申请日2009.05.11
公开(公告)日2009.09.30
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明公开了一种板式污泥脱水机及脱水方法，该板式污泥脱水机采用位于压滤板之间的弹性体和相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板构成至少三个体积可变的密封压滤室，利用弹性体的压缩变形和回弹实现对滤饼的深度压榨脱水;采用装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，和与进气滤板相邻对合的进料滤板和止推滤板上的进料孔相对位置上的密封塞，在低压过滤脱水结束停止进料后，密封塞将进料孔堵塞密封，防止压滤过程中污泥回流进入管道。该脱水方法采用弹性体构成的可变密封压滤室进行压滤脱水;在进行高压压榨脱水操作前，增加了采用密封塞堵塞进料孔的操作。本发明具有脱水效率高、适应性强、能耗少、使用成本低等优点。
权利要求书
1、一种板式污泥脱水机，包括机架、压滤板、过滤布、液压加压装置和辅 助设备，所述的压滤板包含一块止推滤板和一块推力滤板，以及至少各一块进 气滤板和进料滤板，止推滤板和推力滤板分别位于间隔排列的进气滤板和进料 滤板两边，进料滤板和止推滤板上开有进料孔，其特征在于：还包括弹性体和 密封塞，所述的弹性体位于相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板 之间，相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板，以及夹在上述两块 压滤板之间的弹性体构成至少三个体积可变的密封压滤室，所述的进气滤板和 推力滤板上开有与进料孔相对的进气孔，密封塞装在进气滤板和推力滤板的进 气孔前，密封塞所处位置和与进气滤板、推力滤板相邻对合的进料滤板、止推 滤板上的进料孔相对，该密封塞在低压过滤脱水结束停止进料后，将进料孔堵 塞密封。
2、根据权利要求1所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的弹性体的 厚度是滤饼厚度的1～5倍，弹性体采用回弹性好、耐挤压、抗疲劳的弹性材料 制作。
3、根据权利要求2所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的止推滤板 和推力滤板构成压滤室的侧壁，以及进气滤板和进料滤板的两侧壁边缘均设置 弹性体安装槽，所述的弹性体镶嵌在弹性体安装槽内，镶嵌弹性体的止推滤板、 进气滤板、进料滤板和推力滤板的侧壁呈凸形压滤板。
4、根据权利要求3所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的弹性体为 有凸面的环形圈，所述的弹性体安装槽为环状T形槽，所述的弹性体带有膨胀 槽，所述的弹性体采用橡胶或聚氨酯材料。
5、根据权利要求4所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的凸形压榨 板的表面铺设至少2层衬垫网，所述的衬垫网位于过滤布和压滤板之间，衬垫 网的网孔目数为4～40目，与过滤布接触的衬垫网的网孔目数最高，与压滤板 上的滤液汇集槽接触的衬垫网的目数最小。
6、根据权利要求5所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的衬垫网采 用金属网或者非金属网，至少2层衬垫网中与过滤布接触的衬垫网的网孔目数 为10～40目，与压滤板上的滤液汇集槽接触的衬垫网的目数为4～8目。
7、根据权利要求6所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的进料滤板 和止推滤板上的进料孔连接的进料管为向下倾斜的进料管，进料管与进料孔水 平面夹角为5～30度，所述的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板顶部 开有吹液进气孔。
8、根据权利要求7所述的板式污泥脱水机，其特征在于：所述的密封塞与 弹性体采用相同的材质，所述的进料管与进料孔水平面夹角为15度，所述的液 压加压装置设置两个油泵，其中，一个油泵为大流量低压泵，用于推进密封塞 堵塞进料孔的密封加压和低压过滤脱水，另一个油泵为小流量高压泵，用于高 压压榨脱水。
9、一种应用权利要求1所述的板式污泥脱水机的脱水方法，包括依次进行 形成压滤室、压滤室进料和低压过滤脱水、高压压榨脱水、打开压滤室卸料操 作步骤，其特征在于：
该脱水方法采用位于相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板之 间的弹性体，通过弹性体与相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板， 构成至少三个体积可变的密封压滤室，对滤饼进行深度压榨脱水，所述的低压 过滤脱水步骤中，在污泥被过滤脱水前弹性体的体积被压缩0～10%，所述的高 压压榨脱水步骤中，弹性体被进一步压缩，最终其体积比常态体积压缩10～ 50%，弹性体的压缩向内外变形致使密封压滤室的体积缩小，滤饼再次得到挤榨， 实现深度脱水;
该脱水方法采用装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，和与进气滤板相邻 对合的进料滤板和止推滤板上的进料孔相对的密封塞堵塞进料孔，所述的压滤 室进料和低压过滤脱水步骤结束停止进料后，进行高压压榨脱水步骤操作前， 从进气孔进入的压缩空气推动密封塞密封堵塞关闭进料孔，再进行高压压榨脱 水操作，污泥受压后不会通过进料孔倒流或者堵塞进料孔。
10、根据权利要求9所述的脱水方法，其特征在于：该脱水方法采用一次 卸料、重复进料操作，滤饼在高压压榨脱水后，弹性体回弹再次得到挤榨压缩， 当压缩完成后不卸料，将液压加压装置的油压从高压压榨脱水步骤的压强下降 到低压过滤脱水步骤时的压强，然后重新进行压滤室进料和低压过滤脱水步骤 操作，一次卸料重复进料的次数视滤饼最终压榨的厚度选择。
11、根据权利要求10所述的脱水方法，其特征在于：所述的高压压榨脱水 步骤完成后，再次通过压滤板顶部的吹液进气孔从过滤布背面吹送压缩空气， 对滤饼进行气液置换，并将滤饼吹离过滤布，保压一定时间后，关闭压缩空气， 再进行打开压滤室卸料步骤操作，所述的压滤室进料和低压过滤脱水步骤的进 料压强控制在0.3～15Mpa，所述的高压压榨脱水的脱水压强控制在8～20Mpa。
12、根据权利要求11所述的脱水方法，其特征在于：该脱水方法通过可编 程序控制器PLC控制形成压滤室、压滤室进料、低压过滤脱水、进料孔关闭、 高压压榨脱水、打开压滤室卸料操作步骤中的压滤板动作、进料压强、密封塞 动作、脱水压强和卸料吹气，所述的进料压强控制为0.5～1Mpa，所述的脱水 压强在滤饼含固率要求35%时，控制在8～10Mpa。
说明书
板式污泥脱水机及脱水方法
技术领域
本发明涉及一种污泥脱水设备及方法，特别是一种板式污泥脱水机及脱水 方法，适用于城市生活污泥、印染污泥、酒糟、纸浆等污泥深度脱水。
背景技术
中国专利公告号CN201198463《污泥脱水设备》公开了一种在多个互相间 隔开的可动挤压板间，使用柔性滤袋对污泥脱水设备，该设备能够施加较高的 压强，通过改变污泥容积实现脱水，但存在着柔性滤袋容易破裂、翻袋麻烦、 无法保持柔性滤袋清洁等缺陷。
公开号CN101200342《一种压榨式污泥脱水装置及其工作方法》公开了 一种活塞带动压板对料缸内的污泥反复压榨，降低污泥含水量的脱水装置和脱 水方法，其脱水原理也是通过改变污泥容积来脱除污泥中的水分。该脱水装置 及其脱水方法利于提高污泥的脱水效率;但存在以下缺点：1、由于污泥多数 具有腐蚀性，料缸与压板的密封匹配难以长久保持，一旦间隙增大，将因污泥 泄漏而无法对污泥进行有效的密闭压榨;2、由于一个液压缸只能用于一个料 缸，设备造价较高。
公开号CN101088944《污泥强力脱水机》和公告号CN201099651《新型 污泥强力脱水机》公开了一种由若干可被注油和排油的压滤板组成的污泥脱水 机，该污泥脱水机的压榨力远大于板框压滤机，提高了压榨效率;然而，存在 以下问题：1、压滤板边缘的油压密封匹配，由于污泥的腐蚀性，工作环境恶 劣，难以长久保持;2、压滤板上的滤饼厚度因为离进料口远近距离的差异难 免会产生不均匀，这种厚度上的不均匀会造成相邻压滤板之间的不平行，因此 无法保证压滤板在油缸内长期正常工作;3、压滤板在推进加压时，会对过滤 布形成剪切作用，容易将过滤布剪破。
公开号CN101254368《一种污泥压榨过滤方法及用于该方法的污泥强力脱 水机》公开了一种依次包括以下步骤：1)形成若干个平行的且可被联动压缩的 污泥充注空间;2)向污泥充注空间充注待滤污泥;3)采用液压力压缩污泥充 注空间，压榨过滤污泥;4)开启污泥充注空间，污泥落除的污泥压榨过滤方法， 以及由相邻排列的具有凹面的压滤板和具有凸面的压滤板组成的脱水设备。该 污泥压榨过滤方法和设备的脱水压力每平方厘米可达3～5Mpa，提高了工作效 率。可是，该污泥压榨过滤方法在步骤2)和3)之间缺少了关闭充注口的步 骤，在没有关闭充注口的情况下压缩充注空间势必产生污泥受压后向充注口倒 流或者使高含固率污泥将充注口堵塞的问题;在步骤3)和4)之间缺少了吹 气步骤和关闭充注口的操作，滤饼在未关闭充注口的情况下卸料，会导致充注 管内残余的低浓度污泥混入滤饼中，滤饼在不经吹气的情况下卸料，会发生滤 饼粘滤布、滤布排水侧的液体被滤饼回吸等问题。该脱水设备的凹面的压滤板 和凸面的压滤板之间的密封配合采取机械密封，机械配合密封在与污泥直接接 触的恶劣环境下很难长期保持可靠;压滤板上的滤饼厚度因为离进料口远近距 离的差异难免会产生不均匀，这种厚度上的不均匀会造成相邻压滤板不平行， 从而无法有效密封。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种脱水 效率高、适应性强、能耗少、使用成本低的板式污泥脱水机及脱水方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该板式污泥脱水机，包括机架、 压滤板、过滤布、液压加压装置和辅助设备，所述的压滤板包含一块止推滤板 和一块推力滤板，以及至少各一块进气滤板和进料滤板，止推滤板和推力滤板 分别位于间隔排列的进气滤板和进料滤板两边，进料滤板和止推滤板上开有进 料孔，其结构特点是：还包括弹性体和密封塞，所述的弹性体位于相邻的止推 滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板之间，相邻的止推滤板、进气滤板、进 料滤板和推力滤板，以及夹在上述两块压滤板之间的弹性体构成至少三个体积 可变的密封压滤室，所述的进气滤板和推力滤板上开有与进料孔相对的进气 孔，密封塞装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，密封塞所处位置和与进气滤 板、推力滤板相邻对合的进料滤板、止推滤板上的进料孔相对，该密封塞在低 压过滤脱水结束停止进料后，将进料孔堵塞密封。弹性体的压缩变形和回弹实 现对滤饼的深度压榨脱水;密封塞将进料口堵住，防止压滤过程中污泥回流进 入管道。
本发明板式污泥脱水机所述的弹性体的厚度是滤饼厚度的1～5倍，弹性 体采用回弹性好、耐挤压、抗疲劳的弹性材料制作。
本发明板式污泥脱水机所述的止推滤板和推力滤板构成压滤室的侧壁，以 及进气滤板和进料滤板的两侧壁边缘均设置弹性体安装槽，所述的弹性体镶嵌 在弹性体安装槽内，镶嵌弹性体的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板 的侧壁呈凸形压滤板。
本发明板式污泥脱水机所述的弹性体为有凸面的环形圈，所述的弹性体安 装槽为环状T形槽，所述的弹性体带有膨胀槽，所述的弹性体采用橡胶或聚氨 酯材料。
本发明板式污泥脱水机所述的凸形压榨板的表面铺设至少2层衬垫网，所 述的衬垫网位于过滤布和压滤板之间，衬垫网的网孔目数为4～40目，与过滤 布接触的衬垫网的网孔目数最高，与压滤板上的滤液汇集槽接触的衬垫网的目 数最小。衬垫网保证过滤布的使用寿命，并给过滤布提供足够的支撑强度。
本发明板式污泥脱水机所述的衬垫网采用金属网或者非金属网，至少2层 衬垫网中与过滤布接触的衬垫网的网孔目数为10～40目，与压滤板上的滤液 汇集槽接触的衬垫网的目数为4～8目。
本发明板式污泥脱水机所述的进料滤板和止推滤板上的进料孔连接的进 料管为向下倾斜的进料管，进料管与进料孔水平面夹角为5～30度，所述的止 推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板顶部开有吹液进气孔。向下倾斜的进 料管防止卸料时进料管道内稀污泥的流入压干的滤饼中。
本发明板式污泥脱水机所述的密封塞与弹性体采用相同的材质，所述的进 料管与进料孔水平面夹角为15度，所述的液压加压装置设置两个油泵，其中， 一个油泵为大流量低压泵，用于推进密封塞堵塞进料孔的密封加压和低压过滤 脱水，另一个油泵为小流量高压泵，用于高压压榨脱水。减小设备投资费用。
本发明解决上述问题所采用的技术方案还是：该脱水方法，包括依次进行 形成压滤室、压滤室进料和低压过滤脱水、高压压榨脱水、打开压滤室卸料操 作步骤，其特点是：
该脱水方法采用位于相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板、推力滤板之 间的弹性体，通过弹性体与相邻的止推滤板、进气滤板、进料滤板和推力滤板 构成至少三个体积可变的密封压滤室，对滤饼进行深度压榨脱水，所述的低压 过滤脱水步骤中，在污泥被过滤脱水前弹性体的体积被压缩0～10%，所述的高 压压榨脱水步骤中，弹性体被进一步压缩，最终其体积比常态体积压缩10～ 50%，弹性体的压缩向内外变形致使密封压滤室的体积缩小，滤饼再次得到挤 榨，实现深度脱水;
该脱水方法采用装在进气滤板和推力滤板的进气孔前，和与进气滤板相邻 对合的进料滤板和止推滤板上的进料孔相对的密封塞堵塞进料孔，所述的压滤 室进料和低压过滤脱水步骤结束停止进料后，进行高压压榨脱水步骤操作前， 从进气孔进入的压缩空气推动密封塞密封堵塞关闭进料孔，再进行高压压榨脱 水操作，污泥受压后不会通过进料孔倒流或者堵塞进料孔。
本发明脱水方法采用一次卸料、重复进料操作，滤饼在高压压榨脱水后， 弹性体回弹再次得到挤榨压缩，当压缩完成后不卸料，将液压加压装置的油压 从高压压榨脱水步骤的压强下降到低压过滤脱水步骤时的压强，然后重新进行 压滤室进料和低压过滤脱水步骤操作，一次卸料重复进料的次数视滤饼最终压 榨的厚度选择。
本发明脱水方法所述的高压压榨脱水步骤完成后，再次通过压滤板顶部的 吹液进气孔从过滤布背面吹送压缩空气，对滤饼进行气液置换，并将滤饼吹离 过滤布，保压一定时间后，关闭压缩空气，再进行打开压滤室卸料步骤操作， 所述的压滤室进料和低压过滤脱水步骤的进料压强控制在0.3～15Mpa，所述的 高压压榨脱水的脱水压强控制在8～20Mpa。
本发明脱水方法通过可编程序控制器PLC控制形成压滤室、压滤室进料、 低压过滤脱水、进料孔关闭、高压压榨脱水、打开压滤室卸料操作步骤中的压 滤板动作、进料压强、密封塞动作、脱水压强和卸料吹气，所述的进料压强控 制为0.5～1Mpa，所述的脱水压强在滤饼含固率要求35%时，控制在8～10Mpa。
本发明板式污泥脱水机与现有技术相比具有以下优点：本发明板式污泥脱 水机结构合理，脱水效率高、适应性强。1、采用弹性体构成体积可变的压滤 室，利用弹性体的压缩变形和回弹对滤饼进行深度压榨脱水，提高了压榨脱水 效率和滤饼的干度。本发明压滤板的边缘镶嵌弹性体，实现了整板密封状态下 对污泥的压紧和加压，区别于现有技术采取的类似活塞机构的结构，从根本上 解决了现有技术存在的机械配合密封很难长期保持可靠，活塞体难免要损坏过 滤布等问题。2、采用密封塞关闭进料孔结构，防止压滤脱水时污泥倒流，以 及有效保证密封状态下进行压滤脱水，利于提高脱水效率。3、衬垫网的采用， 保证过滤布的使用寿命，便于调节滤饼厚度，并给过滤布提供足够的支撑强度。 4、进料管的下倾设计，使卸料时的出料处位于进料管的最高点，防止卸料时 进料管内的低浓度物料流入压干的滤饼中，确保滤饼的干度。5、进料滤板顶 部开有的吹液进气孔，在卸料前可在进料滤板顶部吹送压缩空气，既吹除滤槽 中水分，又进行滤饼中的液气置换，方便过滤布和泥饼的剥离。
本发明脱水方法与现有技术相比具有以下优点：本发明脱水方法科学实 用，脱水效率高、使用成本低。1、本发明采取弹性体弹性压缩脱水方法实现 污泥的深度脱水。实验证实，采用优质天然橡胶，添加一定比例的强化剂模压 而成的弹性体，具备40%以上的回弹量，具有耐压挤、耐疲劳、稳定性好等性 能，用于板式污泥脱水，当弹性体压缩变形小于50%时，滤饼压缩比例可达50%～ 400%，比如能将厚度为12毫米的滤饼压榨至3毫米，使滤饼最终干度≥60%。 采用弹性体形成可变体积的压滤室，不用任何助剂，实现污泥深度脱水，脱水 处理成本低。2、本发明在压滤室进料和低压过滤脱水步骤结束停止进料后， 采用密封塞密封堵塞关闭进料孔，再进行高压压榨脱水操作，克服了现有技术 污泥没有关闭进料孔的步骤，造成的污泥受压后向进料孔倒流或者使高含固率 污泥堵塞进料孔的缺陷。同时，卸料时进料孔的关闭，能避免进料管中低浓度 污泥混入滤饼，确保滤饼干度。3、本发明在高压压榨脱水步骤完成后，打开 压滤室卸料步骤前，增加了再次通过吹液进气孔从过滤布背面吹送压缩空气的 操作，对滤饼进行气液置换，并将滤饼吹离过滤布，解决了现有技术缺少吹气 步骤，滤饼在不经吹气的情况下卸料，发生过滤布粘滤饼、过滤布排水侧的液 体被滤饼回吸等问题。4、本发明由于滤饼压缩比可以高达400%，当压缩完成 后可以不卸料，而采取一次卸料重复进料的操作，大大减少污泥充注、吹气、 卸料等辅助时间，利于提高产量，降低能耗，减少使用成本。