本发明专利技术公开了本发明专利技术涉及一种基于超声破碎的泥浆高效脱水装置及其方法，其方法包括以下步骤：向装置中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；当脱水过程进行较长时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；开动超声波发生器，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。本发明专利技术基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，通过超声波空化效应，使得透水层表面覆盖的泥膜被摧毁，透水性能被重塑，可以缩短脱水周期、提高脱水效率，实现泥浆快速减量，达到缩小泥浆处置场地、降低泥浆处理成本的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于泥浆脱水
，特别涉及一种基于超声破碎的泥浆高效脱水装置及其方法。
技术介绍
为了改善河湖水质、保证河道正常的泄洪能力和通航能力，我国的湖泊、河道都在开展大规模的疏浚和清淤工程，这些泥浆含水率高，密度低，难以直接利用。现有的处理方法有通过旋流分离、板框压滤的泥水分离技术，或者在堆场中进行自然干化。这些技术存在一些的问题：1、旋流分离对含粒径小于45微米的颗粒较多的泥浆效果较差；2、板框压滤单位处理量低，设备投入大，无法应用于大规模的疏浚和清淤工程；3、堆场自然干化占地面积大，时间周期长。因此，需要寻求快速、高效的脱水方法，以提高处理的效率，减少泥浆的处理成本。目前已有利用透水层处理高含水率泥浆的真空抽滤方法，但由于泥浆中细颗粒很多，在抽滤时会立即造成滤布的堵塞，脱水效率低，难以用于大量泥浆的持续脱水。因此，需要寻求一种快速、高效的脱水方法。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种基于超声破碎的泥浆高效脱水装置及其方法，以解决现有技术中的问题。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，包括以下步骤：A、向漏斗中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；B、当脱水过程进行较长时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；C、开动超声波发生器，将超声波的能量传入泥浆中，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。进一步的，所述透水层为过滤膜或土工布。进一步的，所述透水层表面的泥膜厚度会随着作用时间的增加而增加，当泥膜产生后，渗透系数从1.0×10-1cm/s下降到9.0×10-6cm/s。进一步的，所述步骤C中，超声波以间隔性的方式向泥浆中施加能量，超声波探头位于透水层的正上方。进一步的，所述超声波的能量密度为0.06w/cm3~1.06w/cm3。进一步的，所述步骤C中，当超声波的能量作用到泥膜后，泥膜呈现碎片式破坏，渗透系数保持在1.0×10-4cm/s~8.1×10-3cm/s。一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法而专利技术的防淤堵抽滤装置，包括真空抽滤单元、抽滤集水单元和超声波发生单元；其中：所述真空抽滤单元包括真空泵2、砂芯抽滤头7、透水层8、漏斗26和第二液面传感器11，所述漏斗26底部为砂芯抽滤头7，砂芯抽滤头7上覆盖透水层8，所述漏斗26连接有储泥箱16，且漏斗26与储泥箱16之间设置有储泥箱自动控制阀门22，漏斗26的侧壁上设置有第二液面传感器11，第二液面传感器11与储泥箱自动控制阀门22之间连接有液面控制器5，所述漏斗26用于装待抽滤泥浆12，所述真空泵2是无油静音真空泵；所述抽滤集水单元包括抽滤瓶21、第一液面传感器6和集水瓶27，所述抽滤瓶21上连接有真空泵2和集水瓶27，且抽滤瓶21与集水瓶27之间设置有出水自动阀门4；所述抽滤瓶21的侧壁上设置有第一液面传感器6，第一液面传感器6与出水自动阀门4之间连接有液面控制器5；所述真空抽滤单元与超声波发生单元通过液面传感器进行控制，超声波探头13竖直放置于真空抽滤单元上方，超声波探头13距离透水层8约4cm；所述超声波发生单元包括超声波发生器17、超声波换能器15和超声波探头13，所述超声波发生器17与连接超声波换能器15连接，超声波换能器15的底部设置有超声波探头13；所述超声波探头13伸入漏斗26内，漏斗26安装于抽滤瓶21上；所述真空泵2、储泥箱16和超声波发生器17均与电源控制器1相连。进一步的，还包括稳定支架系统，其包括底座20、纵向支架19和横梁支架14，所述纵向支架19的底部固定于底座20上，纵向支架19上横向设置有横梁支架14，所述横梁支架14上连接有超声波换能器15。进一步的，所述超声波探头13竖直伸入漏斗26内，且距离透水层3-5cm。进一步的，所述抽滤瓶21侧壁上设置有真空抽滤瓶口9，真空抽滤瓶口9通过橡胶软管10连接真空泵2，橡胶软管10上设置有真空泵防回液控制阀25，真空泵防回液控制阀25为防止本装置运行异常状态时发生回液或吸水现象。进一步的，所述抽滤瓶21侧壁底部通过出水管3连接集水瓶27，且出水管3上设置有出水自动阀门4。进一步的，所述超声波发生器17通过超声波导线18连接超声波换能器15。进一步的，所述漏斗26为带有刻度的玻璃漏斗。进一步的，所述电源控制器1通过输入电源23连接真空泵2，所述电源控制器1通过输入电源23连接电源自动控制阀24，电源自动控制阀24再通过输入电源23分别储泥箱16和超声波发生器17。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术基于超声破碎的防淤堵长时间强化透水性的方法，通过超声波空化效应作用于脱水过程中形成的泥膜，使其呈现碎片式破坏，重塑脱水系统的透水性，可以缩短脱水周期、提高脱水效率，实现泥浆快速减量，达到缩小泥浆处置场地、降低泥浆处理成本的目的。本专利技术提出一种用于泥浆快速排水用的基于超声破碎的泥浆高效脱水装置，装置在运行中，利用真空吸力将多余水分经抽滤头抽到抽滤瓶中，此时，抽滤头滤膜表面将会形成一层致密的低透水性泥膜，再利用超声波空化效应，将泥膜破碎后，使得滤膜的透水性得到重塑，整个装置的工作由传感器进行智能控制提出的用于疏浚泥浆或其他固液混合物的快速防淤堵抽滤装置，利用通过超声波作用产生的空化泡现象，将抽滤过程中在滤膜上形成的泥膜破碎后，使得滤膜的透水性得到重塑，重新恢复抽滤系统的固液分离功能，可以有效提高真空抽滤装置的排水效率，延长单次使用时间。该装置通过液面传感器、液面控制器和出水自动控制阀等装置实现一定程度自动化，操作简便，工作效率高，具有良好的经济效益。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；其中：1-电源控制器，2-真空泵，3-出水管，4-出水自动阀门，5-液面控制器，6-第一液面传感器，7-砂芯抽滤头，8-透水层，9-真空抽滤瓶口，10-橡胶软管，11-第二液面传感器，12-待抽滤泥浆，13-超声波探头，14-横梁支架，15-超声波换能器，16-储泥箱，17-超声波发生器，18-超声波导线，19-纵向支架，20-底座，21-抽滤瓶，22-储泥箱自动控制阀门，23-输入电源，24-电源自动控制阀，25-真空泵防回液控制阀，26-漏斗，27-集水瓶。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，包括以下步骤：A、向漏斗中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；B、当脱水过程进行较长时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；C、开动超声波发生器，将超声波的能量传入泥浆中，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。所述透水层为过滤膜或土工布。所述的超声工作是指运行+停止的间接性超声工作。抽水过程中，当泥膜产生后，透水层表面的泥膜厚度会随着作用时间的增加而增加，当泥膜产生后，渗透系数从1.0×10-1cm/s下降到9.0×10-6cm/s。超声波以间隔性的方式向泥浆中施加能量，超声波探头位于透水层的正上方，当超声波的能量作用到泥膜后，通过超声波本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征包括以下步骤：A、向漏斗中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；B、当脱水过程进行一段时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；C、开动超声波发生器，将超声波的能量传入泥浆中，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。
【技术特征摘要】
1.一种基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征包括以下步骤：A、向漏斗中加入待脱水泥浆，在重力或压力作用下，泥浆中大部分水分透过透水层，完成初步泥水分离步骤；B、当脱水过程进行一段时间后，透水层会因为被阻截泥浆的覆盖而形成泥膜，泥膜层逐渐增厚，导致透水层的透水性降低；C、开动超声波发生器，将超声波的能量传入泥浆中，在超声波空化作用效应下，泥膜被破碎，透水层的透水性被重塑。2.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述透水层为过滤膜或土工布。3.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述透水层表面的泥膜厚度会随着作用时间的增加而增加，当泥膜产生后，渗透系数下降。4.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述步骤C中，超声波以间隔性的方式向泥浆中施加能量，超声波探头位于透水层的正上方。5.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述超声波的能量密度为0.06w/cm3~1.06w/cm3。6.根据权利要求1所述的基于超声破碎的泥浆高效脱水方法，其特征在于：所述步骤C中，当超声波的能量作用到泥膜后，泥膜呈现碎片式破坏，此后连续工作30min内，渗透系数在1.0×10-4cm/s~8.1×10-3cm/s间浮动。7.一种基于超声破碎的防淤堵抽滤装置，包括真空抽滤单元、抽滤集水单元和超声波发生单元；其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：费小通，曹亚丽，殷承启，许雪记，朱春游，
申请(专利权)人：中设设计集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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