CN104258621B - 多层卷压滤带式污泥深度脱水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多层卷压滤带式污泥深度脱水机，属于环境岩土工程技术领域。多层卷压滤带式污泥深度脱水机由承压干化滚筒、清料滚筒、减速电机、驱动链、传动链、液压缸、下压瓦、下压瓦密封条、泥饼收集槽、出料斗、泥饼刮片、滤带、出料控制阀、进料斗、改向托辊、上压瓦、上压瓦密封条、限位触点、角度限位器、上压瓦摇杆和机架组成，污泥进料后通过减速电机反转使泥样在承压干化滚筒上多层卷起，两级四杆机构的上压瓦和下压瓦通过液压缸提供动力可对卷起的污泥抱紧加压实现污泥的深度脱水。本发明设计合理、结构简单、操作方便，可对污水处理厂机械脱水处理后的污泥进一步深度脱水干化处理，且处理成本低、能耗费用少。

Description

多层卷压滤带式污泥深度脱水机

技术领域

本发明涉及多层卷压滤带式污泥深度脱水机，属于环境岩土工程技术领域。

背景技术

污泥是污水处理后的产物，污水中的污染物绝大部分被转移到污泥中，未经恰当处理处置的污泥进入环境后给水体、土壤和大气带来二次污染，对生态环境和人类健康构成严重威胁。随着我国污水处理能力快速提高，污泥产量急剧增大，据中国固废网《公用事业行业：污泥治理市场爆发在即》资料显示，2015年全国湿污泥产量近4000万吨，年均增速大于20%，我国污泥处理形势严峻。

污泥的高含水率是污泥的处理处置过程的制约因素，也是工程技术的瓶颈。我国污水处理厂大部分机械脱水设备采用的是，板框压滤污泥脱水机、带式压滤污泥脱水机和离心式污泥脱水机。三种脱水设备都具有各自的缺点。板框压滤式污泥脱水机，易堵塞，需要使用高压泵，不适用于油性污泥的脱水，难以实现连续自动运行。带式压滤污泥脱水机，易堵塞，需要大量的水清洗，造成二次污染。离心式污泥脱水机，耗电能耗大，噪音大，震动剧烈，维修较困难，不适于比重接近的固液分离。且自污水处理厂机械脱水处理后污泥的含水率只能降低到85%左右，需要其他的技术方法进一步使污泥含水率降低。

目前，现有的污泥脱水方法有热干化、化学方法等，但它们分别存在以下的一些问题：污泥的热干化一次性投资较大，能耗及运行费用高，易造成二次污染且对管理和操作技术的要求较高等缺陷，化学方法存在药剂使用量大、药剂费用高等问题。因此，如何在污泥处置利用前最大程度的降低污泥的含水率是一个亟待解决的难题，研发污泥脱水能耗小、经济成本低的污泥深度脱水设备，对我国污泥处理处置行业意义重大。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种多层卷压污泥深度脱水机，实现污泥深度脱水，且脱水过程易操作、能耗少、成本低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术解决方案为：

多层卷压滤带式污泥深度脱水机，所述的污泥深度脱水机由下压瓦摇杆、连杆、滤液收集槽、下压瓦、下压瓦密封条、液压缸、驱动链、减速电机、第一改向链轮、泥饼收集槽、第二改向链轮、出料斗、泥饼刮片、出料挡板、清料滚筒、传动链、滤带、出料控制阀、振动器、进料斗、改向托辊、上压瓦、上压瓦密封条、承压干化滚筒、轴向凹槽、径向凹槽、限位触点、角度限位器、上压瓦摇杆和机架组成；

其中，机架呈阶梯状，清料滚筒通过轴承座安装在机架二级平台的上表面，清料滚筒轴的一端上设置有传动链轮，承压干化滚筒通过轴承座安装在机架一级平台的上表面，承压干化滚筒轴的一端上设置有平行排列的驱动链轮和传动链轮，承压干化滚筒表面沿轴向方向设置有均匀等份分布的轴向凹槽，每条轴向凹槽底部端头设置有限位触点，限位触点位于承压干化滚筒传动链轮的同侧，角度限位器设置在机架一级平台的上表面，承压干化滚筒表面两端沿垂直方向设置有径向凹槽，轴向凹槽和径向凹槽的横截面为弧形状，且直径相同，清料滚筒的传动链轮和承压干化滚筒的传动链轮位于同一个平面上，改向托辊通过轴承座设置在机架二级平台的上表面，改向托辊位于清料滚筒和承压干化滚筒之间，滤带的一端缠绕在清料滚筒上，另一端经改向托辊固定在承压干化滚筒上，进料斗固定设置在机架二级平台的上表面，进料斗位于改向托辊和清料滚筒之间，进料斗的出料口位于滤带的正上方，进料斗的出料口上设置有出料控制阀，出料口呈长条状，出料口的长度与承压干化滚筒表面上两道径向凹槽的长度相等，进料斗底部侧壁设置有振动器，第一改向链轮通过轴承座设置在机架二级平台的下表面，第一改向链轮位于清料滚筒和改向托辊之间，第二改向链轮通过轴承座设置在机架二级平台的下方机架上，承压干化滚筒上的传动链轮、第一改向链轮、清料滚筒上的传动链轮和第二改向链轮通过传动链连接，滤液收集槽、液压缸、减速电机分别设置在机架的底部，滤液收集槽和液压缸位于承压干化滚筒的下方，减速电机上的驱动链轮通过驱动链和承压干化滚筒上的驱动链轮连接，减速电机上的驱动链轮和承压干化滚筒上的驱动链轮位于同一个平面上，下压瓦摇杆的一端通过轴承和轴设置在机架的端头，上压瓦摇杆通过轴承和轴设置在机架的一级平台上，连杆的两端分别铰接在上压瓦摇杆的下端和下压瓦摇杆上，液压缸的活塞杆端端头和下压瓦摇杆铰接，连杆和下压瓦摇杆的铰接点位于下压瓦摇杆和机架的连接点与液压缸的活塞杆端端头和下压瓦摇杆铰接点之间，下压瓦和上压瓦设置在承压干化滚筒的外表面，下压瓦两端到滚筒轴心延长线之间的夹角为60度，下压瓦铰接在下压瓦摇杆的另一端端头处，下压瓦上均匀设置有滤孔，下压瓦内表面均匀设置有与轴向凹槽和径向凹槽相对应的下压瓦密封条，上压瓦两端到滚筒轴心延长线之间的夹角为150度，上压瓦铰接在上压瓦摇杆的上端端头处，上压瓦上均匀设置有滤孔，上压瓦内表面设置有与轴向凹槽径向凹槽相对应的上压瓦密封条，两道径向凹槽外边缘之间的距离小于滤带的宽度，出料挡板固定在机架的二级平台的上表面，出料挡板位于清料滚筒的外侧，泥饼刮片设置在出料挡板和清料滚筒之间，泥饼刮片后端固定在机架上，泥饼刮片前端与清料滚筒的外表面活动接触，出料斗固定设置在机架二级平台下表面，出料斗位于泥饼刮片下端，泥饼收集槽位于出料斗下端，泥饼收集槽活动设置在机架内。

由于采用以上的技术方案，

本发明涉及的多层卷压滤带式污泥深度脱水机，采用的承压干化滚筒的驱动链轮通过驱动链和减速电机连接，承压干化滚筒的传动链轮通过传动链与清料滚筒联动，由减速电机的正向、反向旋转，污泥可自动卷料和卸料，实现了脱水机自动连续作业，节约了人力；可以根据实际工程情况的需要选择设定承压干化滚筒和清料滚筒直径大小和长度、卷压污泥的厚度，污泥的单次处理量大；液压缸可通过上压瓦和下压瓦为承压干化滚筒提供较大的挤压力，且压瓦与压瓦摇杆之间都是通过铰链连接，压紧时可自适应压紧角度，能保证污泥紧密压实，确保了强力挤压脱水效果；上压瓦和上压瓦密封条、下压瓦和下压瓦密封条的相对应的，可让污泥在相对密闭的条件下完成挤压，避免挤压过程中污泥飞溅，影响现场环境，角度限位器与限位触点能精准控制承压干化滚筒的位置，卷起的污泥一次强压脱水后，承压干化滚筒旋转到第一次未受挤压的卷起污泥的位置，使污泥能够完全处于上压瓦和下压瓦的挤压范围内，两次挤压既能完成整个承压干化滚筒上卷压污泥的强压脱水，同时强压作用缩短了污泥脱水时间，大大提高了污泥脱水效率；整个污泥深度脱水过程连续自动作业，节约了人力成本；采用强压机械脱水，单次脱水时间短、能耗小、效果好，大大缩短了污泥的脱水处理时间，降低了脱水处理成本，拓展了污泥后续处置途径。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

具体实施方法

下面结合附图对本发明进行进一步详细描述。

见附图，多层卷压滤带式污泥深度脱水机，所述的污泥深度脱水机由下压瓦摇杆1、连杆2、滤液收集槽3、下压瓦4、下压瓦密封条5、液压缸6、驱动链7、减速电机8、第一改向链轮9、泥饼收集槽10、第二改向链轮11、出料斗12、泥饼刮片13、出料挡板14、清料滚筒15、传动链16、滤带17、出料控制阀18、振动器19、进料斗20、改向托辊21、上压瓦22、上压瓦密封条23、承压干化滚筒24、轴向凹槽25、径向凹槽26、限位触点27、角度限位器28、上压瓦摇杆29和机架30组成；

其中，机架30呈阶梯状，清料滚筒15通过轴承座安装在机架30二级平台的上表面，清料滚筒15轴的一端上设置有传动链轮，承压干化滚筒24通过轴承座安装在机架30一级平台的上表面，清料滚筒15和承压干化滚筒24均为钢性硬质材料，承压干化滚筒24轴的一端上设置有平行排列的驱动链轮和传动链轮，承压干化滚筒24表面沿轴向方向设置有均匀十二等份分布的轴向凹槽25，每条轴向凹槽25底部端头设置有限位触点27，限位触点27位于承压干化滚筒24传动链轮的同侧，角度限位器28设置在机架30一级平台的上表面，承压干化滚筒24表面两端沿垂直方向设置有径向凹槽26，轴向凹槽25和径向凹槽26的横截面为弧形状，且直径相同，清料滚筒15的传动链轮和承压干化滚筒24的传动链轮位于同一个平面上，改向托辊21通过轴承座设置在机架30二级平台的上表面，改向托辊21位于清料滚筒15和承压干化滚筒24之间，滤带17的一端缠绕在清料滚筒15上，另一端经改向托辊21固定在承压干化滚筒24上，进料斗20固定设置在机架30二级平台的上表面，进料斗20位于改向托辊21和清料滚筒15之间，进料斗20的出料口位于滤带17的正上方，进料斗20的出料口上设置有出料控制阀18，出料口呈长条状，出料口的长度与承压干化滚筒24表面上两道径向凹槽26的长度相等，进料斗20底部侧壁设置有振动器19，第一改向链轮9通过轴承座设置在机架30二级平台的下表面，第一改向链轮9位于清料滚筒15和改向托辊21之间，第二改向链轮11通过轴承座设置在机架30二级平台的下方机架上，承压干化滚筒24上的传动链轮、第一改向链轮9、清料滚筒15上的传动链轮和第二改向链轮11通过传动链16连接，滤液收集槽3、液压缸6、减速电机8分别设置在机架30的底部，滤液收集槽3和液压缸6位于承压干化滚筒24的下方，减速电机8上的驱动链轮通过驱动链7和承压干化滚筒24上的驱动链轮连接，减速电机8上的驱动链轮和承压干化滚筒24上的驱动链轮位于同一个平面上，下压瓦摇杆1的一端通过轴承和轴设置在机架30的端头，上压瓦摇杆29通过轴承和轴设置在机架30的一级平台上，连杆2的两端分别铰接在上压瓦摇杆29的下端和下压瓦摇杆1上，液压缸6的活塞杆端端头和下压瓦摇杆1铰接，液压缸6的动力由泵站提供，连杆2和下压瓦摇杆1的铰接点位于下压瓦摇杆1和机架30的连接点与液压缸6的活塞杆端端头和下压瓦摇杆1铰接点之间，下压瓦4和上压瓦22设置在承压干化滚筒24的外表面，下压瓦4两端到滚筒轴心延长线之间的夹角为60度，下压瓦4铰接在下压瓦摇杆1的另一端端头处，下压瓦4上均匀设置有滤孔，下压瓦4内表面均匀设置有与轴向凹槽25和径向凹槽26相对应的下压瓦密封条5，上压瓦22两端到滚筒轴心延长线之间的夹角为150度，上压瓦22铰接在上压瓦摇杆29的上端端头处，上压瓦22上均匀设置有滤孔，上压瓦22内表面设置有与轴向凹槽25径向凹槽26相对应的上压瓦密封条23，两道径向凹槽26外边缘之间的距离小于滤带17的宽度，出料挡板14固定在机架30的二级平台的上表面，出料挡板14位于清料滚筒15的外侧，泥饼刮片13设置在出料挡板14和清料滚筒15之间，泥饼刮片13后端固定在机架30上，泥饼刮片13前端与清料滚筒15的外表面活动接触，出料斗12固定设置在机架30二级平台下表面，出料斗12位于泥饼刮片13下端，泥饼收集槽10位于出料斗12下端，泥饼收集槽10活动设置在机架30内，液压缸6的泵站、减速电机8、出料控制阀18、振动器19和角度限位器28连接计算机，通过计算机的***软件控制本发明的多层卷压滤带式污泥深度脱水机，通过计算机的***软件可以设置液压缸6的泵站压强和工作时间长短和时间间隔、减速电机8的速度、出料控制阀18的流量大小、振动器19的频率、角度限位器28的开闭时间间隔，角度限位器28与限位触点27的接触和分离控制减速电机8的启动和关闭。

本发明污泥深度脱水机的工作原理：

减速电机通过驱动链将动力传给承压干化滚筒的驱动链轮和传动链轮，承压干化滚筒的驱动链轮使承压干化滚筒随电机一起旋转，承压干化滚筒的传动链轮通过传动链与清料滚筒联动。通过减速电机逆时针和顺时针旋转，可实现承压干化滚筒对污泥样的卷起和干化后泥饼从清料滚筒上通过泥饼刮片卸料。由液压缸通过两级四杆机构的上压瓦摇杆和下压瓦摇杆对上压瓦和下压瓦提供动力为承压干化滚筒提供强大的压力对污泥样挤压脱水。本污泥深度脱水机工作前，检查液压缸的泵站、减速电机、出料控制阀、振动器和角度限位器与计算机的连接情况并确保与计算机连接。将液压缸的泵站、减速电机、出料控制阀、振动器、角度限位器和计算机接通电源，在计算机上打开控制多层卷压滤带式污泥深度脱水机的***软件，确保液压缸的泵站、减速电机、出料控制阀、振动器和角度限位器处于开启状态。液压缸的泵站工作压强为0-20兆帕可调、一次工作时间1-120分钟可调、工作时间间隔可随意设置，减速电机的速度10-60秒/转可调、开启时间点可调，出料控制阀的污泥流速0.01-0.5米/秒可调、振动器的频率20-100赫兹可调、角度限位器的开闭时间随意可调，当角度限位器处于开启状态时，角度限位器与限位触点的接触可以关闭减速电机，角度限位器与限位触点接触后，角度限位器自动关闭。根据待脱水污泥的性质，确定强力压滤时间、压强大小、进料斗下的出料口的污泥厚度、污泥卷压厚度，通过计算机的***软件设定振动器的频率，测定出料口污泥的下料速度，从而可以设定减速电机的速度和开启时间点、角度限位器的开闭时间点。启动计算机的***软件，多层卷压滤带式污泥深度脱水机根据设定的程序开始工作：打开振动器，向进料斗中加入足量待处理的污泥，加污泥的过程中，进料斗的振动器振动使得进料斗中的污泥堆放严实，以保证进料斗的出料口连续出泥，同时启动减速电机和出料控制阀，使减速电机的速度和进料斗出料口的下料速度协调同步，预先缠绕在清料滚筒上的滤带向承压干化滚筒逐层展开，污泥通过进料斗的出料口在滤带上形成薄层污泥，薄层污泥通过滤带卷压到承压干化滚筒上，卷压到设定厚度后，关闭出料控制阀和振动器，确保滤带的薄层污泥全部卷压到承压干化滚筒上，启动角度限位器，当限位触点与启动角度限位器接触时，减速电机关闭，承压干化滚筒停止转动，此时，液压缸的泵站启动，液压缸的活塞杆前伸动作，由于下压瓦与下压瓦摇杆之间是通过铰链连接，液压缸通过下压瓦摇杆给下压瓦提供动力，而上压瓦摇杆与下压瓦摇杆之间的连杆，上压瓦与上压瓦摇杆之间都是通过铰链连接，压紧时可以自适应压紧角度，如此通过两级四杆机构实现上压瓦和下压瓦同时向承压干化滚筒上卷起的污泥抱紧加压，下压瓦的下压瓦密封条和上压瓦的上压瓦密封条挤压卷压污泥至承压干化滚筒的轴向凹槽和径向凹槽，将卷压污泥形成相对密闭的承压空间，在下压瓦和上压瓦的强力挤压下，污泥的水分通过滤带从轴向凹槽以及下压瓦和上压瓦的滤孔中流出进入到滤液收集槽，当达到设定的挤压时间后，液压缸的泵站关闭，下压瓦和上压瓦与承压干化滚筒的卷压污泥分离。正向启动减速电机，当减速电机启动到设定时间后，开启角度限位器，当限位触点与角度限位器接触时，减速电机关闭，承压干化滚筒停止转动，此时承压干化滚筒正向转动了180度，第一次没有挤压到的卷压污泥全部位于下压瓦和上压瓦的挤压范围内，此时，液压缸的泵站启动，下压瓦和上压瓦重复上述挤压滤带上卷起的污泥，当达到设定的挤压时间后，液压缸的泵站关闭，下压瓦和上压瓦与承压干化滚筒的卷压污泥分离。反向启动减速电机，干化污泥经过滤带的带动通过泥饼刮片将干化污泥与滤带分离，出料挡板确保泥饼全部通过出料斗进入到泥饼收集槽中，以备后续的处置利用。在设定的时间内，干化泥饼与滤带分离完成、滤带重新缠绕到清料滚筒上，此时启动角度限位器，使减速电机停止工作。到此，多层卷压滤带式污泥深度脱水机完成了一次完整的污泥深度脱水流程，后续脱水工作依此重复。为了保证本多层卷压滤带式污泥深度脱水机高效安全工作，应定期更换清洗滤带，维护和养护多层卷压滤带式污泥深度脱水机零部件。

Claims (1)

1.多层卷压滤带式污泥深度脱水机，其特征在于：所述的污泥深度脱水机由下压瓦摇杆（1）、连杆（2）、滤液收集槽（3）、下压瓦（4）、下压瓦密封条（5）、液压缸（6）、驱动链（7）、减速电机（8）、第一改向链轮（9）、泥饼收集槽（10）、第二改向链轮（11）、出料斗（12）、泥饼刮片（13）、出料挡板（14）、清料滚筒（15）、传动链（16）、滤带（17）、出料控制阀（18）、振动器（19）、进料斗（20）、改向托辊（21）、上压瓦（22）、上压瓦密封条（23）、承压干化滚筒（24）、轴向凹槽（25）、径向凹槽（26）、限位触点（27）、角度限位器（28）、上压瓦摇杆（29）和机架（30）组成；

其中，机架（30）呈阶梯状，清料滚筒（15）通过轴承座安装在机架（30）二级平台的上表面，清料滚筒（15）轴的一端上设置有传动链轮，承压干化滚筒（24）通过轴承座安装在机架（30）一级平台的上表面，承压干化滚筒（24）轴的一端上设置有平行排列的驱动链轮和传动链轮，承压干化滚筒（24）表面沿轴向方向设置有均匀等份分布的轴向凹槽（25），每条轴向凹槽（25）底部端头设置有限位触点（27），限位触点（27）位于承压干化滚筒（24）传动链轮的同侧，角度限位器（28）设置在机架（30）一级平台的上表面，承压干化滚筒（24）表面两端沿垂直方向设置有径向凹槽（26），轴向凹槽（25）和径向凹槽（26）的横截面为弧形状，且直径相同，清料滚筒（15）的传动链轮和承压干化滚筒（24）的传动链轮位于同一个平面上，改向托辊（21）通过轴承座设置在机架（30）二级平台的上表面，改向托辊（21）位于清料滚筒（15）和承压干化滚筒（24）之间，滤带（17）的一端缠绕在清料滚筒（15）上，另一端经改向托辊（21）固定在承压干化滚筒（24）上，进料斗（20）固定设置在机架（30）二级平台的上表面，进料斗（20）位于改向托辊（21）和清料滚筒（15）之间，进料斗（20）的出料口位于滤带（17）的正上方，进料斗（20）的出料口上设置有出料控制阀（18），出料口呈长条状，出料口的长度与承压干化滚筒（24）表面上两道径向凹槽（26）的长度相等，进料斗（20）底部侧壁设置有振动器（19），第一改向链轮（9）通过轴承座设置在机架（30）二级平台的下表面，第一改向链轮（9）位于清料滚筒（15）和改向托辊（21）之间，第二改向链轮（11）通过轴承座设置在机架（30）二级平台的下方机架上，承压干化滚筒（24）上的传动链轮、第一改向链轮（9）、清料滚筒（15）上的传动链轮和第二改向链轮（11）通过传动链（16）连接，滤液收集槽（3）、液压缸（6）、减速电机（8）分别设置在机架（30）的底部，滤液收集槽（3）和液压缸（6）位于承压干化滚筒（24）的下方，减速电机（8）上的驱动链轮通过驱动链（7）和承压干化滚筒（24）上的驱动链轮连接，减速电机（8）上的驱动链轮和承压干化滚筒（24）上的驱动链轮位于同一个平面上，下压瓦摇杆（1）的一端通过轴承和轴设置在机架（30）的端头，上压瓦摇杆（29）通过轴承和轴设置在机架（30）的一级平台上，连杆（2）的两端分别铰接在上压瓦摇杆（29）的下端和下压瓦摇杆（1）上，液压缸（6）的活塞杆端端头和下压瓦摇杆（1）铰接，连杆（2）和下压瓦摇杆（1）的铰接点位于下压瓦摇杆（1）和机架（30）的连接点与液压缸（6）的活塞杆端端头和下压瓦摇杆（1）铰接点之间，下压瓦（4）和上压瓦（22）设置在承压干化滚筒（24）的外表面，下压瓦（4）两端到滚筒轴心延长线之间的夹角为60度，下压瓦（4）铰接在下压瓦摇杆（1）的另一端端头处，下压瓦（4）上均匀设置有滤孔，下压瓦（4）内表面均匀设置有与轴向凹槽（25）和径向凹槽（26）相对应的下压瓦密封条（5），上压瓦（22）两端到滚筒轴心延长线之间的夹角为150度，上压瓦（22）铰接在上压瓦摇杆（29）的上端端头处，上压瓦（22）上均匀设置有滤孔，上压瓦（22）内表面设置有与轴向凹槽（25）径向凹槽（26）相对应的上压瓦密封条（23），两道径向凹槽（26）外边缘之间的距离小于滤带（17）的宽度，出料挡板（14）固定在机架（30）的二级平台的上表面，出料挡板（14）位于清料滚筒（15）的外侧，泥饼刮片（13）设置在出料挡板（14）和清料滚筒（15）之间，泥饼刮片（13）后端固定在机架（30）上，泥饼刮片（13）前端与清料滚筒（15）的外表面活动接触，出料斗（12）固定设置在机架（30）二级平台下表面，出料斗（12）位于泥饼刮片（13）下端，泥饼收集槽（10）位于出料斗（12）下端，泥饼收集槽（10）活动设置在机架（30）内。