申请日2018.10.08
公开(公告)日2018.12.28
IPC分类号C02F11/14; C02F11/12
摘要
本发明提供了一种节能型污泥加药搅拌装置及污泥处理系统，节能型污泥加药搅拌装置中污泥通过污泥进口进入搅拌罐驱动叶片和搅拌杆旋转，搅拌杆带动搅拌桨进行搅拌同时通过齿轮驱动加药罐中旋转开关的转轴转动。本发明的加药搅拌装置利用污泥输送产生的能量驱动搅拌和加药装置，节省电能且方便同步加药。污泥处理系统依次对污泥进行筛分除杂、除水浓缩、加药搅拌、曝气除有机质、脱水压滤成块;处理过程不需要加热，通过空压机加快过滤速度和曝气除有机质的过程，处理方法简单，设备投入低，节约能源，且处理后的污泥杂质、有机质、水含量均可大大降低，可用于建筑材料。
权利要求书
1.一种节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，包括搅拌罐、搅拌杆，所述搅拌罐上端设有污泥进口，所述搅拌杆通过第一轴承竖直安装在搅拌罐上并穿过搅拌罐的盖子，搅拌杆位于搅拌罐内的上部设有叶片且下部连接搅拌桨,搅拌杆最上端设有水平锥形齿轮;搅拌罐上方还设有加药罐，加药罐通过加药管道连接搅拌罐内部，加药管道上设有旋转开关，旋转开关上设有转轴，转轴连接竖直锥形齿轮，水平锥形齿轮带动竖直锥形齿轮用于转动转轴并开启旋转开关进行加药。
2.根据权利要求1所述的节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，所述旋转开关包括外部的固定座和中心的带有多个凹槽的球体，所述转轴穿过固定座和球体正中心，多个凹槽相对转轴中心对称。
3.根据权利要求2所述的节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，所述固定座与加药管道通过法兰和密封垫片连接，所述转轴通过第二轴承安装在固定座上。
4.根据权利要求1所述的节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，所述转轴和竖直锥形齿轮之间还设置多个变速齿轮。
5.根据权利要求1所述的节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，搅拌杆的四周均匀设置有多个污泥进口，多个污泥进口均连接同一个污泥输送管道。
6.根据权利要求1所述的节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，所述污泥输送管道上设置有加压泵。
7.根据权利要求1所述的节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，污泥输送管道和加药管道上还设置有流量计。
8.根据权利要求1所述的节能型污泥加药搅拌装置，其特征在于，所述搅拌杆对称连接多个搅拌桨;多个搅拌桨构成爪形;且每个搅拌桨四周均匀设置梳齿状杆。
9.包含权利要求1到8任一项所述的节能型污泥加药搅拌装置的污泥处理系统，其特征在于，包括通过污泥管道依次连接的污泥初筛装置、污泥浓缩装置、节能型污泥加药搅拌装置、污泥存储装置、污泥脱水干化装置;所述污泥初筛装置包括振筛机和与振筛机连接的空气压缩机用于除去污泥中较大块的条状杂质;所述污泥浓缩装置包括布泥槽和浓缩池;布泥槽中设置过滤器用于去除细小颗粒杂质，浓缩池中设有溢流堰用于去除污泥中上层清水;浓缩后的污泥通过高压泵和污泥输送管道进入节能型污泥加药搅拌装置;加药搅拌装置的污泥出口连接污泥存储装置，污泥存储装置包括曝气池和空气压缩机用于污泥曝气和存储;所述污泥脱水干化装置包括框式压滤机用于去除污泥中水分制成块状污泥。
说明书
一种节能型污泥加药搅拌装置及污泥处理系统
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种节能型污泥加药搅拌装置及污泥处理系统。
背景技术
河道、湖泊疏通以及土木工程建设过程中都会产生大量的污泥，常规泥浆处理通常采用堆场干化、泥浆处理站等手段，但由于清出的淤泥具有较多颗粒杂质，泥浆颗粒细、容重轻、有机质含量高、含水率高等特点，依靠堆场自然干化、人工干预干化等技术，往往需要很长时间才能固结干化，时间长、效率低。其它常用的污泥处理方法还包括真空除水、热处理、抽排沉淀晾干或者加固化剂固化等方法。但真空除水、热处理、抽排沉淀晾干等常规的处理方法效率较低，而如果直接固化处理虽然效率较高，但是可能因为含水和含杂质量较高导致处理后的污泥性能较差，强度较低，无法用于建筑材料。
中国专利CN201842751U公开了本发明涉及一种淤泥固化处理机，在机架的下部设置有搅拌仓，搅拌仓内部设置有两个相对旋转的螺旋搅拌轴，搅拌轴由主电机驱动旋转，在搅拌仓起始段上方设置有两路进料口，一路为通过淤泥输送带、淤泥料斗与淤泥输送螺旋轴进行串联输送的淤泥进料口，另一路为通过固化剂输送带、固化剂料斗、固化剂输送螺旋轴进行串联输送的固化剂进料口;搅拌仓的末端出料口设置在淤泥固化池的上方。该本发明可过滤去除淤泥中的大体积固体杂质，并添加固化剂固化淤泥，但是该搅拌和加料装置均需要通过不同的电机驱动，不仅增加设备成本，消耗较多电能;并且该装置没有污泥预处理装置、曝气装置和脱水装置，不方便处理含水量较高的污泥，且无法去除污泥中有毒有害杂质，容易导致固化后污泥含水量高、杂质含量高、承载力低而无法用于建筑材料。
中国专利CN204981533U公开了一种污泥破解调理脱水干化系统，由依次连接的污泥高效浓缩池、输送泵、污泥振动破解装置、化学调质装置、加压泵和高压隔膜式板框压滤机组成;所述化学调质装置的加药口连接破壁剂投加装置和固化剂投加装置，并在化学调质装置内设置有搅拌机;所述高压隔膜式板框压滤机的进泥口设置有污泥预热口，且污泥预热口通过管道与蒸汽加热装置连接;所述高压隔膜式板框压滤机的清洗接口通过管道与高压清洗装置连接。本发明针对污泥内的微生物进行振动破解、化学二次破解和调质，并通过污泥化学调质装置加入破壁剂，破解后减少污泥处理厌氧消化和干化时间，污泥有机物被释放出来，高压隔膜式板框压滤机快速将污泥进行脱水。该专利中使用输送泵输送污泥进行投料需，污泥输送过程中消耗较大的电能转换为泥浆的动能和势能，并且搅拌和加药过程中需要使用电机也会消耗较多的电能，但是污泥进入到搅拌机后的动能和势能并没有被有效利用，导致耗能较大，泥流也会对搅拌机底部产生较大的冲击。并且该处理系统的污泥处理方法较复杂，需要使用蒸汽加热，消耗能量更高且安全性降低。
上述公开专利技术中的污泥处理装置，都不能充分利用污泥输送过程中产生的动能和势能，且搅拌和加药都需要单独电机驱动，设备成本高，其耗能高，不符合节能生产的要求。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明旨在至少解决现有技术中的技术问题之一，提供一种节能型污泥加药搅拌装置，利用输送泵产生的泥流，推动搅拌杆上的叶片，带动搅拌杆旋转，并通过搅拌杆上齿轮驱动加药装置运转，节省电能。
本发明是通过以下技术方案实现：一种节能型污泥加药搅拌装置，包括搅拌罐、搅拌杆，所述搅拌罐上端设有污泥进口，所述搅拌杆通过第一轴承竖直安装在搅拌罐上并穿过搅拌罐的盖子，搅拌杆位于搅拌罐内的上部设有叶片且下部连接搅拌桨,搅拌杆最上端设有水平锥形齿轮;搅拌罐上方还设有加药罐，加药罐通过加药管道连接搅拌罐内部，加药管道上设有旋转开关，旋转开关上设有转轴，转轴连接竖直锥形齿轮，水平锥形齿轮带动竖直锥形齿轮用于转动转轴并开启旋转开关进行加药。
本发明的污泥加药搅拌装置中通过输送泵输送的污泥从污泥进口进入到搅拌罐，由于污泥的冲击驱动下方叶片旋转并带动搅拌桨对污泥进行搅拌;同时搅拌杆上的齿轮带动加药罐下方的转轴上齿轮旋转并开启旋转开关进行加药。污泥的动能和势能转换为转换为搅拌轴的转动能，并且还可以驱动加药装置在搅拌的同时加药。不用设置多个电机分别驱动搅拌和加药，也避免了搅拌和加药不同步的麻烦，节省成本和电能，且使用方便。
优选地，所述旋转开关包括外部的固定座和中心的带有多个凹槽的球体，所述转轴穿过固定座和球体正中心，多个凹槽相对转轴中心对称。本优化方案设计多个均匀对称的凹槽更方便均匀加药，使污泥和药更均匀混合。
优选地，所述固定座与加药管道通过法兰和密封垫片连接，所述转轴通过第二轴承安装在固定座上。本方案的使得旋转开关可拆卸连接在加药管道上，方便清洗和更换且密封效果好。
优选地，所述转轴和竖直锥形齿轮之间还设置多个变速齿轮。通过所述变速齿轮的选择和设置可以调整旋转开关的旋转速度，更方便选择合适的配料速度。
优选地，搅拌杆的四周均匀设置有多个污泥进口，多个污泥进口均连接同一个污泥输送管道。多个污泥口同时驱动下方的叶片使其受力更均匀，转动更平稳，且可以更充分利用泥流的能量将其转换成叶片的转动能加快搅拌效率。
优选地，所述污泥输送管道上设置有加压泵。通过加压泵加压可以提高污泥输送效率同时使叶片转动速度更快，并可以按照需求改变不同的输送速度改变污泥投料速度。
优选地，污泥输送管道和加药管道上还设置有流量计，通过流量计检测流量可以更方便调整和设计污泥和药的加料量。
优选地，所述搅拌杆对称连接多个搅拌桨;多个搅拌桨构成爪形;且每个搅拌桨四周均匀设置梳齿状杆。所述结构的搅拌桨可以更快将污泥混合均匀，且降低搅拌阻力。
本发明还提供一种包含上述节能型污泥加药搅拌装置的污泥处理系统，包括通过污泥管道依次连接的污泥初筛装置、污泥浓缩装置、节能型污泥加药搅拌装置、污泥存储装置、污泥脱水干化装置;所述污泥初筛装置包括振筛机和与振筛机连接的空气压缩机用于除去污泥中较大块的条状杂质;所述污泥浓缩装置包括布泥槽和浓缩池;布泥槽中设置过滤器用于去除细小颗粒杂质，浓缩池中设有溢流堰用于去除污泥中上层清水;浓缩后的污泥通过高压泵和污泥输送管道进入节能型污泥加药搅拌装置;加药搅拌装置的污泥出口连接污泥存储装置，污泥存储装置包括曝气池和空气压缩机用于污泥曝气和存储;所述污泥脱水干化装置包括框式压滤机用于去除污泥中水分制成块状污泥。本使用新型的污泥处理系统的污泥经过污泥初筛装置除去污泥中较大块的条状杂质，然后输入污泥浓缩装置中去除小颗粒杂质和上层清水;浓缩后的污泥通过高压泵和污泥输送管道进入节能型污泥加药搅拌装置;加药混合后的污泥输送到污泥存储装置进行曝气除去有机物然后存储或者使用压滤机制成块状污泥。本发明的污泥处理系统处理方法简单，设备投入成本低，且批次处理量大，节约能源，且处理后的污泥杂质、有机物和水含量均交较低，可用于建筑材料，适合大规模推广使用。
相对与现有技术，本发明具有以下优点：
(1)本发明装置的污泥加药搅拌装置利用输送过程中污泥产生的能量驱动搅拌和加药装置同时运行，达到同步搅拌和加药的目的，节省电能，降低设备成本，且使用方便;
(2)通过加压泵、流量计、减速齿轮、旋转开关的选择设计，可以方便检测流量并调节加料速度和加料量;
(3)通过设计多个污泥口和梳齿形搅拌桨可以使搅拌动力更足搅拌更均匀平稳;
(4)通过流量计和电子称等双重计量可以更准确称量控制污泥和固化剂的投料量，以及计算产率;通过水分检测器和温度传感器的对水分和温度的检测，更加方便调整优化工艺参数;
(5)污泥处理系统处理方法简单，设备投入低，节约能源，且处理后的污泥杂质、有机质、水含量均可大大降低，可用于建筑材料。