申请日2016.07.22
公开(公告)日2016.12.07
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明涉及污泥处理领域，目的是提供一种污泥过滤脱水干化系统及过滤脱水干化方法。一种污泥过滤脱水干化系统，包括：机架;所述的污泥过滤脱水干化系统还包括：从前至后依次连接的旋流浓缩机、螺旋过滤脱水机、真空干化机，进口端与真空干化机连通的真空装置;机架的上端倾斜且前端高于后端;螺旋过滤脱水机和真空干化机分别与机架的上端连接。该污泥过滤脱水干化系统污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。污泥过滤脱水干化系统的过滤脱水干化方法能满足污泥过滤脱水干化要求，污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。
权利要求书
1.一种污泥过滤脱水干化系统，包括：机架;其特征是，所述的污泥过滤脱水干化系统还包括：从前至后依次连接的旋流浓缩机、螺旋过滤脱水机、真空干化机，进口端与真空干化机连通的真空装置;机架的上端倾斜且前端高于后端;螺旋过滤脱水机和真空干化机分别与机架的上端连接。
2.根据权利要求1所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的螺旋过滤脱水机包括：前端设有浓缩污泥进料管且与机架上端连接的直段筒体，侧围设有锥段过滤网且大端与直段筒体后端连接的锥段筒体，两端分别与直段筒体前端和锥段筒体小端枢接的转轴，若干个套设在转轴外且与直段筒体内侧围连接的过滤板，依次位于过滤板前侧且与转轴连接的进料刮板和套设在转轴外且与直段筒体内侧围连接的隔板，位于锥段筒体中且与转轴连接的锥段螺旋叶，转轴驱动装置;锥段螺旋叶的螺距从前向后逐渐变小;每两个相邻的过滤板之间设有一个刮料刮板和一个位于刮料刮板前侧的推料螺旋叶，刮料刮板和推料螺旋叶分别与转轴连接;筒体侧围设有个数与过滤板个数相同且与过滤板一一对应的间隙水出管及与间隙水出管连接的总管;锥段筒体大端的侧围设有与总管连接的毛细水出管;锥段筒体前端设有若干个沿圆周分布的脱水污泥出料孔。
3.根据权利要求2所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的螺旋过滤脱水机还包括：出料调节板，若干个定位螺钉，设于锥段筒体前端的压力传感器;脱水污泥出料孔为圆弧形长孔;出料调节板设有：个数与脱水污泥出料孔个数相同且与脱水污泥出料孔一一对应的调节孔组，个数与定位螺钉个数相同且沿圆周分布的圆弧形定位长孔;定位螺钉与圆弧形定位长孔一一对应，定位螺钉的螺杆穿过圆弧形定位长孔与锥段筒体后端螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的真空干化机包括：侧围设有抽气孔且与机架上端连接的外筒，与外筒后端连接的外挡盖，前端与外筒前端枢接的内转筒，设有若干个出气出料孔且与内转筒后端连接的内挡板，与外挡盖枢接且前端与内挡板后端连接的传动轴，与外筒侧围后端下侧连接的干化出料管，与干化出料管铰接的卸料气缸和干化出料管封堵板，设于外筒侧围的加热装置，内转筒驱动装置;卸料气缸的活塞杆与干化出料管封堵板的一端铰接;内转筒的侧围前端设有排气孔组;外筒的前端与出料调节板的后端连接。
5.根据权利要求4所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的真空干化机还包括切粒装置;切粒装置包括：前端设有与出料调节板后端连接的法兰的芯轴，套设在芯轴外且与芯轴枢接的套筒，与套筒后端连接的连接轴，套设在套筒外且外侧围设有若干个沿圆周分布的刀架的刀具筒，个数与刀架个数相同且与刀架一一对应连接的切刀，调节螺母，压簧，设有送料螺旋叶组的动力轴，与内转筒侧围前部连接的支承架，与支承架枢接的连轴套，切粒驱动装置;连接轴的后端与动力轴的前端分别与连轴套连接;内挡板前端设有与传动轴后端贯通且套设在动力轴外的中孔;动力轴与传动轴枢接且动力轴后端伸出中孔后端;传动轴设有螺纹段;压簧位于刀具筒后侧且套在传动轴外;调节螺母压住压簧后端且与螺纹段螺纹连接;套筒外侧围设有防转槽;刀具筒的内侧围设有与防转槽匹配的防转块。
6.根据权利要求4或5所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的真空装置包括：进口与抽气孔连通的真空泵，进口与真空泵出口连接的冷凝器，进口与冷凝器出口连接的汽水分离器，吸附器;冷凝器设有循环冷却水通道;汽水分离器设有冷凝水出口和与吸附器进口连接的气体出口。
7.根据权利要求2或3或4或5所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的旋流浓缩机包括：设有从切向进入的污泥进料管的阻尼旋流筒，侧围设有污泥滤孔组且大端与阻尼旋流筒下端连接的锥台型滤筒，下端设有浓缩污泥出料管且上端与锥台型滤筒小端连接的浓缩污泥收集筒，缓流收集筒;阻尼旋流筒内侧围设有若干个沿圆周分布的竖凸条;缓流收集筒包括：套设在浓缩污泥收集筒外的内圈，套设在锥台型滤筒外且上端与阻尼旋流筒下端连接的外圈，分别与外圈下端和内圈上端连接的底圈，与外圈侧围下部连接的缓流出管;浓缩污泥出料管与浓缩污泥进料管连接。
8.根据权利要求7所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的竖凸条的上端面高于污泥进料管出管端的下侧且低于污泥进料管出管端的上侧。
9.根据权利要求5所述的污泥过滤脱水干化系统，其特征是：所述的转轴驱动装置包括：与机架连接的转轴驱动电机，与转轴驱动电机的输出轴连接的转轴主动带轮，与转轴后端连接的转轴从动带轮，分别与转轴主动带轮和转轴从动带轮传动连接的转轴传动带;内转筒驱动装置包括：与机架连接的内转筒驱动电机，与内转筒驱动电机的输出轴连接的内转筒主动带轮，与传动轴后端连接的内转筒从动带轮，分别与内转筒主动带轮和内转筒从动带轮传动连接的内转筒传动带;切粒驱动装置包括：与机架连接的切粒驱动电机，与切粒驱动电机的输出轴连接的切粒主动带轮，与动力轴后端连接的切粒从动带轮，分别与切粒主动带轮和切粒从动带轮传动连接的切粒传动带。
10.一种污泥过滤脱水干化系统的过滤脱水干化方法，其特征是：所述的污泥过滤脱水干化系统的结构由权利要求1至权利要求9所述的污泥过滤脱水干化系统限定;步骤一，污泥经旋流浓缩机的污泥进料管从切向进入阻尼旋流筒，在旋流离心力作用下并经阻尼旋流筒内侧围设有的竖凸条阻流，比重较大的污泥颗粒沿旋涡中心向下流动进入浓缩污泥收集筒，比重较轻的水流通过污泥滤孔组进入内圈与外圈之间汇集并经缓流出管流入回流池中;步骤二，浓缩污泥经浓缩污泥出料管、浓缩污泥进料管进入螺旋过滤脱水机的直段筒体经隔板与转轴之间的空隙向后运动，污泥在推料螺旋叶挤压推送下从过滤板与转轴之间的空隙向后挤压推送，在输料压力作用下经过滤板过滤，污泥中的间隙水从间隙水出管和总管排出，与推料螺旋叶同步旋转的刮板刮除与过滤板前端的污泥，使堆积在过滤板前端污泥厚度控制在与设定值相符，减少过滤阻力，提高过滤效率;步骤三，污泥从直段筒体进入锥段筒体，螺距从前向后逐渐变小的锥段螺旋叶对污泥进行强力挤压，去除污泥中的毛细水和残留间隙水并经毛细水出管和总管排出，污泥经脱水污泥出料孔从出料调节板设有的调节孔组排出，压力传感器用于检测锥段筒体的末端压力，通过转轴转速或/和通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率;步骤四，从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥，被切粒装置的旋转的切刀切成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，真空装置抽取真空，使外筒和内转筒内处于-0.06MP至-0.07 MP的负压，降低水的汽化温度到76℃至80℃之间;同时加热装置对外筒加热使外筒和内转筒内温度达到200℃以上，从而破环污泥细胞的细胞壁使细胞内部的结合水析出，使细胞内部析出的结合水汽化蒸发并被真空装置抽取，按设定间歇启动卸料气缸，卸料气缸的活塞杆拉动干化出料管封堵板，干化的泥饼从干化出料管排出。
说明书
污泥过滤脱水干化系统及过滤脱水干化方法
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，尤其是一种污泥过滤脱水干化系统及过滤脱水干化方法。
背景技术
污泥脱水干化处理可减少环境污染，处理后的污泥可用于改良土壤、配制燃料;中国专利申请号：CN201420824374.0的实用新型公开了一种污泥脱水干化装置，包括封闭的干燥室、气体收集装置、燃烧炉和烟囱,所述干燥室内设有干化平台，干化平台底部设有相贴合的热源腔，热源腔内设有气体通道，所述气体收集装置为管式通风结构，其一端与干燥室连通，另一端再连通燃烧炉，燃烧炉的气体出口连通上述热源腔的热源入口，热源腔的热源出口连通烟囱。该污泥脱水干化装置存在污泥脱水干化效果较差且脱水干化效率较低的不足;因此，设计一种污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高的污泥过滤脱水干化系统及过滤脱水干化方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的污泥脱水干化装置存在污泥脱水干化效果较差且脱水干化效率较低的不足，提供一种污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高的污泥过滤脱水干化系统及过滤脱水干化方法。
本发明的具体技术方案是：
一种污泥过滤脱水干化系统，包括：机架;所述的污泥过滤脱水干化系统还包括：从前至后依次连接的旋流浓缩机、螺旋过滤脱水机、真空干化机，进口端与真空干化机连通的真空装置;机架的上端倾斜且前端高于后端;螺旋过滤脱水机和真空干化机分别与机架的上端连接。污泥过滤脱水干化系统使用时，旋流浓缩机将比重较大的污泥颗粒和比重较轻的水分流，使污泥浓缩;螺旋过滤脱水机将污泥中的间隙水和毛细水分离并排出;真空干化机与真空装置配合使污泥细胞内部的结合水析出并汽化抽除;该污泥过滤脱水干化系统污泥脱水干化效果较好且干化效率较高。
作为优选，所述的螺旋过滤脱水机包括：前端设有浓缩污泥进料管且与机架上端连接的直段筒体，侧围设有锥段过滤网且大端与直段筒体后端连接的锥段筒体，两端分别与直段筒体前端和锥段筒体小端枢接的转轴，若干个套设在转轴外且与直段筒体内侧围连接的过滤板，依次位于过滤板前侧且与转轴连接的进料刮板和套设在转轴外且与直段筒体内侧围连接的隔板，位于锥段筒体中且与转轴连接的锥段螺旋叶，转轴驱动装置;锥段螺旋叶的螺距从前向后逐渐变小;每两个相邻的过滤板之间设有一个刮料刮板和一个位于刮料刮板前侧的推料螺旋叶，刮料刮板和推料螺旋叶分别与转轴连接;筒体侧围设有个数与过滤板个数相同且与过滤板一一对应的间隙水出管及与间隙水出管连接的总管;锥段筒体大端的侧围设有与总管连接的毛细水出管;锥段筒体前端设有若干个沿圆周分布的脱水污泥出料孔。螺旋过滤脱水机的推料螺旋叶挤压推送污泥从过滤板与转轴之间的空隙向后挤压推送，在输料压力作用下经过滤板过滤，污泥中的间隙水从间隙水出管和总管排出，与推料螺旋叶同步旋转的刮板刮除与过滤板前端的污泥，使堆积在过滤板前端污泥厚度控制在与设定值相符，减少过滤阻力，提高过滤效率;污泥从直段筒体进入锥段筒体，锥段螺旋叶对污泥进行强力挤压，去除污泥中的毛细水和残留间隙水并经毛细水出管和总管排出;螺旋过滤脱水机的结构能有效滤除污泥中的间隙水和毛细水。
作为优选，所述的螺旋过滤脱水机还包括：出料调节板，若干个定位螺钉，设于锥段筒体前端的压力传感器;脱水污泥出料孔为圆弧形长孔;出料调节板设有：个数与脱水污泥出料孔个数相同且与脱水污泥出料孔一一对应的调节孔组，个数与定位螺钉个数相同且沿圆周分布的圆弧形定位长孔;定位螺钉与圆弧形定位长孔一一对应，定位螺钉的螺杆穿过圆弧形定位长孔与锥段筒体后端螺纹连接。通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，能控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率。
作为优选，所述的真空干化机包括：侧围设有抽气孔且与机架上端连接的外筒，与外筒后端连接的外挡盖，前端与外筒前端枢接的内转筒，设有若干个出气出料孔且与内转筒后端连接的内挡板，与外挡盖枢接且前端与内挡板后端连接的传动轴，与外筒侧围后端下侧连接的干化出料管，与干化出料管铰接的卸料气缸和干化出料管封堵板，设于外筒侧围的加热装置，内转筒驱动装置;卸料气缸的活塞杆与干化出料管封堵板的一端铰接;内转筒的侧围前端设有排气孔组;外筒的前端与出料调节板的后端连接。与抽气孔连接的真空装置抽取真空，使外筒和内转筒内处于负压状态，降低水的汽化温度，加热装置对外筒加热使外筒和内转筒内温度高于水的汽化温度，破环污泥细胞的细胞壁使细胞内部的结合水析出，使细胞内部析出的结合水汽化蒸发并被真空装置抽取，按设定间歇启动卸料气缸，卸料气缸的活塞杆拉动干化出料管封堵板，干化的泥饼从干化出料管排出;真空干化机能有效去除污泥中的结合水。
作为优选，所述的真空干化机还包括切粒装置;切粒装置包括：前端设有与出料调节板后端连接的法兰的芯轴，套设在芯轴外且与芯轴枢接的套筒，与套筒后端连接的连接轴，套设在套筒外且外侧围设有若干个沿圆周分布的刀架的刀具筒，个数与刀架个数相同且与刀架一一对应连接的切刀，调节螺母，压簧，设有送料螺旋叶组的动力轴，与内转筒侧围前部连接的支承架，与支承架枢接的连轴套，切粒驱动装置;连接轴的后端与动力轴的前端分别与连轴套连接;内挡板前端设有与传动轴后端贯通且套设在动力轴外的中孔;动力轴与传动轴枢接且动力轴后端伸出中孔后端;传动轴设有螺纹段;压簧位于刀具筒后侧且套在传动轴外;调节螺母压住压簧后端且与螺纹段螺纹连接;套筒外侧围设有防转槽;刀具筒的内侧围设有与防转槽匹配的防转块。切粒装置将从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，提高去除污泥中的结合水的效果。
作为优选，所述的真空装置包括：进口与抽气孔连通的真空泵，进口与真空泵出口连接的冷凝器，进口与冷凝器出口连接的汽水分离器，吸附器;冷凝器设有循环冷却水通道;汽水分离器设有冷凝水出口和与吸附器进口连接的气体出口。真空装置结构简单实用。
作为优选，所述的旋流浓缩机包括：设有从切向进入的污泥进料管的阻尼旋流筒，侧围设有污泥滤孔组且大端与阻尼旋流筒下端连接的锥台型滤筒，下端设有浓缩污泥出料管且上端与锥台型滤筒小端连接的浓缩污泥收集筒，缓流收集筒;阻尼旋流筒内侧围设有若干个沿圆周分布的竖凸条;缓流收集筒包括：套设在浓缩污泥收集筒外的内圈，套设在锥台型滤筒外且上端与阻尼旋流筒下端连接的外圈，分别与外圈下端和内圈上端连接的底圈，与外圈侧围下部连接的缓流出管;浓缩污泥出料管与浓缩污泥进料管连接。污泥经旋流浓缩机的污泥进料管从切向进入阻尼旋流筒，在旋流离心力作用下并经阻尼旋流筒内侧围设有的竖凸条阻流，比重较大的污泥颗粒沿旋涡中心向下流动进入浓缩污泥收集筒，比重较轻的水流通过污泥滤孔组进入内圈与外圈之间汇集并经缓流出管流入回流池中;旋流浓缩机的结构能有效将比重较大的污泥颗粒和比重较轻的水分流，使污泥浓缩。
作为优选，所述的竖凸条的上端面高于污泥进料管出管端的下侧且低于污泥进料管出管端的上侧。使阻尼旋流筒阻流效果更好。
作为优选，所述的转轴驱动装置包括：与机架连接的转轴驱动电机，与转轴驱动电机的输出轴连接的转轴主动带轮，与转轴后端连接的转轴从动带轮，分别与转轴主动带轮和转轴从动带轮传动连接的转轴传动带;内转筒驱动装置包括：与机架连接的内转筒驱动电机，与内转筒驱动电机的输出轴连接的内转筒主动带轮，与传动轴后端连接的内转筒从动带轮，分别与内转筒主动带轮和内转筒从动带轮传动连接的内转筒传动带;切粒驱动装置包括：与机架连接的切粒驱动电机，与切粒驱动电机的输出轴连接的切粒主动带轮，与动力轴后端连接的切粒从动带轮，分别与切粒主动带轮和切粒从动带轮传动连接的切粒传动带。转轴驱动装置、内转筒驱动装置和切粒驱动装置结构简单实用。
一种污泥过滤脱水干化系统的过滤脱水干化方法，所述的污泥过滤脱水干化系统的结构由权利要求1至权利要求9所述的污泥过滤脱水干化系统限定;步骤一，污泥经旋流浓缩机的污泥进料管从切向进入阻尼旋流筒，在旋流离心力作用下并经阻尼旋流筒内侧围设有的竖凸条阻流，比重较大的污泥颗粒沿旋涡中心向下流动进入浓缩污泥收集筒，比重较轻的水流通过污泥滤孔组进入内圈与外圈之间汇集并经缓流出管流入回流池中;步骤二，浓缩污泥经浓缩污泥出料管、浓缩污泥进料管进入螺旋过滤脱水机的直段筒体经隔板与转轴之间的空隙向后运动，污泥在推料螺旋叶挤压推送下从过滤板与转轴之间的空隙向后挤压推送，在输料压力作用下经过滤板过滤，污泥中的间隙水从间隙水出管和总管排出，与推料螺旋叶同步旋转的刮板刮除与过滤板前端的污泥，使堆积在过滤板前端污泥厚度控制在与设定值相符，减少过滤阻力，提高过滤效率;步骤三，污泥从直段筒体进入锥段筒体，螺距从前向后逐渐变小的锥段螺旋叶对污泥进行强力挤压，去除污泥中的毛细水和残留间隙水并经毛细水出管和总管排出，污泥经脱水污泥出料孔从出料调节板设有的调节孔组排出，压力传感器用于检测锥段筒体的末端压力，通过转轴转速或/和通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率;步骤四，从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥，被切粒装置的旋转的切刀切成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，真空装置抽取真空，使外筒和内转筒内处于-0.06MP至-0.07 MP的负压，降低水的汽化温度到76℃至80℃之间;同时加热装置对外筒加热使外筒和内转筒内温度达到200℃以上，从而破环污泥细胞的细胞壁使细胞内部的结合水析出，使细胞内部析出的结合水汽化蒸发并被真空装置抽取，按设定间歇启动卸料气缸，卸料气缸的活塞杆拉动干化出料管封堵板，干化的泥饼从干化出料管排出。污泥过滤脱水干化系统的过滤脱水干化方法能满足污泥过滤脱水干化要求，污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：污泥过滤脱水干化系统使用时，旋流浓缩机将比重较大的污泥颗粒和比重较轻的水分流，使污泥浓缩;螺旋过滤脱水机将污泥中的间隙水和毛细水分离并排出;真空干化机与真空装置配合使污泥细胞内部的结合水析出并汽化抽除;该污泥过滤脱水干化系统污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。螺旋过滤脱水机的结构能有效滤除污泥中的间隙水和毛细水。通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，能控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率。真空干化机能有效去除污泥中的结合水。切粒装置将从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，提高去除污泥中的结合水的效果。旋流浓缩机的结构能有效将比重较大的污泥颗粒和比重较轻的水分流，使污泥浓缩。竖凸条的上端面高于污泥进料管出管端的下侧且低于污泥进料管出管端的上侧，使阻尼旋流筒阻流效果更好。真空装置、转轴驱动装置、内转筒驱动装置和切粒驱动装置结构简单实用。污泥过滤脱水干化系统的过滤脱水干化方法能满足污泥过滤脱水干化要求，污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。
