申请日2015.11.11
公开(公告)日2016.04.27
IPC分类号C02F11/12; C02F11/14
摘要
本实用新型提供了一种一站式可移动污泥脱水集成装置，其核心脱水技术采用叠螺式污泥脱水，整套系统解决了传统污泥处理设备容易堵塞、固定资产投入大、运行成本高、进泥污泥浓度要求高、灵活性差等问题。现有的污泥脱水装置，对于每天供水量在10万m3以下的小规模自来水厂而言，其运行和维护成本比较高。移动式污泥脱水集成装置是通过车载实现可移动式污泥脱水处理终端，可将浓缩污泥(含水率95%-97%)或低浓度污泥(含水率97%-99.7%)进一步脱水制成泥饼(含水率60%-80%)，单套最大处理能力可达450kg*DS/h。一站式可移动污泥脱水集成装置特别适用于中小型自来水厂的污水处理、建筑泥浆水、疏浚污泥、突发事件中的污水处理等无需或无法前期投入建设固定污水污泥处理设施的领域。
权利要求书
1.一种一站式可移动污泥脱水集成装置，含有汽车载体(1)，所述汽车载体(1)上安装有自动控制模块(3)、进泥模块(4)、絮凝混合模块(5)、叠螺式污泥脱水模块(6)和出泥模块(7);所述进泥模块(4)、絮凝混合模块(5)、叠螺式污泥脱水模块(6)和出泥模块(7)通过管道依次连接;所述自动控制模块(3)用于控制各个模块自动工作。
2.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述絮凝混合模块(5)通过管道进一步外接絮凝调制模块(2)。
3.根据权利要求2所述集成装置，其特征在于，所述絮凝调制模块(2)采用三厢式配药装置，进一步还包括通过溶液储存罐的液位计信号自动控制。
4.根据权利要求3所述集成装置，其特征在于，所述絮凝混合模块(5)用于将污泥与絮凝调制模块(2)的PAM溶液进行充分混合，以形成矾花。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述集成装置，其特征在于，所述叠螺式污泥脱水模块含有过滤体和螺旋轴，其中，所述过滤体又分为浓缩部件和脱水部件。
6.根据权利要求5所述集成装置，其特征在于，所述过滤体含有固定环和游动环，所述固定环和游动环间隔组合排列，所述螺旋轴贯穿每个固定环和游动环的圆心，并且可以相对游动。
7.根据权利要求6所述集成装置，其特征在于，所述螺旋轴的螺距逐渐变小，所述固定环和游动环的间隙也逐渐变小，并且螺旋腔的体积不断收缩。
8.根据权利要求6所述集成装置，其特征在于，所述固定环和游动环相对移动，具有实现连续的自清洗的功能。
9.根据权利要求6-8任一权利要求所述集成装置，其特征在于，所述一站式移动污泥脱水集成装置采用的管道为自备的进泥软管、出泥软管或加药软管。
10.根据权利要求6-8任一权利要求所述集成装置，其特征在于，所述模块均集成在集装箱内，所述集装箱的长度规格选自10-40英尺，具备污泥脱水功能的集装箱通过汽车载体实现移动功能。
说明书
一种一站式可移动污泥脱水集成装置
技术领域
本实用新型涉及一种污泥脱水装置，尤其涉及一种一站式可移动污泥脱水装置。
背景技术
在当前水资源严重紧缺，水环境污染日益严重的情况下，针对我国当前约有95%以上的自来水厂排泥水未经处理的现状，排泥水处理和污泥处置的重要意义越来越受到人们的重视。自来水厂的污泥主要由从原水中去除的有机物、无机物、重金属元素等杂质及水处理过程中投加的混凝剂组成。该污泥在进行脱水处理后，有利于污泥的最终处置。
已知有多种方法可以对自来水厂污泥进行处理，现有的污泥脱水主要有以下几种：
板框式污泥脱水机：在密闭的状态下，经过高压泵打入的污泥经过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。此方式可以将污泥含水率降至55%～65%，但深度脱水前需对污泥进行有效调理，对污泥颗粒表面的有机物进行改性，或对污泥的细胞和胶体结构进行破坏。目前，污泥的调理方法主要采用化学调理，向污泥中投加无机金属盐药剂、各种污泥改性剂等调理剂，无机金属盐的不仅增加了污泥的外运量，更严重的是造成了二次污染;
带式污泥脱水机：由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，从而实现污泥脱水。此方式添加有机絮凝剂，可以将污泥含水率降至75%左右，而从污泥的处置及再利用角度出发，污泥填埋要求含水率小于60%。
离心式污泥脱水机：由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒，在高速旋转产生的离心力下，污泥即被甩入转腔内。由于比重不一样，形成固液分离。污泥在螺旋输送器的推动下，被输送到转鼓的锥端由出口连续排出;液环层的液体则由堰口连续“溢流”排至转鼓外靠重力排出。此方式添加有机絮凝剂，可以将污泥含水率降至75%左右，而从污泥的处置及再利用角度出发，污泥填埋要求含水率小于60%。
现有污泥脱水技术主要有以下缺点：
容易堵塞。在固液分离过程中，不管是带式和离心式的脱水机，板框式的脱水机，都存在着容易堵塞的现象。为了防止堵塞，上述各种机型都只能用大量的水来进行冲洗，这不仅造成水源浪费，而且大量的冲洗水增加了污水处理内循环的负担。而且一旦堵塞，就必须停机检修，造成脱水机不能连续运行，影响了企业或社会的正常生产运作。
固定资产投入大。使用传统污泥脱水工艺及设备的自来水厂进行污泥脱水必然要投入大量的资金用于建设污泥脱水处理工艺相关的构筑物、采购污泥脱水处理设备等固定资产。在经济欠发达地区、中小规模的自来水厂中，由于无法投入较大的固定资产，从而导致自来水厂污泥污水无法处理而直接外排。
运行成本高。传统的污泥脱水设备运行成本高，除了巨额水电费之外，还有人工费、管理和维护等费用。即使有些自来水厂投入了污泥脱水工艺相关的固定资产，也存在因为后期的高额运行成本而久置不用的现象。
占地面积大。传统污泥处理设备要求低浓度污泥脱水必须经过浓缩后才能脱水，这就要求必须建设浓缩和贮存池来对低浓度污泥进行浓缩，不仅增加了固定资产的投入，还延长了污泥脱水处理周期，大幅增加了污泥脱水工艺的占地面积。
灵活性较差。传统的污泥脱水处理设备为固定设施，不具备可移动性，无法灵活的进行污泥脱水处理。对于污泥脱水处理的新技术、新工艺也无法及时的做出更新。
本实用新型提供了一种一站式可移动污泥脱水集成装置，其核心脱水技术采用叠螺式污泥脱水，整套系统解决了传统污泥处理设备容易堵塞、固定资产投入大、运行成本高、进泥污泥浓度要求高、灵活性差等问题。现有的污泥脱水装置，对于每天供水量在10万m3以下的小规模自来水厂而言，其运行和维护成本比较高;此外，在出现突发或临时的污泥处置需求时，若无及时的就地处理措施，将造成严重的环境污染和经济损失。因此急需一种适合于小型污泥处理规模，并且能方便快捷移动的脱水系统。
实用新型内容
本实用新型提供一种一站式可移动污泥脱水集成装置，含有汽车载体1，所述汽车载体1上安装有自动控制模块3、进泥模块4、絮凝混合模块5、叠螺式污泥脱水模块6和出泥模块7;所述进泥模块4、絮凝混合模块5、叠螺式污泥脱水模块6和出泥模块7通过管道依次连接;所述自动控制模块3用于控制各个模块自动工作。
其中，所述絮凝调制模块2和絮凝混合模块5通过管道外部连接，所述絮凝调制模块用于配制絮凝剂，然后配制好的絮凝剂通过管道流向絮凝混合模块，所述絮凝混合模块用于污泥与絮凝剂混合调质，并且其出口与叠螺式污泥脱水模块连接。所述叠螺式污泥脱水模块出口与出泥模块连接，另外，进泥模块与处理现场的污泥浓缩池连接，出泥模块与污泥运输车连接。
优选地，所述一站式可移动污泥脱水集成装置的进泥模块进一步还包括进泥泵和配套的易拆卸管路。进泥泵将污泥池中存储的污泥抽送到絮凝混合模块，给整套装置提供污泥原料。
优选地，所述絮凝调制模块采用三厢式配药装置，进一步还包括通过溶液储存罐的液位计信号自动控制。一旦液位计达到“低位”，触发进水电磁阀打开，同时启动干粉投加机，开始配药，浓度可以调整。一旦液位计达到“高位”，此循环过程就停止，搅拌机继续工作。絮凝药剂采用PAM制备。
优选地，所述絮凝混合模块用于将污泥与絮凝调制模块的PAM溶液进行充分混合，以形成矾花。进一步，进入到叠螺式污泥脱水模块进行压榨脱水，混合槽内设有进泥口、溢流口、加药口和放空口，并设有也为调节装置，从而可以调节污泥的进给量。
优选地，叠螺式污泥脱水模块是一站式可移动污泥脱水集成装置的关键部件，主要由过滤体和螺旋轴组成，过滤体又分浓缩部件和脱水部件两部分，固定环和游动环间隔组合排列，螺旋轴贯穿每个固定环和游动环的圆心。当污泥进入过滤体后，固定环和游动环相对游动，游动环对污泥进行剪切压榨，使滤液通过固定环和游动环间隙快速向外排出，污泥迅速浓缩脱水，同时保证污泥向脱水部推移，当污泥进入到脱水部时，在滤腔内的空间不断缩小，污泥内压不断增强，再加上出泥处背压板的背压作用，使其达到脱水，干泥不断排出机外。
叠螺式污泥脱水模块的运行状态包括：浓缩、脱水、自清洗状态。
(1)浓缩：当螺旋推动轴转动时，设在推动轴外围的多重固定环和游动环相对移动，在重力作用下，水从相对移动的固定环和游动环间隙中滤出，实现快速浓缩。
(2)脱水：经过浓缩的污泥随着螺旋轴的转动不断往前移动;沿泥饼出方向，螺旋轴的螺距逐渐变小，固定环和游动环之间的间隙也逐渐变小，螺旋腔的体积不断收缩;在出口处背压板的作用下，内压逐渐增强，在螺旋推动轴依次连续运转推动下，污泥中的水分受挤压排出，滤饼含固量不断升高，最终实现污泥的连续脱水。
(3)自清洗：螺旋轴的旋转，推动游动环不断转动，设备依靠固定环和游动环之间的移动实现连续的自清洗过程，从而巧妙地避免了传统脱水机普遍存在的堵塞问题。
一种一站式可移动污泥脱水集成装置使用方法包括以下步骤：S1：移动至待处理点，并与污泥浓缩池和自来水建立连接;S2：采用絮凝调制模块进行絮凝剂配制;S3：在絮凝混合模块内实现污泥与絮凝剂的充分混合，形成矾花;S4：“矾花”状的污泥溢流至叠螺式污泥脱水模块脱水，滤液排放至污水管网系统，泥饼通过出泥泵输送至污泥运输车。该系统可将自来水厂的浓缩污泥(含水率95%-97%)或低浓度污泥(含水率97%-99.7%)稳定脱水至含水率65%，使污泥体积明显缩减，实现污泥处理减量化、稳定化、无害化。
一站式可移动污泥脱水集成装置将叠螺式污泥脱水模块、絮凝调制模块、絮凝混合模块、进泥模块、出泥模块、自动控制模块集成在一个20英尺标准集装箱内，具备污泥脱水功能的集装箱通过汽车载体实现移动功能，或选自10-40英尺定制集装箱。一站式可移动污泥脱水集成装置自备进泥软管、出泥软管、加药软管及电缆，可快速移动至需要进行污泥脱水处理的地方，只需简单快速的连接，为系统供电，即可实现抽取污泥→絮凝混合→脱水→泥饼输送工艺流程，整个污泥脱水运行工艺实现全自动控制。
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，运行和维护成本低，机动灵活，脱水效果好的移动式污泥脱水系统。
与目前行业内常见的脱水设备相对比，一站式可移动污泥脱水集成装置具有以下优点：
1、设备移动灵活
由于一站式可移动污泥脱水集成装置配备了汽车载体，所以该套装置可以方便快捷出现在需要进行污泥脱水处理的地方，灵活、方便，尤其适用于中小型污泥处理规模的处理现场。
2、体积小巧、功能齐全
一站式可移动污泥脱水集成装置处理规模为10.8tDS/d(450kg*DS/h)，占地面积仅17.5m2(6600×2660×2700mm)。一站式可移动污泥脱水集成装置具备完整的污泥脱水处理能力，并且自备对外管线及接口。系统运行现场只需连接污泥进泥口、脱水污泥出泥口、自来水接口，滤液回流口，动力电缆接口即可实现污泥脱水处理。
3、适用污泥浓度范围广(可达2000-50000mg/L)
待处理污泥浓度在2000-50000mg/L时，经过一站式可移动污泥脱水集成装置处理后，自来水厂泥饼含水率可稳定在65%以下。
4、前期投入极低
一站式可移动污泥脱水集成装置能满足多个污泥待处理点进行污泥脱水处理。各污泥待处理点无需进行大量的前期投入(设施建设、设备购买等)，只需要有各自的贮泥罐，即可满足污泥脱水处理需求。
5、备用率低
使用传统污泥脱水工艺及设备通常在设计建造时需考虑设备备用，而一站式可移动污泥脱水集成装置可采用多个污泥待处理点共用设备的模式，一套一站式可移动污泥脱水集成装置可根据各污泥待处理点的实际情况进行合理调配，提高一站式可移动污泥脱水集成装置的使用饱和度，较大限度的降低投入成本。
6、全自动控制、运行管理简单
一站式可移动污泥脱水集成装置可实行24小时全自动控制，无需人员现场值守，系统脱水性能稳定，确保出泥含水率符合要求。