申请日1993.09.10
公开(公告)日1994.05.11
IPC分类号B01D46/00; B01D33/01
摘要
一种污泥脱水机，包括一个装被处理污泥的箱体和一个用于压挤箱体内污泥的压力装置。箱体内装有一个或多个滤网盒。每个滤网盒具有平行于压力装置压挤方向延伸的滤网面和供污泥挤出水流入的空间，驱动压力装置，箱体内的污泥被压缩，水从被压挤污泥的所有部分挤出并流入滤网盒内的空间，再排出脱水机外。
権利要求書
1、一种污泥脱水机，其特征在于包括：
一个箱体，被处理污泥放在该箱体内;
压力装置，用于压挤箱体内的污泥;
一个或多个滤网盒，它们设在箱体内这样的位置上：通过压力装置，水可以在压挤污泥基本上所有部分从污泥中挤出，每个滤网盒具有平行于压力装置压挤方向延伸的滤网面和具有供从污泥中挤出的水流入的空间。
2、如权利要求1所述的污泥脱水机，其特征在于，其中的滤网盒牢固地固定在箱体上或压力装置上。
3、如权利要求2所述的污泥脱水机，其特征在于，其中的滤网盒固定在箱体上，压力装置含有带孔口的压挤部，滤网盒安装在该孔口内，压力装置能沿该滤网盒滑动。
4、如权利要求1所述的污泥脱水机，其特征在于，其中的滤网盒能插入和抽出箱体，所述压力装置含有带孔口的压挤部，滤网盒装在该孔口内，压力装置能沿插入箱体内的滤网盒滑动。
5、如权利要求1所述的污泥脱水机，其特征在于，其中的滤网盒能插入和抽出箱体，箱体上有一个孔口，滤网盒安装在该孔口内，压力装置沿着把滤网盒推出箱体孔口的方向压挤污泥和推动滤网盒。
6、如权利要求1所述的污泥脱水机，其特征在于，其中的滤网盒固定在箱体上并将箱体分成多个腔室，压力装置含有与上述腔室同样数量的压挤部，在压力装置压挤污泥时，每个压挤部在相应的一个腔室内沿滤网盒移动。
7、如权利要求1所述的污泥脱水机，其特征在于，其中的滤网盒插入箱体并将箱体分成多个腔室，压力装置含有与所说腔室同样数目的压挤部，在压力装置压挤污泥时，每个压挤部在相应的一个腔室内沿着滤网盒移动。
8、如权利要求1所述的污泥脱水机，其特征在于，至少在箱体的一部分上有滤网面。
9、一种处理污泥的方法，其特征在于有以下步骤：
把要处理的污泥放在如权利要求1所述的污泥脱水机中;
通过压挤该污泥使其脱水。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，有以下步骤：
把要处理的污泥放入如权利要求4、5、7中任一项所述的污泥处理脱水机箱体内;
将所述的滤网盒插入该箱体内;
用所述的压力装置压挤污泥使其脱水。
说明书
本发明涉及用於处理污泥的脱水机及用该脱水机处理污泥的方法。所说的污泥例如可以是於积在河底的污泥、污水处理厂的污泥及挖暗沟清出的污泥等。本发明的脱水机尤其适用于处理河底的於积污泥。
公知的污泥脱水方法是用太阳晒干。这种方法需占大面积场地，由于目前用于此目的的场地缺乏，所以该方法是不实用的。现在通常用的污泥脱水方法是在脱水作业之前先作化学处理，就是在脱水之前先用凝固剂处理污泥，以便於污泥脱水。
现有技术中也有一些利用机械力进行脱水的方法，其中有一种是真空过滤法，这种方法是利用真空使旋转滚筒表面过滤布上的污泥脱水。第二种是压滤法，这种方法是用一个过滤设备内的振动膜间歇地压挤污泥，通过过滤布使污泥脱水。
第三种方法是用离心分离器脱水。这一种方法中，当离心分离器高速旋转时，由于比重的不同，水从污泥中分离出来。
第四种方法是通过造粒脱水，这种方法是将掺入高聚凝固剂和水玻璃的污泥放在低速旋转滚筒内旋转，使污泥成为脱水的颗粒。
一个理想的处理污泥的方法应能使含有大量水分的污泥脱水，例如河底淤泥，这种污泥的脱水是极困难的，以及能回收用作土壤改良或造园土的有用土壤的脱水淤泥。
从这一观点来看，上述现有技术的方法中，尚没有一种被证明是满意的。
真空过滤法需要用大规模的装量，而且这些装置不具备大脱水容量。该方法的另一缺点是过滤布经常发生堵塞。
压滤法在脱水容量方面优于真空过滤法，但该方法同样存在着需用大规模装量和过滤布经常堵塞的缺点。
离心分离器脱水法对于河底污泥的脱水见效不大，此外，离心分离器也非常昂贵。
造粒脱水法是比较简单的方法，而且很少发生故障。但该方法得到的脱水度不够高，因此它不适用于包括河底污泥在内的所有类型的污泥。
如上所述，现有的脱水方法有各种缺陷，而且长期以来未找到满意的脱水方法。因此在有些情况下，就在河底污泥中加入凝固剂任其留在河底。如果找不到处理这种类型污泥的满意的脱水方法，则这样的污泥处理将带来严重的环境问题。
为此，本发明的目的就是提供一种污泥脱水装置和方法，本发明方法消除了上述现有技术方法的缺陷，并能用较简单的结构有效地使污泥脱水，还不会发生诸如过滤布堵塞之类的问题。
在解决上述问题而作的屡次试验过程中，本发明者发现：做一个带滤网的圆形或方形断面滤网盒，所说滤网有连续缝隙，例如是一个楔形金属丝网，用液压机将污泥压挤入该滤网盒内，水不断地从该滤网盒的缝隙中挤出，而脱水的污泥则留在滤网盒内不流到缝隙外。
进一步的试验展示出，在较少量的污泥充填入较小滤网盒内的情 形下，用滤网盒进行脱水是有效的。但是，在较多量的污泥充填在该滤网盒内的情形下，水的挤出从初期时的顺畅变得越来越困难，继续压挤污泥直到挤出的水量停止增加，而从活塞头密封环漏出的污泥量增加，因此，得不到足够的脱水效果。
对滤网盒内污泥各部分作了含水率分布分析，结果表明，在靠近滤网的部分，污泥的含水率低，在远离该滤网的部分，污泥的含水率高。这表明，脱水过程中，由于持续地压挤污泥，靠近滤网部分污泥的密度增加的量比其它部分增加得多。因此，高密度部分的污泥阻止挤出水从滤网缝隙中流出，从而远离滤网部分的污泥不能充分脱水。
根据这一发现，本发明者设想，与其采用填实和压挤滤网盒内的污泥，使水从滤网里面挤出到滤网外面这一当初做法，不如采用一种在箱体内设置滤网盒的结构，将污泥放入箱体内，通过压挤该污泥，使得水从污泥的所有部分中挤出，并流进该滤网盒内。
如果该结构中的装污泥箱体较大，则需用多个滤网盒，以便从污泥的所有部分排放和收集水。这时，压力装置的压板可能会受滤网盒干扰，而被阻止在箱体内前进。为了克服这种干扰，在本发明中，将滤网盒的滤网面做成平行於压力装置的压挤方向。
实现本发明目的的污泥脱水机包括：
一个箱体，被处理污泥放在该箱体内;
压力装置，用于压挤箱体内的污泥;
一个或多个滤网盒，它们设在箱体内这样的位置上：通过压力装置，水可以在压挤污泥基本上所有部分从污泥中挤出。每个滤网盒具有平行於压力装置压挤方向延伸的滤网面和具有供从污泥中挤出的流 入的空间。
根据本发明，通过选择地将一个或多个具有供挤出水流入的空间的滤网盒设在箱体内这样的位置上：水能够基本上在污泥的所有部分从污泥中挤出。通过压挤，水基本上从污泥的所有部分中挤出并流入滤网盒的空间内，压挤完成后，污泥成为含水率足够低的结块留在箱体内。
另外，根据本发明，由於滤网盒的滤网面平行於压力装置压挤方向延伸，所以，压挤部如压力装置的压板，可以平行於滤网盒的滤网面移动，从而压挤部可以在箱体内移动足够深度而不受滤网盒干扰，因此能充分地压挤污泥。
本发明脱水机中所用的箱体，可以是任何所需形状，如圆筒形或方筒形箱体，箱体上有污泥投入口和排出口。该箱体可由坚固的板做成，而一个含有滤网的箱体可以提高脱水机的污泥脱水效果，该滤网至少设置在箱体的一部分上。因此，本发明的一个特征是，至少在箱体的一部分上有一个滤网面。如楔形金属丝网，因为这种网的缝隙不易堵塞，具有最好的污泥脱水效果。也可以采用其它型式的滤网，只要滤网的材料具有使得水从箱体内的被压挤污泥中排出的功能即可，例如可用由金属丝网、合成纤维、带孔或带缝的板、用加劲件增强的过滤布，烧结金属、多孔陶瓷等做成的滤网。
从实验结果发现，虽然如上所述至少在箱体的一部分上含有滤网面的箱体具有好的污泥脱水效果，但是能够从箱体滤网盒中挤出的水量远远多於通过箱体滤网面挤出的水量。
用于压挤污泥的压力装置包括一个压挤部、一个公知的压挤部驱动机构和一个驱动装置。压挤部例如为一块接触并压挤箱体内污泥的 压板。公知的驱动机构中有一个连在压挤部上的活塞杆。驱动装置用于驱动该活塞杆。
设在箱体内的滤网盒可以是任何所需的形状，如方筒形、圆筒形、三角筒形或五边形断面。
滤网盒的滤网，可以选择采用例如连续缝隙的网或由金属丝网、合成纤维、多孔板、过滤布、烧结金属、多孔陶瓷做成的网，或者在网的内面用加劲件增强的网，只要这些网具有使挤出水流入滤网盒内空间的功能即可。从实验结果得知，用于本发明目的的最好的滤网，即不易堵塞和具有最大脱水效果的滤网，是楔形金属丝网。实验还表明，在使用楔形金属丝网的情形下，将滤网设置成其连续缝隙与压挤方向、即与压挤进程方向相同时，可得到比其连续缝隙垂直于压挤方向时更好的脱水效果。
还发现，用过滤布作为滤网使用时，堵塞发生在污泥压挤的最初阶段，但当压挤的压力增大时，水开始被挤出，可得到一定程度的脱水效果。
滤网盒设置在这样的位置上：可以基本上从箱体内污泥的所有部分中进行水的分离和收集。该位置是考虑了箱体的形状、尺寸及被处理污泥性质等诸因素而选择出的，以使得水能从距滤网面最远处的污泥中挤出。如果箱体较大，则用单个滤网盒很难收集从全部污泥中挤出的水，可以通过设置一个以上的滤网盒来收集从污泥所有部分中挤出的水。本发明的重要特征和优点是：通过适当选择滤网盒的数量及其在箱体内的位置，就能从被处理污泥的所有部分中收集挤出水，即使箱体容量大并装着大量被处理污泥时也不例外。
在本发明的脱水机开始挤压作业之前，往被处理污泥中加入适量 公知的凝固剂，可以改善脱水效果。但是，根据本发明，即使不添加任何凝固剂也能使污泥充分脱水并结成块。由于现有技术的污泥脱水方法中，在脱水作业开始之前必须往被处理污泥中添加凝固剂，所以，在这方面本发明比已有技术的方法大为改进。
本发明的一个实施例中，滤网盒牢固地固定在箱体或压力装置上。将几个滤网盒分别固定在箱体和压力装置两者上面则更能增进脱水效果。
本发明的另一实施例中，滤网盒固定在箱体上，压力装置包括一个带孔口的压挤部，滤网盒装在该孔口内，压力装置可沿滤网盒滑动。在此实施例中，压力装置的压挤部可沿滤网盒滑动。为此，滤网盒可设计成足够的长度，甚至超过箱体全长。此外，可以将与污泥接触的滤网的面积做得足够大，以增进脱水效果。
本发明的另一实施例中，滤网盒能插入和抽出箱体，压力装置包括一个带孔口的压挤部，滤网盒装在该孔口内，压力装置可沿插入箱体内的滤网盒滑动。在此实施例中，与上述实施例同样，可以将与污泥接触的滤网的面积做得较大。此外，在污泥处理过程中，填入污泥后将滤网盒插入箱体内时，污泥就被压缩相当於滤网盒体积的量，而相应于污泥压缩量的挤出水流入滤网盒内，主脱水作业即告完成。然后，通过压力装置沿滤网盒的滑移，就完成了辅助脱水作业。通过完成这二道脱水作业，可提高脱水效果。
本发明的另一实施例中，滤网盒能插入和抽出箱体，箱体上有一个孔口，滤网盒装在该孔口中，压力装置沿着把滤网盒推出箱体孔口的方向压挤污泥和推动滤网盒。在此实施例中，也可以将与污泥接触的滤网面积做得较大。在污泥处理过程中，填入污泥之后，通过将滤 网盒插入箱体和压挤污泥，就完成了二道脱水作业。
本发明的另一实施例中，滤网盒固定在箱体上并将箱体分成多个腔室，压力装置含有与上述腔室同样数量的压挤部，在压力装置压挤污泥时，每个压挤部在相应的一个腔室内沿着滤网盒移动。在此实施例中，当箱体容量大时，用单个压挤部是难以得到足够的压挤力的。使一个以上的压挤部在被滤网盒分隔成的腔室内移动，就能得到必要的压挤力。
本发明的另一个实施例中，滤网盒插入箱体内并将箱体分成多个腔室，压力装置含有与腔室相同数量的压挤部，在压力装置压挤污泥时，每个压挤部在相应的一个腔室内沿着滤网盒移动。在此实施例中，通过采用一个以上的压挤部就可以得到采用单个压挤部所得不到的必要压挤力。此外，在污泥处理过程中，污泥填入之后，通过将滤网盒插入箱体和随之用压力装置压挤污泥，便可完成二道脱水作业。