申请日2015.03.25
公开(公告)日2015.08.05
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明公开了一种超高压污水污泥深度脱水方法，经过初步脱水含水率较高的污泥被送入压滤腔，由动力机构带动双曲肘连杆机构，作用于挤压板，在压滤腔内被深度脱水，污泥压缩特性曲线与双曲肘连杆机构的运动特性曲线吻合，压缩开始阶段，只需相对较小的力就能将污泥压缩较大的位移，随着污泥压缩的进行，污泥被压缩得越来越实，污泥的孔隙比越来越小，污泥压缩需很大的力才能移动很小的位移，双曲肘连杆机构特性刚好与此相符;根据需要使动力机构产生的压力相应变化，在压滤后期增大动力机构的压力，结合双曲肘连杆机构力的放大作用和自锁性能形成巨大的压力，只需较小的液压就可实现对污泥的超高压压滤，将更多的水分挤压出，得到含水率低的污泥。
摘要附图
权利要求书
1.一种超高压污水污泥深度脱水方法，包括以下步骤：
1)、经初步脱水之后的污泥进入到储料仓，打开进料口，并由储料仓推至压滤腔内， 保持进出料口处于关闭状态以为压滤作准备;
2)、压滤前期：动力机构开始工作，驱动其推杆向下运动，以带动双曲肘连杆机构运 动，双曲肘连杆机构推动挤压板向下运动挤压污泥;
3)、压滤后期：通过对动力机构的增压，大幅提高推杆的力度，结合双曲肘连杆机构 的作用，对污泥进一步高压挤压;将挤压板推送到极限位置时，曲肘连杆机构处于“伸直” 状态，保持压滤一定的时间;
4)、脱水完毕后，打开进出料口，将压滤腔内的泥饼推送出去。
2.根据权利要求1所述的超高压污水污泥深度脱水方法，基于超高压污水污泥深度 脱水装置，所述的超高压污水污泥深度脱水装置包括筒体(1)、储料仓(2)、设置在筒体 (1)上部的上固定板(3)和设置在筒体(1)底部的下固定板(4)，其特征在于：所述 的脱水装置还包括双曲肘连杆机构(5)、挤压板(6)和驱动双曲肘连杆机构(5)的动力 机构，所述的双曲肘连杆机构(5)位于筒体(1)内，并固定安装在上固定板(3)上， 所述双曲肘连杆机构(5)的前端与挤压板(6)连接，双曲肘连杆机构(5)与动力机构 连接并在动力机构的带动下实现伸缩，所述的挤压板(6)与下固定板(4)之间形成压滤 腔(7)，所述的储料仓(2)位于压滤腔(7)侧方并与其相连通;所述的下固定板(4) 上设有供压滤腔(7)内水分排出的排水机构。
3.根据权利要求2所述的超高压污水污泥深度脱水装置，其特征在于：所述的动力 机构包括行程油缸(8)、工作油缸(9)和增压油缸(10)，所述的工作油缸(9)的推杆 (9-1)与双曲肘连杆机构连接，工作油缸(9)的后端与行程油缸(8)和增压油缸(10) 相连接或连通;在双曲肘连杆机构施力挤压的前期，由行程油缸(8)带动工作油缸，并 向前推进双曲肘连杆机构，在挤压的后期，则由行程油缸(8)切换至增压油缸(10)，由 增压油缸(10)提高作用力，协同双曲肘连杆机构(5)，对污泥作进一步高压挤压。
4.根据权利要求2或3所述的超高压污水污泥深度脱水装置，其特征在于：所述的 排水机构包括在下固定板(4)上开设有多个供水分流通的小孔(11)及液体流道(12)， 下固定板(4)上表面包裹着滤布(13)，所述的液体通道(12)一端与集液管(14)相连， 另一端与进气管(15)相连，所述的进气管(15)与高压气源(16)相连。
5.根据权利要求2所述的超高压污水污泥深度脱水装置，其特征在于：在筒体(1) 的两侧分别开设有进料口(17)和出料口(18)，所述的进料口(17)处设置有进料闸板 (17-1)，所述的出料口(18)处设置有出料闸板(18-1)，进出料闸板由闸板推动气缸(19) 驱动，所述的闸板推动气缸(19)与进出料闸板一一对应。
6.根据权利要求5所述的超高压污水污泥深度脱水装置，其特征在于：所述的进出 料口的内底面与压滤腔(7)的内底面等高，并在进出料口的内底面上开设有相应的闸板 槽(20)，所述的闸板槽(20)内设置有弹簧(20-1)及填盖板(20-2)，所述的填盖板(20-2) 固定设置在弹簧(20-1)的上端。
7.根据权利要求3所述的超高压污水污泥深度脱水装置，其特征在于：所述的上固 定板(3)上安装有泥层疏通结构(21)，所述的泥层疏通结构(21)向下延伸至压滤腔(7) 内。
8.根据权利要求7所述的超高压污水污泥深度脱水装置，其特征在于：所述的泥层 疏通结构(21)为空心针状结构，在其上开设有多个通孔，并在泥层疏通结构的表面覆设 有一层滤布。
9.根据权利要求2所述的超高压污水污泥深度脱水装置，其特征在于：所述的上固 定板(3)通过多根拉杆(22)安装在筒体(1)内，所述的拉杆(22)靠近上固定板(3) 处为螺纹结构，在所述的上固定板(3)上设置有调节螺母(24)，通过调节螺母(24)可 调节上固定板(3)的位置。
说明书
超高压污水污泥深度脱水方法
技术领域
本发明涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种超高压污水污泥深度脱水方法。
背景技术
污泥是污水处理后的产物，当前污水处理后产生的大量污泥需要进一步处理，脱水是 污泥处理的重要环节，其目的是将污泥内大部分水分脱除，使固体高度富集，大幅减少污 泥体积以节省投资，提高污泥热值和节约能源，对于污泥的减量化及后续处置具有重要意 义。脱水一般可分为机械脱水及干化脱水，干化脱水通过消耗大量的热量将污泥中的水分 蒸发从而实现污泥的深度脱水，机械脱水是最有效、能耗最少的脱水方式，当前采用调理 及机械方法对污泥进行深度脱水一般情况下可使含水率达到80%-60%。
机械脱水方式及设备主要有带式过滤脱水、离心脱水、板框压滤脱水三大类，带式过 滤脱水通过絮凝、重力脱水、楔形脱水、低压脱水、高压脱水，带之间的挤压实现连续性 脱水，脱水后的滤饼含水率约在75%-80%。离心脱水是利用固液两相的密度差，通过高速 旋转的离心加速度使固相和液相分离，达到离心沉降，采用离心脱水泥饼含水率一般在80% 左右。板框压滤脱水通过螺杆泵将污泥进行挤压，水分通过滤布，而污泥在板框内，压榨 的压力一般在1.6Mpa，隔膜板框压滤机脱水的污泥含水率一般在60%左右。脱水设备还有 碟螺脱水机、钢带机，碟螺脱水机利用动环和静环之间形成的过滤空间实现脱水，但不擅 长颗粒大、硬度大的污泥的脱水，污泥含水率在75%-80%之间。
超高压弹性压榨机是一种压力更大，效率更高的压滤设备和固液分离设备，整个过程 主要分为进料--弹性压榨--接液--卸料等四个过程。首先为进料过滤，由进料泵将物料输送 到滤室，进料的同时借助进料泵的压滤进行固液分离，即一次过滤;弹性压榨，设备的一 端固定，另一端通过液压油缸施加外界压力，通过弹性传力装置(弹簧)压缩滤室空间进 行压榨，即二次压榨;滤液排出，通过移动接液盘将进料过滤和弹性压榨过程中滤出的滤 液排出，为下一步卸料让出空间;自动拉板，自动拉板机构通过传动及拉开装置上的传动 链，滤饼自动脱落，由下部的运输设备运走，主要设备有机架及控制系统、滤板及滤布系 统、自动拉板机构、接液机构。该设备压力直接来自液压油缸的压力，为直接压榨，压榨 压力可达到5-7MPa单批次工作周期为1.0～1.5h，工作效率为隔膜压滤机的3-4倍。但仍 存在能耗大的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的处理后污泥含水率高、对液压动力要求高、 能耗大的问题，提供了一种能耗低、可实现压力放大至超高压(压榨压力超过10MPa)、 污泥含水率低的超高压污水污泥深度脱水方法。
本发明的技术解决方案是，提供一种以下步骤的超高压污水污泥深度脱水方法，包括 以下步骤：
1)、经初步脱水之后的污泥进入到储料仓，打开进料口，并由储料仓推至压滤腔内， 保持进出料口处于关闭状态以为压滤作准备;
2)、压滤前期：动力机构开始工作，驱动其推杆向下运动，以带动双曲肘连杆机构运 动，双曲肘连杆机构推动挤压板向下运动挤压污泥;
3)、压滤后期：通过对动力机构的增压，大幅提高推杆的力度，结合双曲肘连杆机构 的作用，对污泥进一步高压挤压;将挤压板推送到极限位置时，曲肘连杆机构处于“伸直” 状态，保持压滤一定的时间;
4)、脱水完毕后，打开进出料口，将压滤腔内的泥饼推送出去。
采用以上结构，本发明与现有技术相比，具有以下优点：经过初步脱水含水率较高的 污泥被送料装置送入压滤腔，由动力机构带动双曲肘连杆机构，并作用于挤压板，使在压 滤腔内被深度脱水，污泥压缩特性曲线与双曲肘连杆机构的运动特性曲线吻合，即压缩开 始阶段，只需要相对较小的力就能将污泥压缩较大的位移，随着污泥压缩的进行，污泥被 压缩得越来越实，污泥的孔隙比越来越小，污泥压缩需要很大的力才能移动很小的位移， 而双曲肘连杆机构特性刚好与此相符;同时，根据需要使动力机构产生的压力相应变化， 在压滤后期增大动力机构的压力，结合双曲肘连杆机构力的放大作用和自锁性能可在压滤 腔形成巨大的压力，液压系统只需要较小的液压(动力机构采用液压系统的情况下)就可 实现对污泥的超高压压滤，将更多的水分挤压出，从而得到含水率低的污泥。
作为优选，所述的脱水方法基于超高压脱水装置，所述的超高压脱水装包括筒体、储 料仓、设置在筒体上部的上固定板和设置在筒体底部的下固定板，所述的脱水装置还包括 双曲肘连杆机构、挤压板和驱动双曲肘连杆机构的动力机构，所述的双曲肘连杆机构位于 筒体内，并固定安装在上固定板上，所述双曲肘连杆机构的前端与挤压板连接，双曲肘连 杆机构与动力机构连接并在动力机构的带动下实现伸缩，所述的挤压板与下固定板之间形 成压滤腔，所述的储料仓位于压滤腔侧方并与其相连通;所述的下固定板上设有供压滤腔 内水分排出的排水机构。
作为优选，所述的动力机构包括行程油缸、工作油缸和增压油缸，所述的工作油缸的 推杆与双曲肘连杆机构连接，工作油缸的后端与行程油缸和增压油缸相连接或连通;在双 曲肘连杆机构施力挤压的前期，由行程油缸带动工作油缸，并向前推进双曲肘连杆机构， 在挤压的后期，则由行程油缸切换至增压油缸，由增压油缸提高作用力，协同双曲肘连杆 机构，对污泥作进一步高压挤压。采用该结构，在污泥挤压的前阶段，由于力较小而污泥 压缩位移较大，采用行程油缸及工作油缸即可实现污泥挤压，而在挤压的后阶段，由于污 泥的位移较小而所需要的力较大，采用增压油缸及工作油缸组合工作，可实现位移较小而 力较大;利用增压油缸的增压作用及双曲肘连杆机构的力的放大作用，两者的“双重”作 用可实现污泥的超高压压滤，将更多的水分挤出。
作为优选，所述的排水机构包括在下固定板上开设有多个供水分流通的小孔及液体流 道，下固定板上表面包裹着滤布，所述的液体通道一端与集液管相连，另一端与进气管相 连，所述的进气管与高压气源相连。由于滤布使用一段时间后，污泥颗粒易分布在滤布上， 堵塞网孔，造成脱水效率降低，采用进气管将高压气源与下固定板及滤布相连，使用一定 时间后，打开气源及开关阀门，高压气体将滤布上堵塞的污泥冲洗干净，而不需用水清洗， 清洗滤布非常方便。
作为优选，在筒体的两侧分别开设有进料口和出料口，所述的进料口处设置有进料闸 板，所述的出料口处设置有出料闸板，进出料闸板由闸板推动气缸驱动，所述的闸板推动 气缸与进出料闸板一一对应。污泥从进料口进入压滤腔，压滤时，进出料闸板均关闭，待 压滤结束后，打开进出料闸板，将处理后的污泥从出料口推出。
作为优选，所述的进出料口的内底面与压滤腔的内底面等高，并在进出料口的内底面 上开设有相应的闸板槽，所述的闸板槽内设置有弹簧及填盖板，所述的填盖板固定设置在 弹簧的上端。采用该结构是可实现闸板插入到闸板槽，同时，闸板打开时填盖板又可以在 弹簧作用下将闸板槽封闭，防止污泥进入到闸板槽内影响闸板的下一次工作。
作为优选，所述的上固定板上安装有泥层疏通结构，所述的泥层疏通结构向下延伸至 压滤腔内。由于污泥被挤压后，其孔隙比变小，易堵塞水的流通，造成水分不易排出，尤 其是在高压压滤下，污泥的空隙堵塞更为严重，采用泥层疏通结构在污泥层形成水的流道， 易于水排出。
作为优选，所述的泥层疏通结构为空心针状结构，在其上开设有多个通孔，并在泥层 疏通结构的表面覆设有一层滤布。这样可以防止泥层疏通结构的堵塞。
作为优选，所述的上固定板通过多根拉杆安装在筒体内，所述的拉杆靠近上固定板处 为螺纹结构，在所述的上固定板上设置有调节螺母，通过调节螺母可调节上固定板的位置。 这样可以适应不同的污泥的处理量，保证双曲肘连杆机构的“肘杆”伸直，达到最大的力 的放大效果及锁牢，当污泥处理量增大时，调节螺母，使上固定板向后移动一定的距离， 当污泥处理量减小时，调节螺母，使上固定板向前移动一定的距离。