泥加热压榨组件，其特征在于，所述多孔板采用多孔烧结的不锈钢板或钛板。

6.一种压滤设备，其特征在于，压滤设备包括权利要求1至5任一项所述的污泥加热压榨组件。

7.根据权利要求6所述的压滤设备，其特征在于，所述压滤设备包括第一换热器，所述第一换热器和所述压榨腔连通，所述第一换热器和所述压榨腔之间形成第一回路，所述第一回路用于容纳第一介质，所述第一介质能够在所述第一回路循环流动，所述第一换热器能够加热所述第一介质，以通过所述隔膜加热位于所述物料腔的所述污泥，所述第一介质用于使所述压榨腔膨胀，以通过所述隔膜挤压位于所述物料腔的所述污泥。

8.根据权利要求7所述的压滤设备，其特征在于，所述压滤设备包括减压阀和压缩机，所述减压阀和所述压缩机布置在所述第一回路中，所述减压阀位于所述第一换热器的上游，所述压缩机位于所述第一换热器的下游，所述第一介质为制冷剂，所述第一介质在所述第一回路发生卡诺循环，外部的第三介质通过所述第一换热器加热所述第一介质，从而对所述压榨腔加热加压，所述第三介质为气态或液态物质。

9.根据权利要求7所述的压滤设备，其特征在于，所述压滤设备包括第二换热器，所述第二换热器和所述第一换热器之间形成第二回路，所述第二回路用于容纳第二介质，所述第二介质能够在所述第二回路循环流动，所述第二介质用于加热所述第一介质。

10.根据权利要求9所述的压滤设备，其特征在于，所述压滤设备包括减压阀、压缩机和压滤泵，所述减压阀和所述压缩机布置在所述第二回路中，所述减压阀位于所述第二换热器的上游，所述压缩机位于所述第二换热器的下游，所述第二介质为制冷剂，所述第二介质在所述第二回路发生卡诺循环，外部的第三介质通过所述第二换热器加热所述第二介质，所述第三介质为气态或液态物质，所述压滤泵布置在所述第一回路，所述压滤泵位于所述第一换热器的下游，所述压滤泵用于向所述压榨腔泵送所述第一介质，从而对所述压榨腔加热加压，所述第一介质为水。