一种污泥浓缩脱水一体机.pdf

本发明涉及一种污泥浓缩脱水一体机，其包括机架、污泥浓缩装置和污泥脱水装置，污泥浓缩装置包括侧壁上设有滤水网孔的隔离筒，隔离筒上部和下部分别设有入口和出口，出口与污泥脱水装置相连通，污泥浓缩装置还包括刮泥板组，刮泥板组包括能够绕水平轴线一起转动设置的多个刮泥板，每个刮泥板沿其长度方向延伸的一条边与隔离筒的设有滤水网孔的内侧壁接触，污泥浓缩装置还包括用于驱动多个刮泥板转动的驱动机构、固定设置在各刮泥板上用于使污泥倾向于向隔离筒的中部靠拢的导流元件，污泥浓缩装置工作时，隔离筒固定不动，刮泥板转动将滤水网孔处的污泥刮除。本发明能够使得自一体机排出的污泥的含水量降低至40%甚至40%以下，操作简单，实施方便。

权利要求书
1.   一种污泥浓缩脱水一体机，其包括机架、设置在所述机架上的污泥浓缩装置和污泥脱水装置，所述的污泥浓缩装置包括侧壁上设有供水通过的滤水网孔的隔离筒，其特征在于：所述隔离筒直立设置，所述隔离筒上部和下部分别设有用以通入待浓缩的污泥的入口和用以排出浓缩后的污泥的出口，所述的出口与所述污泥脱水装置相连通，所述污泥浓缩装置还包括刮泥板组，所述刮泥板组包括能够绕水平轴线一起转动设置的多个刮泥板，所述刮泥板沿其长度方向延伸的一条边与所述隔离筒的设有所述滤水网孔的内侧壁接触，所述污泥浓缩装置还包括用于驱动所述多个刮泥板转动的驱动机构、固定设置在各所述刮泥板上用于使污泥倾向于向隔离筒的中部靠拢的导流元件，所述污泥浓缩装置工作时，所述隔离筒固定不动，所述刮泥板转动将所述滤水网孔处的污泥刮除。

2.   根据权利要求1所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述的隔离筒上设有绕自身轴线能够转动的转轴，所述转轴与所述驱动机构连接或一体设置。

3.   根据权利要求2所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述的刮泥板固定在所述转轴上，组成所述刮泥板组的多个刮泥板沿着所述转轴的径向均匀分布。

4.   根据权利要求1所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述的刮泥板所在平面、与所述刮泥板接触的隔离筒的内侧壁二者之间形成8～20°的夹角。

5.   根据权利要求1所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述的导流元件包括多个导流板，所述多个导流板沿着所述的刮泥板的长度方向分布且相邻二个导流板间隔开，各所述导流板所在平面、与所述刮泥板接触的所述的隔离筒的内侧壁二者之间形成45～75°的夹角。

6.   根据权利要求1所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述污泥浓缩装置还包括设置在所述隔离筒内对应所述出口位置的出泥挡门。

7.   根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述隔离筒为方形筒，所述的滤水网孔设置在所述隔离筒的相对二侧壁上，所述刮泥板组有二组，每组刮泥板组的刮泥板分别与所述隔离筒的相对二侧壁接触，所述相对二侧壁之间的距离为150～250cm，所述导流板的远离所述的刮泥板的端边与所述的隔离筒的内侧壁之间的距离为60～150cm。

8.   根据权利要求7所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述二组刮泥板组上的导流板相互错开。

9.  根据权利要求1所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述的滤水网孔沿着所述的隔离筒的整个高度分布或只沿隔离筒的一段高度分布。

10.   根据权利要求1所述的污泥浓缩脱水一体机，其特征在于：所述污泥脱水装置为电渗透污泥脱水装置，所述的污泥浓缩脱水一体机还包括用于向所述污泥脱水装置提供动力的驱动装置以及电源，所述污泥脱水装置具体包括固定于所述机架上的环形上导轨、固定于所述机架上且位于所述环形上导轨下方的环形下导轨、沿着所述环形下导轨的轨迹能够移动的多个移动网板、沿着所述环形上导轨的轨迹能够移动的多个挤压板，所述环形上导轨和所述环形下导轨的中心线均沿水平方向延伸，所述的环形上导轨的下部为直线轨迹，所述的移动网板和挤压板均由导电材料制成，且二者分别与所述电源的阴极和阳极接通；位于所述环形上导轨的直线轨迹上的多个挤压板与位于所述环形下导轨的直线轨迹上的多个移动网板之间形成有污泥挤压通道，该污泥挤压通道自一端向着另一端的方向的高度逐渐变低，所述的污泥浓缩装置位于所述环形下导轨的侧上方，所述的隔离筒的出口位于所述的移动网板的上方，且污泥从所述出口排出的方向与所述移动网板在所述直线轨迹上的移动方向相同。

说明书一种污泥浓缩脱水一体机
技术领域
本发明涉及一种污泥浓缩脱水一体机。
背景技术
随着社会经济的发展与城市化进程的加快，城镇污水处理厂及伴随产生的污泥数量快速增加。根据有关材料，2010年我国污水处理厂产生的污泥达到3亿吨。由于污泥在脱水必须进行生化、絮凝处理，且脱水后污泥含有大量的细胞水和附着水，目前，几乎所有的污水处理厂现有的设备与技术只能将污泥的含水率降低到80%左右，如要达到焚烧的要求-污泥的含水率低于50%要花费很高的成本，因此我国几乎所有污水处理厂往往只能将污泥以填埋和堆放为主，从而引发了严重的环境污染问题。
现有技术中，污泥处理装置通常包括独立设置的污泥浓缩装置和脱水机，进行污泥处理时，先利用污泥浓缩装置对较稀的污泥进行浓缩，浓缩后水含量降低的污泥再进入脱水机脱水。这种污泥处理方式，一是设备投资大，设备占用空间大，能耗高，运行成本高；二是，已有的污泥浓缩装置容易发生堵塞，从而工作效率低，运行成本高，且对于污泥的浓缩效果有限。近年来，也有人报道浓缩脱水一体机，但已有的浓缩脱水一体机的处理效果与传统浓缩、脱水分体的装置相比处理效果明显降低。
例如CN101759343A公开了一种污泥处理中的浓缩装置，其包括罐体和位于罐体内的隔离筒，隔离筒将罐体分隔为内外同轴的排水腔和浓缩区，其中隔离筒的上部是圆形过滤网筒、下部为圆锥形底，罐体上安装有搅拌机，浓缩区内安装有搅拌浆并有上端的经絮凝的污水进口和下端的浓缩泥浆出口，其中，隔离筒安装在搅拌机转轴上，搅拌桨由桨叶经过桨叶支撑板安装在隔离筒上，排水腔位于隔离筒内，浓缩区位于隔离筒外，同时，在浓缩区内还固定设有刮泥板，该刮泥板位于桨叶与过滤网筒之间。该种结构的浓缩装置的浓缩原理是：污泥自污水进入浓缩区内，在浓缩区内搅拌桨对污泥进行搅拌，同时隔离筒旋转，在这过程中，污泥中的水通过隔离筒的过滤网筒的网孔进入到排水腔内与泥分离。该装置借由刮板与隔离筒的过滤网筒的外壁之间的摩擦刮去过滤网筒上附着的污泥。显然，由于上述的刮泥板是固定不动的，过滤网筒需要旋转一周后才能刮除一次粘附在过滤网筒外周的污泥，因此过滤网筒的网孔很容易被污泥所堵塞，因网孔被堵塞的原因，浓缩效率将显著降低，至最后无法继续浓缩，如此，不仅影响了工作效率，浓缩效果也不理想。而且该装置要带动隔离筒及其内的水进行转动并还设搅拌浆，运行成本和能耗较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的污泥浓缩脱水一体机。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种污泥浓缩脱水一体机，其包括机架、设置在机架上的污泥浓缩装置和污泥脱水装置，污泥浓缩装置包括侧壁上设有供水通过的滤水网孔的隔离筒，隔离筒直立设置，隔离筒上部和下部分别设有用以通入待浓缩的污泥的入口和用以排出浓缩后的污泥的出口，出口与污泥脱水装置相连通，污泥浓缩装置还包括刮泥板组，刮泥板组包括能够绕水平轴线一起转动设置的多个刮泥板，每个刮泥板沿其长度方向延伸的一条边与隔离筒的设有滤水网孔的内侧壁接触，污泥浓缩装置还包括用于驱动多个刮泥板转动的驱动机构、固定设置在各刮泥板上用于使污泥倾向于向隔离筒的中部靠拢的导流元件，污泥浓缩装置工作时，隔离筒固定不动，刮泥板转动将滤水网孔处的污泥刮除。
优选地，隔离筒上设有绕自身轴线能够转动的转轴，转轴与驱动机构连接或一体设置。
进一步的，刮泥板固定在转轴上，组成刮泥板组的多个刮泥板沿着转轴的径向均匀分布。
优选地，刮泥板所在平面、与刮泥板接触的隔离筒的内侧壁二者之间形成8～20°的夹角。形成这样的夹角不仅利于提高刮泥效果，且还可以减少转动过程刮泥板与隔离筒之间的摩擦力，减少刮泥板及隔离筒的磨损，同时也利于节能。
根据本发明的一个具体实施和优选方面，导流元件包括多个导流板，多个导流板沿着刮泥板的长度方向分布且相邻二个导流板间隔开，各导流板所在平面、与刮泥板接触的隔离筒的内侧壁二者之间形成45～75°的夹角。导流板的该设置可以有效地将污泥中的絮凝团远离滤水网，便于污泥中的水流向隔离筒的侧壁而经滤水网孔排出，从而提高了浓缩效率和浓缩效果。
优选地，污泥浓缩装置还包括设置在隔离筒对应出口位置的出泥挡门。该出泥挡门可以用于控制出泥量和出泥的含水量。
根据本发明另一具体的实施和优选方面，隔离筒为方形筒，滤水网孔设置在隔离筒的相对二侧壁上，刮泥板组有二组，每组刮泥板组的刮泥板分别与隔离筒的相对二侧壁接触，相对二侧壁之间的距离为150～250cm，导流板的远离刮泥板的端边与隔离筒的内侧壁之间的距离为60～150cm。根据发明人的大量试验研究发现，在其他结构相同时，采用本发明的方形隔离筒较传统的圆形隔离筒浓缩效果明显提高。
优选地，二组刮泥板组上的导流板相互错开。滤水网孔沿着隔离筒的整个高度分布或只沿隔离筒的一段高度分布。
优选地，污泥脱水装置为电渗透污泥脱水装置，污泥浓缩脱水一体机还包括用于向所述污泥脱水装置提供动力的驱动装置以及电源，污泥脱水装置具体包括固定于机架上的环形上导轨、固定于所述机架上且位于环形上导轨下方的环形下导轨、沿着环形下导轨的轨迹能够移动的多个移动网板、沿着环形上导轨的轨迹能够移动的多个挤压板，环形上导轨和环形下导轨的中心线均沿水平方向延伸，环形上导轨的下部为直线轨迹，环形下导轨的上部为直线轨迹，移动网板和挤压板均由导电材料制成，且二者分别与电源的阴极和阳极接通；位于环形上导轨的直线轨迹上的多个挤压板与位于环形下导轨的直线轨迹上的多个移动网板之间形成有污泥挤压通道，该污泥挤压通道自一端向着另一端的方向的高度逐渐变低，所述污泥浓缩装置位于环形下导轨的侧上方，隔离筒的出口位于移动网板的上方，且污泥从所述出口排出的方向与移动网板在直线轨迹上的移动方向相同。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明一体机所采用的污泥浓缩装置采用新型浓缩原理，即隔离筒内部放置污泥，水从隔离筒内经滤水网孔向外排，同时，隔离筒固定设置，刮泥板转动设置，并设有导流元件。本发明一体机与已有的浓缩脱水一体机或脱水机相比，结构更简单，设置更方便，浓缩效率更高，浓缩效果更好，能耗和运行成本较低。
附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明：
图1为根据本发明的浓缩脱水一体机的结构示意图；
图2为根据本发明的污泥浓缩装置的左视放大示意图；
图3为图2中的A-A方向的剖视示意图；
图4为根据本发明的浓缩装置的局部俯视放大示意图；
其中：1、机架；2、污泥脱水装置（电渗透污泥脱水装置）；20、环形上导轨；21、环形下导轨；22、网板小车；23、移动网板；24、挤压小车；25、挤压板；26,27、导电板；28、污泥挤压通道；29、污水盘；3、污泥浓缩装置；30、隔离筒；300、滤水网孔；31、刮泥板组；310、刮泥板；32、转轴；33、导流元件；330、导流板。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实施例提供的污泥浓缩脱水一体机，其包括机架1、设置在机架上1的污泥脱水装置2和污泥浓缩装置3。
具体的，污泥脱水装置2为电渗透污泥脱水装置，其包括固定于机架上1的环形上导轨20、固定于机架1上且位于环形上导轨20下方的环形下导轨21、沿着环形下导轨21的轨迹向能够移动的多个移动网板23、沿着环形上导轨20的轨迹能够移动的多个挤压板25，环形上导轨20和环形下导轨21的中心线均沿水平方向延伸，环形上导轨20的下部为直线轨迹，环形下导轨21的上部为直线轨迹，移动网板23和挤压板25均由导电材料制成，且二者分别与电源的阴极和阳极接通；位于环形上导轨20的直线轨迹上的多个挤压板25与位于环形下导轨21的直线轨迹上的多个移动网板23之间形成有污泥挤压通道28，该污泥挤压通道28自一端向着另一端的方向的宽度逐渐变窄。污泥进入污泥挤压通道28被挤压，接通电源，则在电泳的作用下，污泥的水分将被挤出，并穿过移动网板23流到污水盘29而被排出脱水机。污泥脱水装置的进一步结构可参见公开号为CN103332844A的专利文献，在此不进行赘述。
本例中，污泥浓缩装置3包括隔离筒30、刮泥板组31、驱动刮泥板组31和转轴322绕着转轴322的轴线转动的驱动机构（图中未显示）、以及用于使污泥倾向于向隔离筒30的中部靠拢的导流元件33。
隔离筒30为方形筒，隔离筒30的相对二侧壁上设有供水通过的滤水网孔300，滤水网孔300沿着隔离筒30的整个高度分布或者只沿隔离筒30的一段高度分布，本例中，滤水网孔300沿着隔离筒30的整个高度分布（如图2所示）。
进一步的，隔离筒30直立设置，其上、下部分别设有用以通入待浓缩的污泥的入口和用以排出浓缩后的污泥的出口，以及在隔离筒30对应出口处还设有出泥挡门34，其中设置出泥挡门34的目的是控制出泥量和出泥中的含水率。
转轴322水平穿过具有滤水网孔300的隔离筒30的相对二侧壁，相对二侧壁之间的距离为c，c的合理取值范围为150～250cm，若距离大于250cm，则浓缩效果会变差，若距离c小于150cm，则隔离筒30对污泥的处理量会过小。
刮泥板组31有两组，每组刮泥板组31均包括多个绕着转轴32的径向均匀分布的刮泥板310。二组刮泥板组31的刮泥板310分别与具有滤水网孔300隔离筒30的相对二侧壁接触。具体地，每个刮泥板310沿着自身长度方向延伸的一条边与隔离筒30的设有滤水网孔300的内侧壁紧贴，且刮泥板310所在平面、与刮泥板310接触的隔离筒30的内侧壁二者之间形成夹角为a，夹角a的选择范围为8～20°，具体可以为例如10°，15°等。
导流元件33包括多个导流板330，该多个导流板330固定设置在各刮泥板310上可使污泥倾向于向隔离筒30的中部靠拢，同时，多个导流板330沿着刮泥板310的长度方向分布且相邻二个导流板330间隔开，各导流板330所在平面、与刮泥板310接触的隔离筒30的内侧壁二者之间形成夹角为b，夹角b的选择范围是45～75°，具体可以为例如50°，60°等。
进一步的，两组刮泥板组31上的导流板330相互错开。导流板330的远离刮泥板310的端边与隔离筒30的内侧壁之间的距离为d，d的合理取值范围为60～150cm，优选为60～120cm。
具体的，污泥浓缩装置3位于环形下导轨21的侧上方，隔离筒30的出口位于移动网板22的上方或侧方，且污泥从出口排出的方向与移动网板22在直线轨迹上的移动方向相同，打开出泥挡门34，污泥从出口直接排向移动网板22上，由污泥脱水装置2对该浓缩后的污泥进行脱水。
本发明的工作过程如下：
（1）、浓缩
将已絮凝的污泥（污泥形成絮凝团从而泥、水分离）从隔离筒的入口通入到隔离筒内，水从滤水网孔排出隔离筒，污泥絮凝团沉降后，从隔离筒的出口排出，在污泥的浓缩过程中，控制刮泥板转动的速度小于隔离筒内污泥絮凝团的下沉速度，保证刮泥板的转动不会使已经浓缩的污泥（沉淀污泥絮凝团）重新带上来。在污泥浓缩过程中，隔离筒固定不动，驱动机构驱动转轴、刮泥板和导流板绕水平轴线旋转，刮泥板转动过程中不断将吸附在滤水网孔处的污泥或其他杂质刮离，保证滤水网孔畅通，同时，导流板使污泥絮凝团远离滤水网孔，使刮泥板刮后的滤水网孔不会马上被污泥覆盖，增加滤水网孔的透水量，导流板在对污泥絮凝团进行导向时，水从相邻二个导流板之间的间隔处流向滤水网孔并从中排出。
（2）、脱水
浓缩完成后的污泥，直接排向环形下导轨的直线轨迹上的移动网板上，从而进入污泥挤压通道被挤压，接通电源，则在电泳的作用下，污泥的水分将被挤出，并穿过移动网板流到污水盘而被排出脱水机。（具体过程可参见CN103332844A中的实施方式，在此不进行赘述）。
综上可见，本发明污泥浓缩装置结构非常简单，设置方便，在处理过程中，保证滤水网孔的畅通，水可快速从滤水网孔排出，浓缩效率高，浓缩效果好，且整个装置运行成本低，可适于含固率为0.5～3.0%的污泥的浓缩处理，浓缩处理后的出泥的含固率可达8～15%。由于结构简单并且出泥量可控，因此，十分方便电渗透污泥脱水装置3的进一步脱水处理工作，同时极大地提高电渗透污泥脱水装置3的工作效率和处理量。使得自一体机排出的污泥的含水量降低至40%甚至40%以下，操作简单，实施方便，且节能。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。