申請日2014.02.25

　　公開(公告)日2015.07.01

　　IPC分類號C02F11/12

　　摘要

　　本發明屬于污泥處理技術領域，提出一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機。提出的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機包括有進料壓縮機構、脫水機構和出料機構;進料壓縮機構包括有污泥缸筒(2)和壓縮油缸(1);脫水機構具有由若干個脫水環片(8)上下設置構成的脫水腔;脫水環片(8)上具有對稱設置的兩個凸耳;上下相鄰兩個脫水環片交叉放置將若干個上下設置的脫水環片分為兩組;每組上下相鄰兩個脫水墊片之間設置有厚度大于脫水墊片厚度的間隙墊片(12);設置有驅動脫水環片(8)轉動的驅動機構;出料機構具有污泥出泥口和閘板(16);脫水腔支座的側壁與脫水腔之間設有反沖清洗通道。本發明具有脫水效率高、壽命長、操作簡單的特點。

　　權利要求書

　　1.一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述的無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機包括有上下設置的進料壓縮機構、脫水機構和出料機構;所述的進料壓縮機構包括有污泥缸筒(2)和壓縮油缸(1);所述的污泥缸筒(2)上具有與外接進料系統相連通的污泥進泥口A;所述的壓縮油缸(1)設置在污泥缸筒(2)上部，壓縮油缸(1)外部活塞桿的端部連接有用以污泥壓縮的活塞，且所述的活塞位于污泥缸筒(2)內與污泥缸筒相配合組裝構成一體的進料壓縮機構;所述的脫水機構位于污泥缸筒(2)的下部，并與所述的污泥缸筒(2)相連通，使進入污泥缸筒內的污泥在壓縮油缸的作用下進入脫水機構;所述的脫水機構具有由若干個脫水環片(8)上下設置并連接為一體構成的脫水腔;由若干個脫水環片構成的所述脫水腔連通污泥缸筒與出料機構;所述的脫水機構由脫水腔支座支撐在出料機構上;所述的脫水環片(8)上具有向外伸出的凸耳;脫水環片上的所述凸耳為對稱設置的兩個;上下相鄰兩個脫水環片交叉放置將若干個上下設置的脫水環片分為兩組，每組脫水環片(8)的所述凸耳上下對應設置;每組上下相鄰兩個脫水墊片的所述凸耳之間設置有間隙墊片(12)，且間隙墊片(12)的厚度大于脫水墊片的厚度，使得上下相鄰的兩個脫水環片之間具有用以泥水滲出的間隙;所述的脫水機構設置有用以驅動兩組脫水環片(8)相對轉動一定角度的驅動機構，由驅動機構驅動脫水環片(8)轉動，用于清理上下相鄰兩個脫水環片之間的積堵污泥，以保證溢水間隙的通暢;在污泥缸筒(2)進料的同時驅動機構動作，使上下相鄰的脫水環片(8)之間保持相對轉動，脫水環片之間的污泥不斷得到清理，同時使進入到脫水腔的污泥水分由上下相鄰兩個脫水環片之間的間隙溢出;進料完成后，壓縮油缸(1)動作對進入污泥缸筒內的污泥進行壓縮脫水，污泥水分從上下相鄰兩個脫水環片(8)之間的間隙溢出，濕污泥經深度脫水后被壓制成污泥塊;壓縮脫水過程中若驅動機構同時動作，可以使脫水腔內的污泥水分充分溢出;所述的出料機構具有污泥出泥口B和用以封閉或打開污泥出泥口B的閘板(16);在進料和壓縮脫水的過程中，所述的閘板(16)封閉污泥出泥口B;壓縮脫水過程完成后，打開閘板(16)，所述的污泥出泥口B與脫水腔相連通，使經深度脫水后的污泥塊經污泥出泥口B排出;在所述脫水腔支座的側壁與脫水腔之間設有反沖清洗通道，所述的反沖清洗通道通過沖洗接頭(9)與外接高壓水路相連通，對脫水環片(8)之間及脫水環片(8)與脫水腔支座的側壁之間進行沖洗;在反沖清洗過程中，驅動機構動作，使兩組脫水環片(8)相對轉動，清理脫水環片(8)之間、脫水環片(8)與脫水腔支座的側壁之間的積堵污泥。

　　2.根據權利要求1所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：脫水環片(8)的所述凸耳具有通孔，且脫水環片(8)的所述凸耳的通孔構成連接孔。

　　3.根據權利要求1所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述的間隙墊片(12)位于每組脫水環片(8)的上下相鄰兩片脫水環片(8)之間，所述的間隙墊片(12)為環形墊片，并通過銷軸(7)與脫水環片(8)上凸耳的連接孔聯接，與所對應的一組脫水環片(8)連為一體。

　　4.根據權利要求1所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述的脫水腔支座包括有脫水腔底板(21)和夾持塊(5);所述的夾持塊(5)為對稱設置的兩塊;所述的脫水環片位于兩塊夾持塊(5)所具有的弧形內壁之間被兩塊所述夾持塊(5)夾持，并坐落在脫水腔底板(21)上;所述的脫水腔底板(21)具有通孔;脫水腔底板(21)上所具有的通孔與脫水機構的脫水腔相連通。

　　5.根據權利要求4所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述夾持塊(5)的內壁上具有反沖洗槽C，且兩塊夾持塊(5)上所具有的反沖洗槽C對稱設置;夾持塊(5)上所具有的反沖洗槽C與脫水腔之間形成反沖清洗通道;所述的反沖清洗通道通過沖洗接頭(9)與外接高壓水路相連通，使高壓水通過沖洗接頭(9)進入反沖清洗通道內，對脫水環片(8)之間及脫水環片(8)與夾持塊(5)之間的積堵污泥進行沖洗。

　　6.根據權利要求1所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述的污泥出泥口B由具有中心通孔的底座(22)和設置在底座(22)上的耐磨環(23)構成;所述的耐磨環(23)位于脫水機構下部，并與脫水機構對應設置;所述耐磨環(23)的兩側分別設置有固定在底座(22)上的支撐板(20)，兩塊所述支撐板(20)上分別固定有上夾板(13)和下夾板(17);所述上夾板(13)和下夾板(17)之間形成用以閘板(16)滑動的滑道;所述閘板(16)位于所對應的滑道內;所述的閘板(16)與推拉油缸(15)連接，在閘板油缸(15)的作用下，所述的閘板(16)封閉污泥出泥口B或打開污泥出泥口B;閘板油缸(15)對閘板(16)的推拉作用通過光電檢測以保證污泥出料通道的完全打開和閉合。

　　7.根據權利要求6所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述支撐板(20)與上夾板(13)之間設置有調整墊片Ⅰ(18)，用以在閘板(16)與下夾板(17)之間產生磨損后，通過調整調整墊片Ⅰ(18)的數量或厚度保證閘板(16)在滑道之間配合的緊密性;所述的脫水腔底板(21)坐落在支撐板(20)上，并在脫水腔底板(21)與支撐板(20)之間設置有調整墊片Ⅲ(24)，用以在閘板(16)產生磨損后，通過調整調整墊片Ⅲ(24)的數量或厚度保證脫水腔底板(21)與閘板(16)之間的密封性。

　　8.根據權利要求1所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述的污泥缸筒通過連接座板(3)坐落在脫水腔支座的夾持塊(5)上，且所述的連接座板(3)與夾持塊(5)之間設置有調節墊片Ⅱ(19)，用以保證連接座板與位于脫水機構最上端脫水環片之間的上下間隙;所述的調節墊片Ⅱ(19)為若干個。

　　9.根據權利要求1所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述驅動機構為一組，每組為一個，所述的驅動機構與其中一組脫水環片(8)一端的凸耳連接;或，所述驅動機構為兩組，每組為一個，且兩個所述的驅動機構分別與其中一組脫水環片(8)一端的凸耳連接，兩組脫水環片(8)的轉動方向相反;或，所述驅動機構為兩組，每組為兩個，每組兩個所述驅動機構分別與其中一組脫水環片兩端的凸耳連接，兩組脫水環片的轉動方向相反。

　　10.根據權利要求1所述的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，其特征在于：所述的脫水機構為上下設置的多個，用以增大透水能力;所述的多個脫水機構中每個所述脫水機構單獨設置驅動機構;或，所述的多個脫水機構中，上下相鄰的兩個脫水機構共用驅動機構。

　　說明書

　　一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機

　　技術領域

　　本發明屬于污泥處理技術領域，具體涉及一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機。

　　背景技術

　　污水處理廠產生的污泥，通常占污水總量的0.5%至1%，伴隨著污水量的增加，污水處理產生的污泥量也隨之增加，預計到2015 年全國污水處理量將達到550 億噸，脫水污泥產生量3500 萬噸。目前中國污泥產生量的與日俱增與處理能力嚴重不足、處理手段嚴重落后形成尖銳的矛盾，大量的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放，致使許多城市成為了“污泥圍城”。針對這種情況，研制出先進的污泥深度脫水技術迫在眉睫。

　　污泥脫水是整個污泥處理工藝的一個重要的環節，其目的是使固體富集，減少污泥體積，為污泥的最終處置創造條件。為使污泥液相和固相分離，必須克服它們之間的結合力，所以污泥脫水所遇到的主要問題是能量問題。針對結合力的不同形式，有目的的采用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機械脫水和熱處理干化幾種方式。自然脫水的時間長、效率低，場地資源占用嚴重;熱處理干化的能源消耗嚴重、成本過高;這兩種方式很難大范圍推廣。目前我國一般大中型污水處理廠均采用機械脫水方式降低污泥的含水率。

　　污泥機械脫水是以多孔性物質為脫水介質，以脫水介質兩側的壓力差作為推動力，污泥中的水分被強制通過脫水介質，以濾液的形式排出，固體顆粒被截留在脫水介質上，成為脫水后的濾餅(有時稱泥餅)，從而實現污泥脫水的目的。常用污泥機械脫水的方法有以下三種：

　　(1)真空脫水：通過副壓方式(抽真空)將污泥內水分排除。

　　(2)離心脫水：通過離心力將污泥內水分排除。

　　(3)壓濾脫水：通過機械擠壓方式將污泥內水分壓出，壓濾脫水又包括有帶式壓濾脫水、疊氏壓濾脫水和板框壓濾脫水。

　　脫水污泥的含水率高低與污泥性質和脫水原理有關;一般情況下，真空脫水的泥餅含水率為70-80%，離心脫水為80-85%; 壓濾脫水中帶式壓濾脫水的泥餅含水率為80-85%、疊氏壓濾脫水的泥餅含水率為80-85%;板框壓濾脫水的泥餅含水率為50-80%.

　　2012年國家規定污泥填埋處置前含水率必須降至60%以下，焚燒處理前含水率必須降至50%以下;可見污泥真空脫水、離心脫水均達不到填埋和焚燒對污泥含水率的要求;雖然壓濾脫水中的板框壓濾脫水機脫水泥餅含水率有時可達50%，但效果不穩定，且工作中不能自動卸料,需投入大量的人工輔助進行泥餅清理，濾布需經常清理、更換，運營費用較高，自動化程度很低，操作復雜，效率低下。

　　發明內容 本發明的目的是提出一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，使其能解決目前污泥深度脫水過程中不能自動卸料、濾布需經常清理更換、運營費用較高、自動化程度低、操作復雜、效率低下的問題。

　　本發明為完成上述目的采用如下技術方案：

　　一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，所述的無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機包括有上下設置的進料壓縮機構、脫水機構和出料機構;所述的進料壓縮機構包括有污泥缸筒和壓縮油缸;所述的污泥缸筒上具有與外接進料系統相連通的污泥進泥口;所述的壓縮油缸設置在污泥缸筒上部，壓縮油缸外部活塞桿的端部連接有用以污泥壓縮的活塞，且所述的活塞位于污泥缸筒內與污泥缸筒相配合組裝構成一體的進料壓縮機構;所述的脫水機構位于污泥缸筒的下部，并與所述的污泥缸筒相連通，使進入污泥缸筒內的污泥在壓縮油缸的作用下進入脫水機構進行脫水;所述的脫水機構具有由若干個脫水環片上下設置并連接為一體構成的脫水腔;由若干個脫水環片構成的所述脫水腔連通污泥缸筒與出料機構;所述的脫水機構由脫水腔支座支撐在出料機構上;所述的脫水環片上具有向外伸出的凸耳;脫水環片上的所述凸耳為對稱設置的兩個;上下相鄰兩個脫水環片交叉放置將若干個上下設置的脫水環片分為兩組，每組脫水環片的所述凸耳上下對應設置;每組上下相鄰兩個脫水環片的所述凸耳之間設置有間隙墊片，且間隙墊片的厚度大于脫水環片的厚度，使得上下相鄰的兩個脫水環片之間具有用以泥水滲出的間隙;所述的脫水機構設置有用以驅動兩組脫水環片相對轉動一定角度的驅動機構，由驅動機構驅動脫水環片轉動，用于清理上下相鄰兩個脫水環片之間的積堵污泥，以保證溢水間隙的通暢;在污泥缸筒進料的同時驅動機構動作，使上下相鄰的脫水環片之間保持相對轉動，脫水環片之間的污泥不斷得到清理，同時進入到脫水機構的污泥水分從上下相鄰兩個脫水環片之間的間隙溢出;進料完成后，壓縮油缸動作對進入污泥缸筒內的污泥進行壓縮脫水，污泥水分繼續從上下相鄰兩個脫水環片之間的間隙溢出，濕污泥經深度脫水后被壓制成污泥塊;所述的出料機構具有污泥出泥口和用以封閉或打開污泥出泥口的閘板;在進料和壓縮脫水的過程中，所述的閘板封閉污泥出泥口;壓縮脫水過程完成后，打開閘板，所述的污泥出泥口與脫水腔相連通，使被壓制脫水后的污泥塊經污泥出泥口排出;在所述脫水腔支座的側壁與脫水腔之間設有反沖清洗通道，所述的反沖清洗通道通過沖洗接頭與外接高壓水路相連通，對脫水環片之間及脫水環片與脫水腔支座的側壁之間進行沖洗;在反沖清洗過程中，驅動機構動作，使兩組脫水環片相對轉動，清理脫水環片之間、脫水環片與脫水腔支座的側壁之間的積堵污泥。

　　脫水環片的所述凸耳具有通孔，且脫水環片的所述凸耳的通孔構成連接孔。

　　所述的間隙墊片位于每組脫水環片的上下相鄰兩片脫水環片之間，所述的間隙墊片為環形墊片，并通過銷軸與脫水環片上凸耳的連接孔聯接，與所對應的一組脫水環片連為一體。

　　所述的脫水腔支座包括有脫水腔底板和夾持塊;所述的夾持塊為對稱設置的兩塊;所述的脫水環片位于兩塊夾持塊所具有的弧形內壁之間被兩塊所述夾持塊夾持，并坐落在脫水腔底板上;所述的脫水腔底板具有通孔;脫水腔底板上所具有的通孔與脫水機構的脫水腔相連通。

　　所述夾持塊的內壁上具有反沖洗槽，且兩塊夾持塊上所具有的反沖洗槽對稱設置;夾持塊上所具有的反沖洗槽與脫水腔之間形成反沖清洗通道;所述的反沖清洗通道通過沖洗接頭與外接高壓水路相連通，使高壓水通過沖洗接頭進入反沖清洗通道內，對脫水環片之間及脫水環片與夾持塊之間的積堵污泥進行沖洗。

　　所述的污泥缸筒通過連接座板坐落在脫水腔支座的夾持塊上，且所述的連接座板與夾持塊之間設置有調節墊片Ⅱ，用以保證連接座板與位于脫水機構最上端脫水環片之間的上下間隙;所述的調節墊片Ⅱ為若干個。

　　所述的污泥出泥口由具有中心通孔的底座和設置在底座上的耐磨環構成;所述的耐磨環位于脫水機構下部，并與脫水機構對應設置;在所述耐磨環的兩側分別設置有固定在底座上的支撐板;兩塊所述支撐板上分別固定有上夾板和下夾板，所述的支撐板與上夾板和下夾板之間形成用以閘板滑動的滑道;所述閘板位于所對應的滑道內;所述的閘板與推拉油缸連接，在推拉油缸的作用下，所述的閘板封閉污泥出泥口或打開污泥出泥口;推拉油缸對閘板的推拉作用可通過光電檢測以保證污泥出泥口的完全打開或閉合。

　　所述的脫水腔底板坐落在支撐板上，并在脫水腔底板與支撐板之間設置有調整墊片Ⅲ，用以在閘板產生磨損后，通過調整調整墊片Ⅲ的數量或厚度保證脫水腔與閘板之間的密封性。

　　所述支撐板與上夾板之間設置有調整墊片Ⅰ，用以在閘板產生磨損后，通過調整調整墊片Ⅰ的數量或厚度以保證閘板在滑道之間上下配合的緊密性。

　　所述驅動機構為一組，每組為一個，所述的驅動機構與其中一組脫水環片一端的凸耳連接。

　　所述驅動機構為兩組，每組為一個，且兩個所述的驅動機構分別與其中一組脫水環片一端的凸耳連接，兩組脫水環片的轉動方向相反。

　　所述驅動機構為兩組，每組為兩個，每組兩個所述驅動機構分別與其中一組脫水環片兩端的凸耳連接，兩組脫水環片的轉動方向相反。

　　所述的脫水機構為上下設置的多個，用以增大透水能力。

　　所述的多個脫水機構中每個所述脫水機構可單獨設置驅動機構。

　　所述的多個脫水機構中，上下相鄰的兩個脫水機構可共用驅動機構。

　　用以驅動脫水環片轉動的所述驅動機構為油缸組件或氣缸組件。

　　所述的污泥進泥口與外接進料系統之間設置有污泥泵，通過控制污泥泵的工作時間或工作壓力對污泥泵的進料過程進行控制。

　　本發明提出的一種無濾布垂直壓縮污泥高壓脫水機，壓縮油缸、污泥缸筒、脫水機構及出料機構依次連接垂直布置，用于壓縮的液壓系統壓力可根據污泥的性質和脫水含水率要求進行調節，最高可達42MPa，脫水機構中每組脫水環片的凸耳之間設置有間隙墊片以保證上下相鄰兩個脫水環片之間的溢水間隙，且每組脫水環片的凸耳分別與相應的驅動機構相連，用以驅動每組脫水環片相對轉動以清理上下相鄰兩個脫水環片之間的積堵污泥;夾持塊與脫水腔之間所具有反沖清洗通道，用以定時清理脫水腔與夾持塊之間、脫水環片之間的積堵污泥，使得脫水機構在工作過程中無需人工輔助清理，永不堵塞，免去了一般脫水機清理、更換濾布的復雜過程;污泥的進料、壓縮、脫水及出料過程均按設定程序自動完成，整個工作循環無需人工輔助可實現自動控制，連續工作;由于脫水壓力高于目前一般的污泥壓濾脫水系統，而且實現了全程自動控制，因此出泥含水率要優于市場現有產品并且足夠穩定，滿足污泥填埋或焚燒的要求;解決了目前污泥深度脫水系統運行過程中不能自動卸料、濾布需經常清理更換、運營費用較高、自動化程度低、操作復雜、效率低下的問題;并具有無堵塞、效率高、壽命長的特點，廣泛適用于工業及民用污水處理系統的污泥處理工程。下表給出本發明與脫水能力相當的板框脫水機的關鍵性能比較。