本发明涉及污水污泥处理技术的技术领域，尤其涉及污泥脱水减量装置。
背景技术：
随着经济的发展，人口规模的不断的扩大，人们对水污染的控制的日益更新和法律法规的完善，污水处理所产生的污泥随之不断的增长。目前，活性污泥是应用最为广泛的污废水的生物处理方法，但活性污泥处理污水的方法最大的弊端就是系统需要不断的向外排外大量的污泥，且污泥的成分很复杂，污泥是由多种微生物种群及其吸附在菌胶团上的有机物和无机物构成，其含有极大量的水分，还存在难生物降解的有机物，重金属、其它盐类及少量病原寄生虫卵和微生物等。如果处理不当将会造成二次污染，对环境构成严重的威胁。
现有技术的污泥处理装置中对污泥进行处理时，一般采用电解、化学调质、机械压滤脱水、超声波破膜和臭氧及化学品氧化溶胞法等的一种或者多种的串联，随着污水处理量的增大，污泥处理的需求也相应的增大了，但是现有的污泥处理装置处理污泥的量过小，若需要处理大量的污泥则需要污泥处理装置也相应的增大或增多，从而导致装置占地面积较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种污泥脱水减量装置，旨在解决现有技术中的污泥处理装置处理污泥的量过小，若需要处理大量的污泥则需要污泥处理装置也相应的增大或增多，从而导致装置占地面积较大的问题。
本发明实施例提供了污泥脱水减量装置，包括固定架、连接组件和装置组件，所述装置组件设置在所述固定架的一侧，所述装置组件包括通过连接组件依次连接的水力空化预处理装置、多级电解装置和储泥缸，所述水力空化预处理装置连接至所述多级电解装置的底部，所述多级电解装置连接至所述储泥缸的顶部。
进一步的，所述多级电解装置包括一级电解槽、中转缸和二级电解槽，所述一级电解槽和所述中转缸的顶部通过刮泥装置相连接，所述二级电解槽与所述储泥缸的顶部通过刮泥装置相连接。
进一步的，所述刮泥装置包括设置于所述一级电解槽和所述二级电解槽顶部的两侧壁的传动轮和连接所述传动轮的传动带，所述传动带上设置有若干刮泥板，所述刮泥板的两端分别固定于两个相对设置的所述传动带上。
进一步的，所述一级电解槽和所述二级电解槽的底部均设置有超声波发生器。
进一步的，所述一级电解槽上设置有第一内循环管，所述第一内循环管包括第一抽泥管和第一进泥管，所述第一抽泥管位于所述一级电解槽的上部，所述第一进泥管设置于所述一级电解槽的下部，所述二级电解槽上设置有第二内循环管，所述第二内循环管包括第二抽泥管和第二进泥管，所述第二抽泥管位于所述二级电解槽的上部，所述第二进泥管设置于所述二级电解槽的下部。
进一步的，所述水力空化预处理装置包括腔室和设置于所述腔室内的水力空化器，所述腔室的内侧壁竖直设置有滤网板。
进一步的，所述水力空化预处理装置、所述多级电解装置和所述储泥缸的底部均为倾斜平面。
进一步的，所述水力空化预处理装置的一侧设置有添加槽，所述添加槽与所述水力空化预处理装置通过加料泵相连接。
进一步的，所述连接组件包括用于连接所述装置组件的连接管、与所述连接管相连接传动泵、设置于所述装置组件上的排水管以及设置于所述排水管上的排水阀。
进一步的，所述固定架包括用于支撑所述装置组件的底板、设置于所述装置组件一侧的支撑架、和设置于所述支撑架端部的扶梯，所述支撑架的顶部形成有走道。
基于上述技术方案与现有技术相比，本发明实施例提出的污泥脱水减量装置，通过固定架将装置组件拼装在一起，减小占地面积并通过连接组件将水力空化预处理装置、多级电解装置和储泥缸相连接，从而依次对污泥进行处理，水力空化预处理装置处理后的污泥从多级电解装置的底部流入，然后在多级电解装置内发生气浮，使得污泥浮起后从顶部移至储泥缸内，由下至上的方式输送污泥，有效的加长了污泥在多级电解装置内的停留时间，并通过多级电解装置对污泥进行处理，使得污泥处理的更加充分，在较少的装置内实现多次电解，有效的节省了占地面积。
附图说明
图1为本发明实施例提出的污泥脱水减量装置的主视图；
图2为图1中提出的污泥脱水减量装置的立体图；
图3为图1中提出的污泥脱水减量装置的主视图，其中前侧的组合板未示；
图4为图1中提出的污泥脱水减量装置的结构示意图；
图5为图1中提出的污泥脱水减量装置中水力空化预处理装置的立体图，其中前侧的组合板未示；
图6为图5中水力空化预处理装置的主视图，其中前侧的组合板未示；
图7为图1中提出的污泥脱水减量装置中一级电解槽和中转缸的立体图，其中前侧的组合板未示；
图8为图7中一级电解槽和中转缸的另一角度的立体图，其中前侧的组合板未示；
图9为图1中提出的污泥脱水减量装置中二级电解槽和储泥缸的立体图，其中前侧的组合板未示；
图10为图9中二级电解槽和储泥缸的俯视图；
图11为图9中二级电解槽和储泥缸的另一角度的立体图，其中前侧的组合板未示；
图12为图9中二级电解槽和储泥缸的另一角度的立体图，其中前侧的组合板未示；
图13为图12中a部分的放大示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
如图1至图3所示，本发明实施例提出了一种污泥脱水减量装置，包括固定架1、连接组件2和装置组件3，装置组件3设置在固定架1的一侧，装置组件3包括通过连接组件2依次连接的水力空化预处理装置31、多级电解装置32、和储泥缸33，水力空化预处理装置31连接至多级电解装置32的底部，多级电解装置32连接至储泥缸33的顶部。
通过固定架1将装置组件3拼装在一起，减小占地面积并通过连接组件2将水力空化预处理装置31、多级电解装置32和储泥缸33相连接，从而依次对污泥进行处理，水力空化预处理装置31处理后的污泥从多级电解装置32的底部流入，然后在多级电解装置32内发生气浮，使得污泥浮起后从顶部移至储泥缸33内，由下至上的方式输送污泥，有效的加长了污泥在多级电解装置32内的停留时间，并通过多级电解装置32对污泥进行处理，使得污泥处理的更加充分，在较少的装置内实现多次电解，有效的节省了占地面积。
具体的，装置组件3均由由多个组合板34和连接部35拼接而成，并且组合板34采用透明pvc(polyvinylchloride)板制造，能够便于观察污泥实时情况，拼装的结构解决了拆装不便且不便于运输的问题。储泥缸33的底部可以与压滤装置4相连接，经过多级电解装置32后的污泥内的水多为自由水，压滤很容易将自由水挤出。水力空化预处理装置31、多级电解装置32和储泥缸33的顶部的横截面均为倒梯形结构，即为装置顶部的横截面面积均大于装置其他部的横截面积，水力空化预处理装置31、多级电解装置32和储泥缸33的顶部均为相互接触或者相互连通的，此时的占地面积最小。
进一步的，多级电解装置32包括一级电解槽321、中转缸322和二级电解槽323，一级电解槽321和中转缸322的顶部通过刮泥装置324相连接，二级电解槽323与储泥缸33的顶部通过刮泥装置324相连接。具体的，对污泥进行多级电解时，水力空化预处理后的污泥从一级电解槽321的底部进入一级电解槽321，然后在一级电解槽321内进行电解时产生氢气等气体，气体托动电解后的污泥上浮至一级电解槽321的顶部，污泥浮起后由刮泥装置324刮至中转缸322内，连接组件2从中转缸322的底部连接至二级电解槽323的底部，再次进行电解产生气浮，从而托动电解后的污泥上浮至二级电解槽323的顶部，污泥浮起后由刮泥装置324刮至储泥缸33内，连接组件2从储泥缸33的底部连接至压滤装置4，然后通过压滤装置4对污泥进行压滤，由下至上的方式输送污泥，有效的加长了污泥在多级电解装置32内的停留时间，并通过多级电解装置32对污泥进行处理，使得污泥处理的更加充分。
优选的，如图8和图11所示，电极板36竖直设置于一级电解槽321和二级电解槽323内，且电极板36之间的间距为2cm至3cm。一级电解槽321和二级电解槽323的内壁上设置有多个固定板37，电极板36通过固定板37均匀的竖直设置在一级电解槽321和二级电解槽323内部，电极板36分为阴极和阳极，其中阳极采用以钛为基体的网状或者板装的电极且表面涂覆有钌铱氧化物涂层，阴极采用网状或者板状的以钛或者不锈钢为基体电极。阴极和阳极均与高频脉冲电源或者直流电源相连接。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，阳极还可以采用以钛为基体的网状电极且表面涂覆有钌铱钽氧化物涂层，此处不作唯一限定。
优选的，如图7和8所示，一级电解槽321的中间设置有挡板3211，电极板36设置于挡板3211的两侧。具体的，电源组件7分别与一级电解槽321和二级电解槽323，相连接一级电解槽321和二级电解槽323的电解能力的强弱均与电源组件7的电压和电流密度等相关，为满足污泥处理量的增大，需要一级电解槽321和二级电解槽322的体积也随之增大，即电极板36数量也增大，为满足电极板36的电压和电流密度的需求，此时电源组件7的体积和功率也会增大，即会带来电源组件7不便于运输的问题，在一级电解槽321的中间设置挡板3211，其中挡板3211的顶部不影响刮泥装置324的工作。挡板3211两侧的电极板36分别连接一个电源组件7，将一个一级电解槽321一分为二，有效的节约了空间，且不会因为电源组件7的体积和质量过大影响运输。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，二级电解槽323的中间也可以设置一个挡板3211，此处不作唯一限定。
进一步的，如图7至图10所示，刮泥装置324包括设置于一级电解槽321和二级电解槽323顶部的两侧壁上的传动轮3241以及连接传动轮3241的传动带3242，传动带3242上设置有若干刮泥板3243，刮泥板3243的两端分别固定于两个相对设置的传动带3242上。刮泥装置324设在一级电解槽321的顶部并延伸至中转缸322的顶部或者设置在二级电解槽323的顶部并延伸至储泥缸33的顶部，用于将气浮至一级电解槽321或二级电解槽323顶部的污泥转移至中转缸322或者储泥缸33的内部进行短暂的储存。传动带3242设置在一级电解槽321或二级电解槽323顶部的两侧，传动带3242在传动轮3241的带动下实现转动，刮泥板3243横跨在两个传动带3242上即刮泥板3243的两端分别固定在两个传动带3242上。刮泥板3243能够在两侧的两个传动带3242的支撑和带动下将污泥刮至中转缸322或储泥缸33的内部。
优选的，传动轮3241包括第一齿轮32411、第二齿轮32412、第三齿轮32413和第四齿轮32414，第一齿轮32411与驱动件3244相连接，第一齿轮32411和第二齿轮32412设置于一级电解槽321或二级电解槽323内部的同一侧并通过一个传动带3242相连接，第三齿轮32413和第四齿轮32414均设置于一级电解槽321或二级电解槽323内部的另一侧并通过另一个传动带3242相连接，第一齿轮32411和第三齿轮32413通过第一传动轴32415传动连接，第二齿轮32412和第四齿轮32414通过第二传动轴32416传动连接。第一齿轮32411、第二齿轮32412、第三齿轮32413和第四齿轮32414均设置在一级电解槽321或二级电解槽323顶部的侧壁上，驱动件3244可以设置在一级电解槽321或二级电解槽323的外部，驱动件3244的转动轴穿过一级电解槽321或二级电解槽323顶部的侧壁带动第一齿轮32411的转动，第一齿轮32411通过传动带3242带动第二齿轮32412的转动，第一齿轮32411通过传动轴带动第三齿轮32413的转动，第三齿轮32413通过传动带3242带动第四齿轮32414的转动。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，驱动件3244还可以为多个，驱动件3244分别与第一齿轮32411、第二齿轮32412、第三齿轮32413和第四齿轮32414中任意一个或多个相连接，此处不作唯一限定。
优选的，如图13所示，刮泥板3243包括固定件32431和刮泥件32432，固定件32431固定于传动带3242的外侧，刮泥件32432固定于固定件32431上且向远离固定件32431的方向延伸。具体的，固定件32431为“l”形的板体，固定件32431的底部固定于传动带3242上，并且，固定件32431的顶部与刮泥件32432固定连接，刮泥件32432与传动带3242之间成一定的角度，根据实际情况和具体需求，角度优选为90度。
优选的，刮泥装置324一侧设有喷嘴组3245，喷嘴组3245位于中转缸322或者储泥缸33的上部，且喷嘴组3245与刮泥板3243相对设置。具体的，喷嘴组3245由多个喷嘴组成，设置在中转缸322或储泥缸33的上部，且喷嘴组3245喷出的水喷至刮泥装置324，喷嘴组3245中喷出污水将刮泥板3243上的污泥冲刷至中转缸322或储泥缸33的内部，避免刮泥板3243上携带过多的污泥影响刮泥效率。优选的，喷嘴组3245连接至污水处理装置5，从而将污水处理装置5处理后的废水再次用来进行冲刷，节约了水资源，且此时喷入的水为自由水，通过压滤装置4很容易压出。
进一步的，如图4所示，一级电解槽321和二级电解槽323的底部均设置有超声波发生器325。具体的，在一级电解槽321和二级电解槽323的底部设置超声波发生器325能够通过超声波对污泥进行破膜处理，采用两次的电解和超声波对含有电解质的剩余污泥进行电解破膜处理，可以进一步的破坏剩余污泥的结构，改变污泥的絮体结构和污泥的活性，将其内部结合水释放成为比较容易的去除的自由水。微生物细胞在强大的剪切力作用下也被破坏，部分细胞结合水被释放出来，增强污泥的流变性和脱水性能。
进一步的，如图4、图8和图11所示，一级电解槽321上设置有第一内循环管326，第一内循环管326包括第一抽泥管3261和第一进泥管3262，第一抽泥管3261位于一级电解槽321的上部，第一进泥管3262设置于一级电解槽321的下部，二级电解槽323上设置有第二内循环管327，第二内循环管327包括第二抽泥管3271和第二进泥管3272，第二抽泥管3271位于二级电解槽323的上部，第二进泥管3272设置于二级电解槽323的下部。具体的，气浮至一级电解槽321顶部的污泥再经第一内循环管326抽回至一级电解槽321的底部进行循环电解，同时在一级电解槽321顶部的污泥通过刮泥装置324刮至中转缸322内。气浮至二级电解槽323顶部的污泥再经第二内循环管327重新抽回至二级电解槽323的底部进行循环电解，同时气浮至二级电解槽323顶部的污泥也可以通过刮泥装置324刮至储泥缸33内。能够有效的加长污泥在一级电解槽321内的停留时间，从而使得污泥的电解和超声波处理的更加充分，在较少的装置内实现多次电解，有效的节省了占地面积。
优选的，第一抽泥管3261、第一进泥管3262、第二抽泥管3271和第二进泥管3272上均套设有若干三通管。具体的，第一抽泥管3261、第一进泥管3262、第二抽泥管3271和第二进泥管3272的数量均为多个，相互平行的设置在一级电解槽321或二级电解槽323的上方和下方，每个第一抽泥管3261、第一进泥管3262、第二抽泥管3271和第二进泥管3272上均设置多个三通管，能够多角度的将一级电解槽321或二级电解槽323上方的污泥抽至一级电解槽321或二级电解槽323的下方，并且能够将污泥均匀的分散至一级电解槽321或二级电解槽323的下方，使得电解和超声波处理更加充分。
进一步的，如图5和图6所示，水力空化预处理装置31包括腔室311和设置于腔室311内的水力空化器(图未示)，腔室311的内侧壁竖直设置有滤网板312。水力空化预处理装置31的内部设置有水力空化器。水力空化是指在液流中由于压力的突然变化而产生气泡的爆发和溃灭，其中，达到水力空化效应最常用的装置为超声波水力空化器和多孔孔板水力空化器，在本发明实施例中采用多孔孔板水力空化器，其中孔板的开孔直径在2至3mm，孔板厚度5至8mm，开孔数30至50个。滤网板312为一板体上均匀的开设若干个孔，孔内套设有滤网，能够增大滤网板312所能承受的最大压力，滤网板312设置在水力空化预处理装置31的内侧壁上，且滤网板312和内侧壁之间有一定的距离，能够在污泥进入水力空化器的内部时，随着压力的增大将污泥和水进行分离，对污泥进行简单的过滤。在一级电解槽321、中转缸322、二级电解槽323和储泥缸33的上部的内侧壁也竖直设置若干滤网板312，对污泥进行简单的过滤。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，水力空化器还可以采用超声波水力空化器，此处不作唯一限定。
优选的，水力空化预处理装置31还与水力空化泵313相连接，其中，水力空化泵313的流量为10m3/h至18m3/h。具体的，水力空化为电解前的预处理，污泥能够在水力空化的作用下将少量的污泥进行溶解，改变部分剩余污泥的絮体结构，方便使得污泥的电解进行的更加完全，其中水力空化处理时的流速是由水力空化泵313进行控制的。当然，水力空化处理时的流速是根据实际情况和具体需求而确定的，在本发明的其他实施例中，孔板的开孔直径、孔板厚度和开孔数等发生改变时，流量也随之发生改变。
进一步的，水力空化预处理装置31、多级电解装置32和储泥缸33的底部均为倾斜平面。具体的，底面倾斜平面能够避免污泥在水力空化预处理装置31、多级电解装置32和储泥缸33底部堆积，同时向中间倾斜的底面结构将堆积的污泥汇聚到底部，然后再通过传动泵22输送至下一步骤。优选的，倾斜平面的形状优选为“v”形的底面是由两个以上的相对设置的倾斜平面组合，即为装置底部的横截面积小于装置其他部位的横截面积。横截面为“v”形的结构的底部设置有若干支撑板对装置进行支撑。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，底面还可以为单独的倾斜底面，传动泵22设置于倾斜底面的较低端，此处不作唯一限定。
进一步的，如图2和图4所示，水力空化预处理装置31的一侧设置有添加槽328，添加槽328与水力空化预处理装置31通过加料泵3281相连接。具体的，加料泵3281即为自动向水力空化预处理装置31中的污泥投入添加槽328内部的电解质的装置，利用水力空化带动整个水力空化预处理装置31内部的污泥运动，从而使得电解质能够均匀的加入到污泥中，电解质的投加量的控制能够使电解过程中不仅能产生高电位的oh·自由基等，还有大量的活性氯产生，协同催化氧化活性污泥，加速溶胞作用并能起到降低用电成本的效果。将电解质的浓度控制在占剩余污泥总质量的0.5％～0.75％，能够在电解过程中不会有氯气等污染气体产生，导致污染空气。
优选的，电解质选用氯化钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、三氯化铁、盐酸和氯化物的任意一种或两种以上的混合物。具体的，电解质的选择有多种，即为nacl、naoh、nahco3、fecl3、hcl和氯化物的任意一种或两种以上的混合物。例如：电解质可以单独为nacl，也可以为nacl和hcl的混合物。由于整个装置未投入会造成土壤酸碱性增强以及酸和盐碱化严重的物质，因此处理后的污泥可用于复合肥制备、建材、燃煤替代物等综合利用，真正实现了污泥处理的减量化、稳定化、无害化、资源化。
进一步的，连接组件2包括用于连接装置组件3的连接管21、与连接管21相连接传动泵22、设置于装置组件3上的排水管23以及设置于排水管23上的排水阀24。具体的，水力空化预处理装置31、一级电解槽321、中转缸322和二级电解槽323、储泥缸33和压滤装置4之间均通过连接管21相连接，且连接管21上均设置有传动泵22，通过传动泵22进行各个装置之间的传动。在水力空化预处理装置31处理时的分离水、多级电解装置32进行电解和超声波处理时的电解分离水、储泥缸33内的分离水和压滤装置4压滤产生的滤液均回收至污水处理装置5进行回收再处理，水力空化预处理装置31多级电解装置32、储泥缸33和压滤装置4与污水处理装置5的连接处的排水管23上均设置有排水阀24，污水处理装置5上设置有排水泵25，用于将各个排水阀24出来的污水抽至污水处理装置5内，污水处理装置5内的污水处理的剩余污泥经污泥沉淀池6进行沉淀处理后再次进入水力空化预处理装置31内，从而形成完整的循环，有效的避免水资源的浪费。优选的，传动泵22采用气动隔膜泵。
进一步的，如图2中所示，固定架1包括用于支撑装置组件3的底板11、设置于装置组件3一侧的支撑架12、和设置于支撑架12端部的扶梯13，支撑架12的顶部形成有走道14。具体的，固定架1由多个单独的支撑杆拼装组成用于将装置组件3整合为一个整体，能够便于运输。底板11设置于装置组件3的底部用于将各个装置与地面分离，支撑架12设置在装置组件3的一侧，且支撑架12的下部形成有容纳空间，连接组件2中的多个传动泵22和用于提供电能的电源组件7均设置在支撑架12的下部，且支撑架12的顶部形成有走道14，走道14的端部与扶梯13相连接，工作人员可以通过上至扶梯13和走道14上从顶部对整个装置进行观察和检修，有效的利用了上层空间，减少了占用面积。
优选的，一级电解槽321和二级电解槽323均与电源组件7相连接，一级电解槽321与高频脉冲电源相连接，高频脉冲电源的工作电压为6v至24v，电流密度为150a/㎡至500a/㎡，占空比30％～50％。将经过水力空化预处理后的污泥以下进上出的方式输送入二级电解槽3234内，从而对污泥进行二次电解，在电解过程中有效的控制工作电压、电流密度和电解时间等可以有效的避免有氯气等污染气体逸出。二级电解槽323与直流电源相连接，直流电源的工作电压为6v至24v，电流密度为150a/㎡至500a/㎡。将经过一级电解处理后的污泥以下进上出的方式输送入二级电解槽323内，从而对污泥进行二次电解，在电解过程中有效的控制工作电压、电流密度和电解时间等可以有效的避免有氯气等污染气体逸出。当然，根据实际情况和具体需求，在本发明的其他实施例中，二级电解槽323与高频脉冲电源相连接，此处不作唯一限定。
以上实施例，仅为本发明具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改、替换和改进都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。