申请日2012.05.25
公开(公告)日2013.12.04
IPC分类号B04B1/20; C02F11/12
摘要
本发明的目的在于在添加作为脱水助剂的高分子絮凝剂和无机絮凝剂进行污泥脱水中，使无机絮凝剂均匀地分散于污泥中，提高脱水效率。本发明的离心分离装置的特征在于，包括：转筒，其具有中空的圆筒部，利用离心力的作用将污泥分离成脱水污泥和分离液;螺旋输送器，其设置于转筒内，以与转筒具有相对转速差的方式旋转;将污泥供给到转筒内的单元;第一絮凝剂添加单元，其将第一絮凝剂添加到向转筒内供给的污泥中;以及第二絮凝剂添加单元，其将第二絮凝剂添加到由螺旋输送器向形成于所述转筒的脱水污泥的排出口输送的污泥中。其中，所述第二絮凝剂添加单元具有部分或全部浸渍于转筒内的污泥中的添加用部件，在浸渍于污泥中的位置设置有第二絮凝剂的吐出口。
权利要求书
1.一种离心分离装置，其特征在于，包括：
转筒，其具有中空的圆筒部，利用离心力的作用将污泥分离为脱 水污泥和分离液;
螺旋输送器，其设置于转筒内，以与转筒具有相对转速差的方式 旋转;
将污泥供给到转筒内的单元;
第一絮凝剂添加单元，其将第一絮凝剂添加到向转筒内供给的污 泥中;以及
第二絮凝剂添加单元，其将第二絮凝剂添加到由螺旋输送器向形 成于所述转筒的脱水污泥的排出口输送的污泥中;
其中，所述第二絮凝剂添加单元具有部分或全部浸渍于转筒内的 污泥中的添加用部件，在浸渍于污泥中的位置设置有第二絮凝剂的吐 出口。
2.根据权利要求1所述的离心分离装置，其特征在于，所述螺旋 输送器的螺旋状的螺旋叶片兼用作所述添加用部件，在螺旋叶片的表 面形成有第二絮凝剂的吐出口。
3.根据权利要求1所述的离心分离装置，其特征在于，所述添加 用部件为固定设置于螺旋输送器的主体部、且与所述主体部位于同心 圆上的盘状部件，在该盘状部件的表面形成有第二絮凝剂的吐出口。
4.根据权利要求1所述的离心分离装置，其特征在于，所述添加 用部件为固定设置于螺旋输送器的主体部、且从所述主体部延伸的喷 嘴部件，在该喷嘴部件的表面形成有第二絮凝剂的吐出口。
5.根据权利要求1所述的离心分离装置，其特征在于，所述添加 用部件为固定设置于螺旋输送器的主体部、且一对边沿螺旋输送器的 长度方向延伸，另一对边沿径向延伸的板状连接部件，在该连接部件 的表面形成有第二絮凝剂的吐出口。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的离心分离装置，其特征在 于，设置所述添加用部件的吐出口，使其向沿着螺旋输送器的污泥输 送方向、与污泥输送方向相反的方向、螺旋输送器的圆周方向中一个 以上的方向吐出第二絮凝剂。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的离心分离装置，其特征在 于，至少使位于比添加用部件靠脱水污泥的排出口侧的螺旋叶片的间 距比其它区域的螺旋叶片的间距窄。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的离心分离装置，其特征在 于，对于位于比添加用部件靠脱水污泥的排出口侧的螺旋叶片，使部 分叶片的叶片前端与转筒之间的间隙变大。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的离心分离装置，其特征在 于，设置有在添加所述第一絮凝剂前，向污泥中添加第三絮凝剂的第 三絮凝剂添加单元。
10.一种离心分离装置，其特征在于，包括：
转筒，其具有中空的圆筒部，利用离心力的作用将污泥分离为脱 水污泥和分离液;
螺旋输送器，其设置于所述转筒内，以与所述转筒具有相对转速 差的方式旋转;
将污泥供给到所述转筒内的单元;
第一絮凝剂添加单元，其将第一絮凝剂添加到向所述转筒内供给 的污泥中;以及
第二絮凝剂添加单元，其将第二絮凝剂添加到由所述螺旋输送器 向形成于所述转筒的脱水污泥的排出口输送的污泥中;
其中，所述螺旋输送器的污泥输送方向侧的转筒的前端部形成为 朝向旋转轴侧具有两级倾斜的形状，在第二级倾斜面或者比第二级倾 斜面靠前端侧具有脱水污泥的排出口。
11.根据权利要求10所述的离心分离装置，其特征在于，所述离 心分离装置在所述螺旋输送器的主体部设置有用于将污泥引导供给到 转筒内的锥筒部;
所述第一絮凝剂添加单元在污泥到达锥筒部之前向污泥中添加第 一絮凝剂，或者在锥筒部的内部区域中向污泥中添加第一絮凝剂。
12.根据权利要求10所述的离心分离装置，其特征在于，所述螺 旋输送器为对螺旋叶片设置有开口部的轴流输送器，所述开口部能够 形成沿着该螺旋输送器的轴芯方向的分离液流。
13.一种污泥脱水方法，其特征在于，包括：将污泥供给到具有 中空的圆筒部的转筒内并使转筒旋转，而利用离心力的作用将污泥分 离为脱水污泥和分离液，通过使设置于转筒内的螺旋输送器与转筒以 具有相对转速差的方式旋转，将脱水污泥从形成于转筒的脱水污泥的 排出口排出;
其中，在将第一絮凝剂添加到向转筒内供给的污泥中后，将第二 絮凝剂添加到由螺旋输送器向形成于所述转筒的脱水污泥的排出口输 送的污泥中时，从浸渍于污泥中的添加用部件的吐出口供给第二絮凝 剂。
14.一种污泥脱水方法，其特征在于，包括：将污泥供给到具有 中空的圆筒部的转筒内并使转筒旋转，而利用离心力的作用将污泥分 离为脱水污泥和分离液，通过使设置于转筒内的螺旋输送器与转筒以 具有相对转速差的方式旋转，将脱水污泥从形成于转筒的脱水污泥的 排出口排出;
其中，使用所述螺旋输送器的污泥输送方向侧的转筒的前端部为 朝向旋转轴侧具有两级倾斜的形状、而且在第二级倾斜面或者比第二 级倾斜面靠前端侧具有脱水污泥的排出口的离心分离装置，
在将第一絮凝剂添加到向转筒内供给的污泥中后，将第二絮凝剂 添加到由螺旋输送器向形成于所述转筒的脱水污泥的排出口输送的污 泥中，利用所述两级倾斜面挤压污泥。
说明书
离心分离装置以及污泥脱水方法
技术领域
本发明涉及一种离心分离装置以及污泥脱水方法，尤其是涉及一 种添加作为脱水助剂的絮凝剂进行污泥脱水的离心分离装置以及污泥 脱水方法。
背景技术
对在例如上下水、工业排水、人类排泄物等的水处理过程中产生 的污泥可利用被称作滗水器的离心分离装置对其进行脱水处理。
滗水器具有壳体、在壳体内绕水平轴旋转的筒、收纳于筒内的螺 旋输送器、以及设置于壳体外的驱动马达。滗水器向旋转的筒内供给 污泥，利用离心力的作用从污泥中分离水分。此时，使用变速器等速 差发生装置使螺旋输送器旋转，将脱水污泥输送至形成于筒的圆锥部 的排出口排出。另一方面，从污泥中分离的水分(分离液)，从形成于 筒的另一端的分离液排出口排出(例如参照专利文献1-3)。
专利文献1-3公开了一种通过添加高分子絮凝剂和无机絮凝剂这 两种絮凝剂来提高脱水率的方法(所谓的二液型药剂注入方式)。与现 有的脱水污泥的含水率为80%左右相比，采用该二液型药剂注入方式 时，含水率能够低至70%左右。但是，在专利文献1-3中公开的污泥 脱水方法以及滗水器中，由于将无机絮凝剂喷射并供给到位于圆锥部 (即污泥岸部)的浓缩污泥(即脱水途中的污泥)的上表面，因此， 有时无机絮凝剂未均匀分散于浓缩污泥中，浓缩污泥与无机絮凝剂未 充分反应。虽然专利文献1的滗水器设置有用于提高无机絮凝剂的分 散性的搅拌叶片，但是，不能使无机絮凝剂均匀分散至污泥的深层部 分。专利文献1的搅拌叶片不足以提高浓缩污泥与无机絮凝剂的反应 性。
提高滗水器的脱水能力的结果导致滗水器的小型化以及省电。尤 其是如果能够省电，则有助于降低CO2的排出量，因此，用户的期待 较大。而且，如果能够使脱水污泥的含水率减低几个百分点，则能够 大幅度降低后续的污泥最终处理的费用和劳力。然而，在专利文献1-3 公开的现有技术中，关于添加两种絮凝剂的方法、以及用于提高添加 两种絮凝剂后的污泥的脱水效率的装置结构，还有改善的余地。即， 需要进行研究以进一步提高采用二液型药剂注入方式的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特许第2540198号公报
专利文献2：特开2010-264417号公报
专利文献3：特开2010-264419号公报
发明内容
本发明基于上述情况而完成，其目的在于在添加作为脱水助剂的 第一絮凝剂和第二絮凝剂进行污泥脱水的二液型药剂注入方式的离心 分离装置以及污泥脱水方法中，提供一种能够进一步提高采用二液型 药剂注入方式时的脱水效率的技术。
本发明的另一个目的在于使第二絮凝剂均匀地分散于污泥中，提 高脱水效率。
本发明的离心分离装置其特征在于，包括：转筒，其具有中空的 圆筒部，利用离心力的作用将污泥分离成脱水污泥和分离液;螺旋输 送器，其设置于转筒内，以与转筒具有相对转速差的方式旋转;将污 泥供给到转筒内的单元;第一絮凝剂添加单元，其将第一絮凝剂添加 到向转筒内供给的污泥中;以及第二絮凝剂添加单元，其将第二絮凝 剂添加到由螺旋输送器向形成于所述转筒的脱水污泥的排出口输送的 污泥中。其中，所述第二絮凝剂添加单元具有部分或全部浸渍于转筒 内的污泥中的添加用部件，在浸渍于污泥中的位置设置有第二絮凝剂 的吐出口。
例如螺旋输送器的螺旋状的螺旋叶片可以兼用作所述添加用部件。 这样利用螺旋叶片时，不用增加作为添加用部件的新部件，具有能够 抑制部件件数的增加的优点。或者，所述添加用部件也可以为固定设 置于螺旋输送器、且与螺旋输送器一体旋转的盘状部件、喷嘴部件、 连接部件。盘状部件与连接部件具有通过妨碍污泥的输送，使污泥的 流动不连续的作用，因此，具有提高第二絮凝剂的分散效果的优点。
可以向着螺旋输送器的污泥输送方向、与污泥输送方向相反的方 向、或者螺旋输送器的圆周方向中的一个以上的方向添加第二絮凝剂。 例如可以根据处理的污泥与第二絮凝剂的反应性来决定第二絮凝剂的 添加方向。
为促进第二絮凝剂的分散，提高脱水效率，可以使位于比添加用 部件靠脱水污泥的排出口侧的螺旋叶片的间距变窄，或者，使部分叶 片的叶片前端与转筒内周面之间的间隙变大。还可以在添加第一絮凝 剂前，向污泥中添加第三絮凝剂。不仅可以从添加用部件的浸渍于污 泥中的吐出口添加第二絮凝剂，还可以在添加用部件的未浸渍于污泥 中的部分形成吐出口来添加第二絮凝剂，和/或，还可以同时进行现有 的从螺旋输送器的主体部添加第二絮凝剂。
本发明的离心分离装置的特征在于，包括：转筒，其具有中空的 圆筒部，利用离心力的作用将污泥分离成脱水污泥和分离液;螺旋输 送器，其设置于所述转筒内，以与所述转筒具有相对转速差的方式旋 转;将污泥供给到所述转筒内的单元;第一絮凝剂添加单元，其将第 一絮凝剂添加到向所述转筒内供给的污泥中;以及第二絮凝剂添加单 元，其将第二絮凝剂添加到由所述螺旋输送器向形成于所述转筒的脱 水污泥的排出口输送的污泥中。其中，所述螺旋输送器的污泥输送方 向侧的转筒的前端部形成为朝向旋转轴侧具有两级倾斜的形状，在第 二级倾斜面或者比第二级倾斜面靠前端侧具有脱水污泥的排出口。
所述离心分离装置在所述螺旋输送器的主体部设置有用于将污泥 引导供给到转筒内的锥筒部;所述第一絮凝剂添加单元可以在污泥到 达锥筒部之前向污泥中添加第一絮凝剂，或者在锥筒部的内部区域中 向污泥中添加第一絮凝剂。所述螺旋输送器可以使用对螺旋叶片设置 有开口部的轴流输送器，所述开口部能够形成沿着该螺旋输送器的轴 芯方向的分离液流。
本发明的污泥脱水方法的特征在于，包括：将污泥供给到具有中 空的圆筒部的转筒内并使转筒旋转，而利用离心力的作用将污泥分离 成脱水污泥和分离液，通过使设置于转筒内的螺旋输送器与转筒以具 有相对转速差的方式旋转，将脱水污泥从形成于转筒的脱水污泥的排 出口排出;其中，在将第一絮凝剂添加到向转筒内供给的污泥中后， 将第二絮凝剂添加到由螺旋输送器向形成于所述转筒的脱水污泥的排 出口输送的污泥中时，从浸渍于污泥中的添加用部件的吐出口供给第 二絮凝剂。
本发明的污泥脱水方法的特征在于，包括：将污泥供给到具有中 空的圆筒部的转筒内并使转筒旋转，而利用离心力的作用将污泥分离 成脱水污泥和分离液，通过使设置于转筒内的螺旋输送器与转筒以具 有相对转速差的方式旋转，将脱水污泥从形成于转筒的脱水污泥的排 出口排出;其中，使用所述螺旋输送器的污泥输送方向侧的转筒的前 端部为朝向旋转轴侧具有两级倾斜的形状、而且在第二级倾斜面或者 比第二级倾斜面靠前端侧具有脱水污泥的排出口的离心分离装置，在 将第一絮凝剂添加到向转筒内供给的污泥中后，将第二絮凝剂添加到 由螺旋输送器向形成于所述转筒的脱水污泥的排出口输送的污泥中， 利用所述两级倾斜面挤压污泥。
本发明在使用离心分离装置利用二液型药剂注入方式进行污泥脱 水时，在将第一絮凝剂添加到污泥中后，将第二絮凝剂添加到由螺旋 输送器向形成于转筒的脱水污泥的排出口输送的污泥中。此时，通过 从浸渍于污泥中的添加用部件的吐出口供给第二絮凝剂，能够使第二 絮凝剂均匀地分散于位于转筒内的浓缩污泥中。其结果，能够使浓缩 污泥与第二絮凝剂充分反应，能够稳定地得到低含水率的脱水污泥。
采用二液型药剂注入方式进行污泥脱水时，通过使用螺旋输送器 的污泥输送方向侧的转筒的前端部为朝向旋转轴侧具有两级倾斜(即 倾斜两次)的形状、而且在第二级倾斜面或者比第二级倾斜面靠前端 侧具有脱水污泥的排出口的离心分离装置，特别是能够利用两级倾斜 面来促进污泥的挤压，由此能够提高污泥的脱水效率。
