公布日：2023.11.07
申请日：2023.08.31
分类号：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/06(2006.01)I;B01F33/80(2022.01)I;B01F33/83(2022.01)I;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本申请涉及含磷污泥无害化处理技术领域，具体公开了一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其包括驱动单元、搅拌单元、研磨单元、曝气单元，在釜体内设置安装板将底部的驱动单元与上方的研磨单元分隔开来，同时在安装板的顶面卡接研磨单元，研磨单元为夹层结构，内部设有可利用曝气气体往复运动的滑块，且在夹层的外层及内层均设有分别连通筒体内部及外部的通孔，在通孔上设置曝气单元，可在研磨的同时将外部空间中的溶液曝气处理。本方案可解决现有工艺中使用多台设备导致的建设成本高、生产效率低的问题。
权利要求书
1.一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，包括釜体，其特征在于：所述釜体内分别开设有用于研磨搅拌的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与第二腔室同轴设置，第一腔室位于第二腔室内部，所述第一腔室具有可移动的壁部，第一腔室与第二腔室的下方密封设有第三腔室；所述第一腔室、第二腔室内分别设有可对贫磷泥进行搅拌的搅拌单元，第一腔室可移动的壁部上设有连通外设气源的曝气单元，所述曝气单元连通第二腔室并将气流导入第二腔室内，第一腔室可移动的壁部上还设有可对第一腔室内的贫磷泥进行研磨的研磨单元，所述第三腔室内设有可驱动搅拌单元工作的驱动单元。
2.根据权利要求1所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述驱动单元沿釜体中轴设置，驱动单元包括电机、行星齿轮结构，行星齿轮结构包括太阳齿轮、行星齿轮、齿圈；所述电机的输出轴竖直向上穿过第三腔室并延伸至第一腔室内，位于第三腔室内部的输出轴上键连接太阳齿轮，太阳齿轮外部的周向上间隔设有若干竖直的限位轴，各限位轴上均转动连接行星齿轮，齿圈的内沿啮合各行星齿轮，齿圈的顶部伸入第二腔室；所述第一腔室中的搅拌单元固定在电机输出轴上，所述第二腔室中的搅拌单元固定在齿圈顶部。
3.根据权利要求2所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述第一腔室可移动的壁部为夹层筒体，研磨单元包括筒体，筒体包括内层、输气层、外层，输气层顶部连通外部气源且输气层内滑动连接有滑块，滑块的底面与输气层底壁之间连接有弹簧，内层下端设置有若干贯通内层并与第一腔室连通的第一通孔，外层上设有若干贯通外层并与第二腔室连通的第二通孔；当滑块位于上止点时，滑块仅封闭第二通孔；所述第二通孔内设有仅供气体从输气层向第二腔室内流动的单向阀，所述曝气单元包括连通第二通孔的曝气盘。
4.根据权利要求3所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：第一腔室内的搅拌单元包括设于输出轴上的研磨叶片，所述研磨叶片沿输出轴从上至下间隔设有若干组；第二腔室内的搅拌单元包括设于齿圈顶部的搅拌叶片，所述搅拌叶片沿齿圈的周向均设有若干个。
5.根据权利要求4所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述釜体的顶部设有可分离的顶盖，所述顶盖上设有连通外部气源的输气口、连通待处理磷泥的上料口、用于添加氧化溶液的输液口。
6.根据权利要求5所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述曝气盘过盈配合在第二通孔内部，所述曝气盘垂直于筒体设置。
7.根据权利要求6所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述筒体内层沿高度间隔设置有若干研磨锥，各所述研磨锥位于相邻的研磨叶片之间。
8.根据权利要求7所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述齿圈外壁设有与釜体内壁贴触的密封圈，所述釜体外壁设有用于出料的阀门，阀门位于密封圈上方。
9.根据权利要求8所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述筒体的顶面安装有吊耳。
10.根据权利要求9所述的一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，其特征在于：所述顶盖外沿与釜体的顶壁通过法兰盘连接。
发明内容
本发明在于提供一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，以解决现有工艺中使用多台设备导致的建设成本高、生产效率低的问题。
为解决上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种贫磷易燃污泥无害化处理装置，包括釜体，所述釜体内分别开设有用于研磨搅拌的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与第二腔室同轴设置，第一腔室位于第二腔室内部，所述第一腔室具有可移动的壁部，第一腔室与第二腔室的下方密封设有第三腔室；
所述第一腔室、第二腔室内分别设有可对贫磷泥进行搅拌的搅拌单元，第一腔室可移动的壁部上设有连通外设气源的曝气单元，所述曝气单元连通第二腔室并将气流导入第二腔室内，第一腔室可移动的壁部上还设有可对第一腔室内的贫磷泥进行研磨的研磨单元，所述第三腔室内设有可驱动搅拌单元工作的驱动单元。
本方案的基本原理为：贫磷泥首先进入第一腔室内，加入水后，搅拌单元、研磨单元将大颗粒磷泥研磨成泥浆，搅拌完成后提起第一腔室的壁部，泥浆横向流入第二腔室，再放下第一腔室的壁部，重新添加新的磷泥研磨，第二腔室内研磨好的泥浆加入氧化溶液进行氧化，同时向曝气单元间歇式通入空气，对研磨好的泥浆及含有氧化剂的混合浆体进行曝气，从而能够同时进行贫泥处理的研磨及氧化处理。
本方案的有益效果为：
现有的贫磷污泥需要经过多阶段进行处理，处理设备包括研磨机、曝气池、反应釜等多台设备，导致场地规模大，处理效率低、人工维护成本高等问题，本方案将研磨及曝气功能置于同一台设备中，使得研磨及曝气阶段能够同步进行，节省维护成本，提高处理效率。
进一步，驱动单元沿釜体中轴设置，驱动单元包括电机、行星齿轮结构，行星齿轮结构包括太阳齿轮、行星齿轮、齿圈；所述电机的输出轴竖直向上穿过第三腔室并延伸至第一腔室内，位于第三腔室内部的输出轴上键连接太阳齿轮，太阳齿轮外部的周向上间隔设有若干竖直的限位轴，各限位轴上均转动连接行星齿轮，齿圈的内沿啮合各行星齿轮，齿圈的顶部伸入第二腔室；所述第一腔室中的搅拌单元固定在电机输出轴上，所述第二腔室中的搅拌单元固定在齿圈顶部。
具体的，在驱动单元上同时设置研磨叶片及行星轮，通过行星轮的齿圈带动搅拌叶片对溶液搅动，提升溶液的流动性，使溶液的氧化反应充分，并且在对磷泥研磨完成后，还可将研磨单元完全取出釜体，利用外围的研磨叶片及中部搅拌叶片同时搅动溶液，改善搅拌条件，通过对反应体系内搅拌条件的改善，以提高反应过程中的传质速率，加快氧化反应速率。
进一步，第一腔室可移动的壁部为夹层筒体，研磨单元包括筒体，筒体包括内层、输气层、外层，输气层顶部连通外部气源且输气层内滑动连接有滑块，滑块的底面与输气层底壁之间连接有弹簧，内层下端设置有若干贯通内层并与第一腔室连通的第一通孔，外层上设有若干贯通外层并与第二腔室连通的第二通孔；当滑块位于上止点时，滑块仅封闭第二通孔；所述第二通孔内设有仅供气体从输气层向第二腔室内流动的单向阀，所述曝气单元包括连通第二通孔的曝气盘。
具体的，利用曝气用空气推动滑块往复运动，泥浆在第一通孔内往复流动，从而冲刷粘附在筒体内壁、底壁的泥浆；同时，当滑块下移至第二通孔下方后，气体进入筒体外部。由于贫泥处于胶体结构的状态，现有的设备在研磨过程中磷泥会在离心力的作用下被甩到设备壁上，且无法自行下落，从而导致研磨效果急剧下降。本方案利用间歇式曝气气流带动研磨单元内的滑块往复运动，将粘附在筒体内层壁上的泥浆往复吸入、冲刷，从而避免外围的磷泥不断粘附在侧壁，导致研磨不充分、研磨效果不好的问题发生。
进一步，第一腔室内的搅拌单元包括设于输出轴上的研磨叶片，所述研磨叶片沿输出轴从上至下间隔设有若干组；第二腔室内的搅拌单元包括设于齿圈顶部的搅拌叶片，所述搅拌叶片沿齿圈的周向均设有若干个。具体的，均布研磨叶片及搅拌叶片，提升叶片与溶液的接触面积，加大搅拌力度。
进一步，釜体的顶部设有可分离的顶盖，所述顶盖上设有连通外部气源的输气口、连通待处理磷泥的上料口、用于添加氧化溶液的输液口。具体的，利用顶盖再次密封釜体，防止原材料散发出的烟气污染外部环境、危害人身健康。
进一步，曝气盘过盈配合在第二通孔内部，所述曝气盘垂直于筒体设置。具体的，将曝气盘直接设置在筒体上，可在后需曝气完成后移出曝气盘，防止磷泥颗粒堵塞曝气孔。
进一步，筒体内层沿高度间隔设置有若干研磨锥，各所述研磨锥位于相邻的研磨叶片之间。具体的，设置研磨锥减少研磨叶片与磷泥的间隙，利用间隙及研磨锥的尖端加大磷泥之间的摩擦，提高研磨效果。
进一步，齿圈外壁设有与釜体内壁贴触的密封圈，釜体外壁设有用于出料的阀门，阀门位于密封圈上方。具体的，通过密封圈防止反应溶液渗漏进下方第三腔室内的驱动单元，提升设备整体的密封性。添加出料阀门将反应后的溶液直接放出反应釜。
进一步，筒体的顶面设有吊耳。设置吊耳方便工作人员利用行车移动整个第一腔室及研磨单元。
进一步，顶盖外沿与釜体的顶壁通过法兰盘连接。
（发明人：马乾庚;李贵平;杨洁）