一种高效率的污泥脱水干化一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，包括污泥离心处理装置、进料单元、固定装置、电场产生施加单元和检测控制单元。离心处理装置用于离心脱水并为电渗透脱水和干化提供处理空间。进料单元用于将泥浆和污泥分别加入到装置内。电场产生施加单元用于将一部分驱动离心机旋转的机械能转换为电能并施加在污泥表面，达到电渗透脱水的目的，可以提高能量利用率。检测控制单元用来调整感应电动势，实时监测整个处理过程。高温气体在第二离心机内打入，内部复杂结构配合差速旋转利于热气流在内部产生高速气体涡流，充分利用了所携带的热能，也可以解决污泥粘黏现象带来的问题。整个装置可以将脱水和干化有机结合起来。来。来。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率的污泥脱水干化一体化装置


[0001]本技术涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种高效率的污泥脱水干化一体化装置。

技术介绍

[0002]近几十年来，随着我国城镇化和现代化的进展，污水产量急剧增加，市政污泥则是污水在污水处理厂处理的后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒等组成的高含水率非均质体。同时污泥中的微生物在代谢过程中生成大量胞外聚合物，这些聚合物可以形成类似凝胶的、高度水化的带电絮体基质，维持絮体结构和功能的完整性，成为相对稳定的亲水胶体。为了把污泥对环境的危害降到最低，通常还会采用多种处置方式实现对污泥的资源化利用，高含水率的污泥不能满足后续处理处置的要求，大量的污泥量也给储存和运输带来不便。因此，尽可能降低污泥含水率是实现污泥无害化、稳定化、减量化和资源化利用的重要步骤。
[0003]现在广泛应用的污泥处理装置有带式压滤机和板框压滤机等，经过这些设备脱水后污泥含水率一般在70％
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85％左右。传统的卧螺离心机通常为单品销售，具有处理量大、可连续操作、运转平稳、自动化程度高、脱水效果好等特点，在环保领域得到了广泛的使用和推广。工作原理为：转鼓和螺旋以一定差速同向高速旋转，物料进入转鼓后，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层，较轻的液相物则形成内层液环，在离心力和螺旋的作用下，固相和液相分别从锥端和大端甩出。但是上述机械脱水后的污泥含水率依旧很高，不仅对运输和处置的成本消耗大，而且无法直接在填埋场处理，放置时间一长，污泥中的细菌就会大量繁殖，易腐烂产生恶臭二次污染环境。
[0004]水分形态的分布对固液相分离过程有很大的影响。水分形态分为自由水、间隙水、表面水和结合水。其中绝大部分自由水和间隙水可以通过机械方式去除，表面水的占比通常比较少，结合水则是污泥脱水的主要瓶颈。研究表明，电渗透脱水可以有效的去除结合水。从微观角度看：电渗透利用电场原理使带负电荷的污泥向阳极移动，扩散层的反离子带着水分子向阴极移动；从宏观角度看：电场的施加可以将具有高结合能的结合水转化为易于通过机械方式去除的自由水，同时电场可以使污泥内部产生新的通孔，进一步促进更多水分的去除。通常污泥脱水后，还需要进行干化处理，以进一步降低污泥含水率。
[0005]现有技术存在几个问题：1、卧螺式离心机虽被普遍使用，但驱动离心机旋转的能量有一部分没有被用于固液分离；2、机械脱水和电渗透脱水是不同的工艺，每一个模块都需要单独的设备和供能装置，导致系统复杂；3、脱水和干化都是为了降低含水率，但是通常作为两个过程进行，处理过程割裂，无法连续处理；4、当前干化技术的热能没有充分得到利用；5、污泥含水率在40％
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60％时，具有一定的黏性，易于粘在装置表面，造成堵塞和清洁困难。
[0006]有鉴于此，特此处本技术。

技术实现思路

[0007]本技术针对上述现有技术存在的能量利用率不高、处理过程割裂、干化时热能未得到充分利用、干化过程出现粘黏现象的技术问题，提出一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，实现深度脱水，并合理分配利用能量以降低能耗的方式处理污泥，实现离心脱水
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电渗透脱水
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干化的有机融合。
[0008]本技术的技术解决方案是，提供一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，包括污泥离心处理装置、进料单元、固定装置、电场产生施加单元和检测控制单元；其特征在于：所述污泥离心腔体装置包括第一离心机和第二离心机，所述第一离心机和第二离心机的一端均为圆锥体，另一端均为圆柱体，污泥在它们内部完成脱水和干化处理；在所述第一离心机和所述第二离心机都设置有进料单元，所述进料单元用来将泥浆、污泥和热气导入装置内部；所述电场产生施加单元，包括磁生电装置和电场施加装置，用来将输入到装置内的一部分机械能转换为电能，并将其作用在污泥上，破坏污泥的絮体结构，实现对污泥的电渗透脱水处理；所述检测控制单元包括控制调整模块和实时监测模块，用来调整感应电动势，实时监测整个处理过程。
[0009]优选的，所述第一离心机包括主电机、差转速器、第一转鼓、螺旋输送器、第一中间轴、污泥收集腔体、第一皮带轮、第一排泥口和第一排水口组成；所述第一转鼓通过所述第一中间轴与所述差转速器的一端相连；所述主电机通过所述第一皮带轮带动所述第一转鼓旋转；所述螺旋输送器与所述差转速器相连；所述第一离心机腔体左侧开有若干个第一排泥口，右侧开有若干个第一排水口；所述污泥收集腔体固定在第一离心机锥端。
[0010]优选的，所述第二离心机包括调速电机、第二转鼓、改进螺旋输送器、第二中间轴、干泥收集腔体、污水收集腔体、第二皮带轮、横向连接杆、第二排泥口和第二排水口/排气口；所述调速电机通过所述第二皮带轮带动所述改进螺旋输送器旋转；所述改进螺旋输送器与所述第二中间轴相连；所述第二转鼓通过所述横向连接杆与所述第一转鼓相连，以此保证转速一致；所述横向连接杆采用绝缘材料；所述第二离心机腔体左侧开有若干个第二排泥口，右侧开有若干个第二排水口/排气口；所述干泥收集腔体和所述污水收集腔体均固定在所述第二转鼓上；所述第二离心机的长度与第一离心机相同，直径比第一离心机小。
[0011]优选的，所述改进螺旋输送器将螺旋叶片改为波浪状结构；所述第二转鼓内表面为与所述改进螺旋输送器相似的波浪状结构；所述改进螺旋输送器和所述第二转鼓之间存在间隙确保不会直接接触。
[0012]优选的，所述进料单元包括第一进泥段、第二进泥段、进泥管、热气进气段、第一进泥口、第二进泥口和进气口；所述第一进泥段位于所述第一中间轴的内部，在所述螺旋输送器的壁上设有四个第一进泥口并与所述第一进泥段连通；所述进泥管左右两端分别连接所述第二进泥段和所述污泥收集腔体；所述第二进泥段位于所述第二中间轴右侧的内部，在所述改进螺旋输送器的壁上设有四个第二进泥口并与所述第二进泥段连通；所述热气进气段位于所述第二中间轴左侧的内部，在所述改进螺旋输送器的壁上设有四个进气口并与所述热气进气段连通。
[0013]优选的，所述固定装置包括机架、第一固定套筒和第二固定套筒；所述第一离心机和所述第二离心机位于所述机架内部；所述第一固定套筒固定在第一离心机右侧并焊接在所述机架右侧；所述第一固定套筒包裹所述第一排水口并在内部开有导流槽，下方设有所
述导流管；所述第二固定套筒固定在第二离心机左侧并焊接在所述机架左侧。
[0014]优选的，所述磁生电装置包括纵向连接杆、定子永磁极
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N、定子永磁极
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S、转子绕组集、集线器、交流转直流换向器、固定电刷和连通导体；所述转子挠组集由100个单挠组构成并集成在所述集线器上；所述转子挠组集通过所述纵向连接杆与所述第一转鼓和所述第二转鼓相连，从而可以跟随所述第一转鼓和所述第二转鼓同速旋转；所述纵向连接杆采用绝缘材料；所述定子永磁极
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N和所述定子永磁极
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S分别通过螺栓连接固定在所述机架的上下内表面；所述交流转直流换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，包括污泥离心处理装置、进料单元、固定装置、电场产生施加单元和检测控制单元；其特征在于：所述污泥离心处理装置包括第一离心机和第二离心机，所述第一离心机和第二离心机的一端均为圆锥体，另一端均为圆柱体，污泥在它们内部完成脱水和干化处理；在所述第一离心机和所述第二离心机都设置有进料单元，所述进料单元用来将泥浆、污泥和热气导入装置内部；所述电场产生施加单元，包括磁生电装置和电场施加装置，用来将输入到装置内的一部分机械能转换为电能，并将其作用在污泥上，破坏污泥的絮体结构，实现对污泥的电渗透脱水处理；所述检测控制单元包括控制调整模块和实时监测模块，用来调整感应电动势，实时监测整个处理过程；所述第一离心机包括主电机(1)、差转速器(2)、第一转鼓(3)、螺旋输送器(4)、第一中间轴(5)、污泥收集腔体(6)、第一皮带轮(7)、第一排泥口(8)和第一排水口(9)组成；所述第一转鼓(3)通过所述第一中间轴(5)与所述差转速器(2)的一端相连；所述主电机(1)通过所述第一皮带轮(7)带动所述第一转鼓(3)旋转；所述螺旋输送器(4)与所述差转速器(2)相连；所述第一离心机腔体左侧开有若干个第一排泥口(8)，右侧开有若干个第一排水口(9)；所述污泥收集腔体(6)固定在第一离心机锥端；所述第二离心机包括调速电机(10)、第二转鼓(11)、改进螺旋输送器(12)、第二中间轴(13)、干泥收集腔体(14)、污水收集腔体(15)、第二皮带轮(16)、横向连接杆(17)、第二排泥口(18)和第二排水口/排气口(19)；所述调速电机(10)通过所述第二皮带轮(16)带动所述改进螺旋输送器(12)旋转；所述改进螺旋输送器(12)与所述第二中间轴(13)相连；所述第二转鼓(11)通过所述横向连接杆(17)与所述第一转鼓(3)相连，以此保证转速一致；所述横向连接杆(17)采用绝缘材料；所述第二离心机腔体左侧开有若干个第二排泥口(18)，右侧开有若干个第二排水口/排气口(19)；所述干泥收集腔体(14)和所述污水收集腔体(15)均固定在所述第二转鼓(11)上；所述第二离心机的长度与第一离心机相同，直径比第一离心机小。2.根据权利要求1所述的一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，其特征在于：所述改进螺旋输送器(12)将螺旋叶片改为波浪状结构；所述第二转鼓(11)内表面为与所述改进螺旋输送器(12)相似的波浪状结构；所述改进螺旋输送器(12)和所述第二转鼓(11)之间存在间隙确保不会直接接触。3.根据权利要求1所述的一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，其特征在于：所述进料单元包括第一进泥段(20)、第二进泥段(21)、进泥管(22)、热气进气段(23)、第一进泥口(24)、第二进泥口(25)和进气口(26)；所述第一进泥段(20)位于所述第一中间轴(5)的内部，在所述螺旋输送器(4)的壁上设有四个第一进泥口(24)并与所述第一进泥段(20)连通；所述进泥管(22)左右两端分别连接所述第二进泥段(21)和所述污泥收集腔体(6)；所述第二进泥段(21)位于所述第二中间轴(13)右侧的内部，在所述改进螺旋输送器(12)的壁上设有四个第二进泥口(25)并与所述第二进泥段(21)连通；所述热气进气段(23)位于所述第二中间轴(13)左侧的内部，在所述改进螺旋输送器(12)的壁上...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏江格，饶宾期，饶彪期，王光明，张琰，屠厚德，钱志卫，邓龙，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：