申请日2013.09.18
公开(公告)日2014.01.01
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明涉及一种污泥调质器及其污泥调质方法，污泥调质器主要由混料搅拌筒、转轴、支撑座、多个搅拌叶、电机构成，所述搅拌叶设在混料搅拌筒内，搅拌叶的一端与转轴的端部联接且沿转轴的周向分布，另一端为自由端，向着污泥入口的方向延伸。本发明设备是针对污泥处理专门设计的，其最大特点是在混料搅拌筒中省掉了搅拌轴，保证了污泥输送的流畅性，减少了对设备的维护，尤其是使搅拌叶的延伸方向与污泥输送的流向一致，减小了沿径向对搅拌叶造成直接的冲击，从而延长了调质器的使用寿命;本发明的污泥调质方法，主要利用污泥调质器对污泥和调质药品混合搅拌，以加快调质药品与污泥反应过程，从而使调质药品得到充分利用，避免浪费及减少污染。
权利要求书
1.一种污泥调质器，其特征在于：它主要由混料搅拌筒、转轴、支撑座、 多个搅拌叶、电机构成，所述转轴和混料搅拌筒设在支撑座上，混料搅拌筒的 一端设有污泥入口，靠近该端的筒壁上设有药品加入口，另一端为封闭端，靠 近该封闭端的筒壁上设有污泥排出口，所述转轴的一端与电机联接，另一端设 在混料搅拌筒的封闭端处，设在混料搅拌筒内的所述搅拌叶的一端与转轴的端 部联接且沿转轴的周向分布，另一端为自由端，向着污泥入口的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的污泥调质器，其特征在于：还包括拨料盘，所述 拨料盘套装固定在转轴上，拨料盘是由圆形挡板以及设在圆形挡板表面的多个 条形拨料块构成，所述条形拨料块沿圆形挡板的周向间隔分布且与污泥排出口 相对应。
3.根据权利要求1所述的污泥调质器，其特征在于：所述搅拌叶为弧形结 构，所有搅拌叶构成一个球形或椭球形结构，所述混料搅拌筒的内表面为与搅 拌叶形状相适配的弧形面。
4.根据权利要求2所述的污泥调质器，其特征在于：所述搅拌叶的数量为 3～6根;所述条形拨料块的数量为3～6根。
5.根据权利要求1所述的污泥调质器，其特征在于：所述污泥排出口的中 心线与所述污泥入口的中心线相垂直。
6.根据权利要求1所述的污泥调质器，其特征在于：所述混料搅拌筒的内 表面与搅拌叶之间的间隙为3～10mm。
7.根据权利要求1～6任一项所述的污泥调质器，其特征在于：所述电机 采用转速可调的变频电机。
8.根据权利要求1～7任一项所述污泥调质器的污泥调质方法，其特征在 于，
包括以下步骤：
A、进料：将污泥和调质药品连续不断地送入污泥调质器的混料搅拌筒中;
B、混合搅拌：转轴带动混料搅拌筒内的搅拌叶转动，利用搅拌叶将污泥和 调质药品充分混合;
C、排料：充分混合后的污泥和调质药品从污泥排出口排出，完成污泥调质 工序。
9.根据权利要求8所述污泥调质方法，其特征在于：所述步骤B中，根据 污泥的含固率高低，来调节转轴的转速，对于含固率低于5%的污泥，设定转速 为600转/分，当含固率为5%～8%时，设定转速为1000转/分，当含固率大于 8%时，设定转速为1500转/分。
10.根据权利要求8所述污泥调质方法，其特征在于：所述步骤C中，所 述充分混合后的污泥和调质药品经过转动的拨料盘时，沿着拨料盘中圆形挡板 的表面向上推进，并在圆形挡板表面的条形拨料块的拨动下，将污泥和调质药 品推向污泥排出口，最后从污泥排出口排出。
说明书
污泥调质器及其污泥调质方法
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体涉及一种污泥调质器及其污泥调质方法。
背景技术
污泥脱水是大部分污泥资源化利用技术的共性技术，而污泥脱水中，污泥 的调质决定了污泥脱水率和脱水成本的高低，污泥在调质过程中，污泥与调质 药品的混合和反应过程，是影响调质药品的使用量和使用效果的重要因素。现 在使用的技术中，普遍采用了污泥与药品在管道中混合或者通过静态混合器 (基本上采用的是文丘里的原理)混合。实际使用证明，现有调质药品的混合 方法，由于污泥的流体特性，影响了调质药品的混合，混合效果不佳，调质药 品与污泥的混合均匀度低，造成污泥调质效果不均，而使用者为了达到调质要 求，往往采用的方法就是加大调质药品的加入量，从而增加了调质成本，并造 成大量的调质药品没有发生反应而集聚成块，对脱水设备的网部形成堵塞，多 余的药品又被排放的滤水或随污泥排出，对环境造成二次污泥。因此，解决污 泥与调质药品的充分混合，对污泥调质是非常重要的，只有充分混合的基础上， 才能加快调质药品的反应速度，并使调质效果均匀和提高，减少调质药品的浪 费。
国家知识产权局于2013年5月29日公开了公开号为CN202951479U，发 明名称为强力搅拌型反应釜的实用新型专利，该专利涉及石油、化工、橡胶及 医药领域，它包括罐体、罐盖以及搅拌装置，搅拌装置为四个，其中一个搅拌 装置设置在罐体的中心位置，剩余三个搅拌装置设置在罐体中心距离罐体边缘 的中间位置处并且间隔距离相同。四个搅拌装置的搅拌叶片高低错开设置。上 述的搅拌装置，在混料搅拌筒中设有搅拌轴以及分布在搅拌轴上的多个搅拌叶 构成，故搅拌轴设在混料搅拌筒中且位于中心线上，不仅占用了仓内的空间， 影响了污泥在仓内的流动性，而且还容易使污泥粘贴在搅拌轴上，增大了对设 备的清洗维护的成本，故该类搅拌设备不适合在污泥处理方面的应用。
国家知识产权局于2009年5月27日公开了公开号为CN201244862，发明 名称为卧式混凝土搅拌装置的实用新型专利，该专利包括机架、料斗、加水口、 驱动电机，在料斗的出料口下方横向设置有螺旋推进装置，在螺旋推进装置的 端口设有搅拌装置，螺旋推进装置和搅拌装置同轴心，它们的驱动轴通过联轴 装置连接，它们的外部设有壳体，出料口设在搅拌装置的尾端。本实用新型解 决了在井下巷道内由于空间不够，不能使用普通混凝土搅拌机的问题;输送、 搅拌装置能连续性工作，改变了以往的搅拌机按筒搅拌出料不连续的问题，在 原料供给充足的情况下，能连续、快速地进行混凝土搅拌。上述的搅拌设备， 不适合输料压力较大的环境，尤其是不适合对污泥的处理，因为当原料从原料 入口进入搅拌筒内后，会对筒内的搅拌轴及搅拌叶造成极大的直接冲击，尤其 是搅拌轴受到较大的径向压力时，会使搅拌轴及搅拌叶产生较大的径向跳动， 严重时会造成损毁。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使污泥和调质药品混合 更均匀、污泥流动更通畅、节能环保、抗原料输入冲击力的能力强的污泥调质 器。
本发明的另一目的在于提供一种上述污泥调质器的污泥调质方法，通过该 方法，可以加快调质药品与污泥反应过程，从而使调质药品得到充分利用，避 免浪费及减少污染。
本发明通过以下技术方案实现：污泥调质器，它主要由混料搅拌筒、转轴、 支撑座、多个搅拌叶、电机构成，所述转轴和混料搅拌筒设在支撑座上，混料 搅拌筒的一端设有污泥入口，靠近该端的筒壁上设有药品加入口，另一端为封 闭端，靠近该封闭端的筒壁上设有污泥排出口，所述转轴的一端与电机联接， 另一端设在混料搅拌筒的封闭端处，设在混料搅拌筒内的所述搅拌叶的一端与 转轴的端部联接且沿转轴的周向分布，另一端为自由端，向着污泥入口的方向 延伸。
上述结构形式有两大特点：一、使搅拌叶的自由端向污泥入口的方向延伸， 故搅拌叶的延伸方向与污泥输送的流向一致，当原料(污泥)从污泥入口输入 时，大大减小了沿径向对搅拌叶造成直接的冲击，从而延长了调质器的使用寿 命，特别适合大流量或原料输入压力较大的场合，尤其适合对污泥的处理;二、 在混料搅拌筒内省掉了搅拌轴，故减少了搅拌组件在混料搅拌筒内的占用空 间，不仅降低了成本，并且不存在污泥粘贴搅拌轴的现象，减少了对设备清洗 维护的次数，而且还保障了污泥在混料搅拌筒内移动的流畅性。
所述污泥调质器还包括拨料盘，所述拨料盘套装固定在转轴上，拨料盘是 由圆形挡板以及设在圆形挡板表面的多个条形拨料块构成，所述条形拨料块沿 圆形挡板的周向间隔分布且与污泥排出口相对应。当然，圆形挡板除了上述套 装的连接形式以外，还可以采用拨料盘与转轴一体成型的结构形式。在混料搅 拌筒内增设转动的拨料盘，是本发明的又一大特点，圆形挡板和条形拨料块共 同作用，将污泥推向污泥排出口，具体工作方式：混料搅拌筒内的污泥向前推 进，当接触到转动的圆形挡板时被阻止，与此同时，跟随圆形挡板一起转动的 条形拨料块将与之接触的污泥沿圆形挡板的径向向外推出，从而极大地促进了 污泥的排出，这样不仅大大缓解了混料搅拌筒内的污泥压力，而且还为连续化 生产作业提供了保障。
所述搅拌叶为弧形结构，所有搅拌叶构成一个球形或椭球形结构，所述混 料搅拌筒的内表面为与搅拌叶形状相适配的弧形面。上述结构有以下两方面的 特点：一是进一步减轻了原料移动对搅拌叶的直接冲击，故能适应大流量或较 高输入压力的工作环境;二是与该搅拌叶相适配的搅拌筒也同样会制成椭球形 结构，由于排料口设在靠近端部的位置，故方便了对污泥的排出。
所述搅拌叶的数量为3～6根;所述混料搅拌筒的内表面与搅拌叶之间的 间隙为3～10mm。搅拌叶的数量不能过多，过多则会增大设备制造和运行成本， 也不能过少，过少会降低搅拌的效果;同理，条形拨料块的数量也有一个较佳 的范围：所述条形拨料块的数量为3～6根。
所述污泥排出口的中心线与所述污泥入口的中心线相垂直。
所述电机采用转速可调的变频电机，采用变频电机可以根据污泥的不同粘 稠度，调节不同的转速，充分体现了节能环保的性能。如果电机的转速不可调， 就只能以最大转速运转，其好处是可处理各种污泥，但对粘稠度较低的污泥来 说，以这种运转速度是没有必要的，会造成能源的浪费，不符合节能环保的要 求。
污泥调质器的污泥调质方法，包括以下步骤：A、进料：将污泥和调质药 品连续不断地送入污泥调质器的混料搅拌筒中;B、混合搅拌：转轴带动混料 搅拌筒内的搅拌叶转动，利用搅拌叶将污泥和调质药品充分混合;C、排料： 充分混合后的污泥和调质药品从污泥排出口排出，完成污泥调质工序。
所述步骤B中，根据污泥的含固率高低，来调节转轴的转速，对于含固率 低于5%的污泥，设定转速为600转/分，当含固率为5%～8%时，设定转速为1000 转/分，当含固率大于8%时，设定转速为1500转/分。
所谓的含固率指某一混合物中固体成分含量的百分比。含固率>8%是指， 当污泥的重量为100公斤时，其中水的含量应小于92公斤。
所述步骤C中，所述充分混合后的污泥和调质药品经过转动的拨料盘时， 沿着拨料盘中圆形挡板的表面向上推进，并在圆形挡板表面的条形拨料块的拨 动下，将污泥和调质药品推向污泥排出口，最后从污泥排出口排出。
本发明相对于现有技术，具有如下优点效果：
1.本发明设备是针对污泥处理专门设计的，其最大特点是在混料搅拌筒中省 掉了搅拌轴，而只有搅拌叶，换句话说，混料搅拌筒中没有转轴，这种结 构形式，保证了污泥输送的流畅性，减少了对设备的维护;
2.本发明设备的另外一个特点是增设了拨料盘，可有效促进了污泥的排出， 减少了污泥在仓内的压力，尤其是减少了混料搅拌筒封闭端的压力;
3.本发明设备的电机采用了由变频器控制的可调速的电机，可根据不同含固 率的污泥，调整不同的转速，所以既能保证混料的均匀，又能实现节能环 保;
4.本发明提供了一种动态混合污泥与调质药品的方法，与现有的静态混合相 比，混合均匀度提高30%以上;
5.与现有混合调质药品的技术相比，由于本发明的方法与装置提供了调质药 品与污泥充分反应的条件，也缩短了药品的反应时间，达到了节省调质药 品的目的，可节省调质药品15%以上;
6.本发明方法也减少了药品残余，降低了残余药品对环境的二次污染，也减 少了残余药品团对脱水设备的损害。