申请日2015.10.15
公开(公告)日2016.04.13
IPC分类号C02F11/00; C02F11/14
摘要
本实用新型公开了一种具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，包括输送单元、进料单元、破壁单元及出料单元，其中，输送单元包括输料口、筒体、及活塞送料杆，活塞送料杆前端还依次固接一锥形压榨锤和凸柱，凸柱上安装一开设有挤压孔的圆形挡板，筒体内壁设有与锥形压榨锤相对应的压榨腔，破壁单元包括设有加热介质进出口的壳体、内置于所述壳体的破壁管道及架设于壳体底部的支座。本实用新型通过在输送筒体内进行锥形压榨锤、压榨腔以及带有挤压孔的圆形挡板的设置，初步破坏了絮凝污泥胶体的结构及其与表面吸附水之间的结合力，释放了污泥大部分的间隙水及部分毛细管水，提高了污泥的流动性及均一性，显著改善了污泥后续破壁的效果。
权利要求书
1.一种具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，沿污泥的流动方向依次贯通设置有输送单元、进料单元、破壁单元及出料单元，
其中，输送单元包括输料口、与所述输料口贯通连接的筒体、以及可在所述筒体内往复运动的活塞送料杆，所述活塞送料杆前端还依次固接一锥形压榨锤和凸柱，所述凸柱上安装一开设有挤压孔的圆形挡板，
所述筒体内壁设有与所述锥形压榨锤相对应的压榨腔，当所述锥形压榨锤与所述压榨腔相抵顶时，所述锥形压榨锤、所述压榨腔及所述圆形挡板形成一仅供污泥从所述挤压孔挤出的内部空腔;
其中，破壁单元包括设有加热介质进出口的壳体、内置于所述壳体的破壁管道及架设于所述壳体底部的支座，所述进料单元与所述破壁单元、所述破壁单元与所述出料单元之间还分别固接于连接板，所述连接板上开设有与所述破壁管道相对应的贯通孔，所述破壁管道延伸并固定于所述贯通孔。
2.如权利要求1所述的具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，所述圆形挡板包括内齿轮及与所述内齿轮相啮合的外齿轮，所述内外齿轮之间的间隙形成不规则的所述挤压孔。
3.如权利要求1所述的具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，所述破壁管道的外直径为50～60mm，壁厚为2～3mm。
4.如权利要求1所述的具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，所述破壁管道为串联或并联设置。
5.如权利要求1所述的具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，所述破壁管道为并联设置。
6.如权利要求1所述的具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，所述破壁管道依据所述加热介质的流动方向，在所述连接板上呈正三角形排列设置。
7.如权利要求1所述的具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，所述输料口位置还设置一过滤筛网，所述过滤筛网的孔径为10～20mm。
说明书
一种具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置
技术领域
本实用新型涉及一种污泥处理装置。更具体地说，本实用新型涉及一种具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置。
背景技术
在污水的处理工程中，一般会通过添加无机或有机絮凝剂，使污水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚形成絮凝体，随着絮凝体体积的进一步增大，在重力作用下脱离水相沉淀形成大量污泥。但由于污泥中亲水性的有机物与絮凝剂形成复合胶体网状结构，水合程度高，使用压滤、离心等机械装置脱水困难，从而造成了后续污泥干化脱水的能耗成本。因此，絮凝后污泥在进行机械脱水步骤前一般需要进行适当的热预处理，以破坏污泥絮凝体的结构及促进污泥微生物细胞内物质释放。
但污泥经絮凝浓缩后含水量一般在80～90%之间，流动性和均一性差，呈不沉降稠厚膏体状，不利于在管道中输送且易出现粘壁现象，从而影响热传递效率，污泥的热预处理破壁效果差。污泥中所含水分大致可分为四类：间隙水、毛细管水、表面吸附水及内部结合水，其中，间隙水含量高，且易于以物理方式压滤析出。由此，需要在污泥进入热预处理步骤前，对稠厚的污泥进行机械挤压处理，初步破坏污泥的机构，将存留在污泥间隙中的间隙水变成游离水，固液相初步分离，以增加污泥的流动性，提高后续破壁效率。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种具有二级压榨输送结构的污泥热预处理破壁装置，其通过在污泥输送筒体内进行锥形压榨锤、压榨腔以及带有 挤压孔的圆形挡板的设置，初步破坏絮凝污泥胶体的结构及其与表面吸附水之间的结合力，释放污泥大部分的间隙水及部分毛细管水，增加了污泥的流动性及均一性，显著提高了污泥后续破壁的效果及效率。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种具有二级挤压输送结构的污泥预处理破壁装置，其特征在于，沿污泥的流动方向依次贯通设置有输送单元、进料单元、破壁单元及出料单元，
其中，输送单元包括输料口、与所述输料口贯通连接的筒体、以及可在所述筒体内往复运动的活塞送料杆，所述活塞送料杆前端还依次固接一锥形压榨锤和凸柱，所述凸柱上安装一开设有挤压孔的圆形挡板，
所述筒体内壁设有与所述锥形压榨锤相对应的压榨腔，当所述锥形压榨锤与所述压榨腔相抵顶时，所述锥形压榨锤、所述压榨腔及所述圆形挡板形成一仅供污泥从所述挤压孔挤出的内部空腔;
其中，破壁单元包括设有加热介质进出口的壳体、内置于所述壳体的破壁管道及架设于所述壳体底部的支座，所述进料单元与所述破壁单元、所述破壁单元与所述出料单元之间还分别固接于连接板，所述连接板上开设有与所述破壁管道相对应的贯通孔，所述破壁管道延伸并固定于所述贯通孔。
絮凝后稠厚的污泥从输料口进入输送筒体内，在活塞送料杆的推动下向前运行，当锥形压榨锤推动污泥进入压榨腔时，随着压榨腔内部直径的逐渐缩小，污泥受到极大的压榨压力，然后污泥继续前行进入由锥形压榨锤、压榨腔及圆形挡板组成的内部空腔内，污泥受到的压力瞬间降低;
接着，活塞送料杆向远离破壁单元的方向做回复运动，圆形挡板向内挤压内部空腔内的污泥，污泥经挤压孔的挤压剪切力形成污泥条，进入输送筒体的末端，压力同时瞬时突降，随活塞送料杆的往复运动最终被推向破壁单元。
由此，污泥进入输送筒体内，依次经压榨锤和压榨腔的压榨压力→锥形压榨锤、压榨腔及圆形挡板组成的内部空腔内压力的瞬时降低→圆形挡板的挤压压力及挤压孔的挤压剪切力→输送筒体尾端压力的再次突降，污泥经过两次因压力突降而产生的急剧扩张，污泥的结构遭到破坏，污泥变疏松，部分结合键发生断裂;
此外，污泥分别在压榨腔和挤压孔受到压榨、挤压和剪切力，污泥絮凝团内大部分的间隙水及部分污泥颗粒内的毛细管水释放出来形成游离水，污泥实现固液分离，提高了污泥的流动性及均一性，此外污泥颗粒与其表面吸附的结合水之间的结合能力也在一定程度上被破坏。
优选的是，其中，所述圆形挡板包括内齿轮及与所述内齿轮相啮合的外齿轮，所述内外齿轮之间的间隙形成不规则的挤压孔，异形条状污泥经挤压而出。
优选的是，其中，所述破壁管道的外直径为50～60mm，壁厚为2～3mm，以保证污泥的热破壁效果及加热介质的利用效率。
优选的是，其中，所述破壁管道为串联或并联设置。
优选的是，其中，所述破壁管道为并联设置，以减小破壁装置的外观体积尺寸及提高热利用效率。
优选的是，其中，所述破壁管道依据所述加热介质的流动方向，在所述连接板上呈正三角形排列设置，使传热介质在流动使易产生湍流，提高传热效率，从而提高污泥的热预处理破壁效果，所述破壁管道的中心距为所述破壁管道外径的1.3倍，通过在连接板上对破壁管道进行合理排布，既保证可排列更多的管道，又保证连接板足够的强度。
优选的是，其中，所述输料口位置还设置一过滤筛网，所述过滤筛网的孔径为10～20mm，以过滤到粒径较大的石砾等固体颗粒。
本实用新型至少包括以下有益效果：
(1)由于污泥输送筒体内锥形压榨锤、压榨腔以及带有挤压孔的圆形挡板的设置，污泥在进入破壁单元前先后受到两次挤压压榨压力及两次压力的瞬时突降，污泥的结构遭到破坏，污泥变得疏松，部分结合键发生断裂，且污泥絮凝团内大部分的间隙水及部分污泥颗粒内的毛细管水被释放出来形成游离水，污泥颗粒与其表面吸附的结合水之间的结合能力也在一定程度上被破坏，污泥在一定程度上实现固液分离，增加了污泥的流动性及均一性，这都利于污泥的后续破壁操作，显著提高了污泥单元破壁的效果;
(2)本实用新型提供的污泥热预处理破壁装置实用性强，操作简单，工作稳定，加热介质对污泥热预处理效果好，可有效破坏污泥微生物的细胞壁 及微生物胞外物质与水的结合键，显著降低污泥的比阻值，破壁后污泥再经机械脱水后污泥的含水量可降至35%以下，使得后续干化步骤的消耗的能量可降低55%以上。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。