一种基于超声波的污泥脱水装置及方法与流程

文档序号:23628471发布日期:2021-01-12 10:42阅读:94来源:国知局
一种基于超声波的污泥脱水装置及方法与流程

本发明涉及超声波脱水技术领域,特别涉及一种基于超声波的污泥脱水装置。



背景技术:

污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。污泥是污水处理后的产物,是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。

在对污水处理过程中需要进行絮凝沉降形成污泥,由于污泥中含有95%以上的水分,因此,为了环保,需要对污泥进行脱水处理。现有的污泥脱水设备存在如下缺陷:现有的污泥脱水设备中包括压榨脱水、离心脱水等方式,其中,压榨脱水虽然能够较为充分的脱水,但是结构复杂,设备体积庞大,使用成本高,不利于小型化的污泥处理,而现有的离心式脱水虽然利于小型化的污泥脱水处理,但是,现有结构的污泥脱水设备不能充分地进行脱水,往往处理后的污泥含水量仍然高于规定标准,而且,虽然污水在处理过程中通过了缺氧、厌氧等杀菌处理,但是,污泥中仍然有参与细菌存活,当这些污泥被直接进行填埋、堆肥等时,对环境影响大,不利于环保。

因此,现有的污泥脱水设备不能充分满足污泥脱水要求,不利于环保。



技术实现要素:

本发明目的之一是解决现有技术中的污泥脱水设备不能充分满足污泥脱水要求,不利于环保问题。

本发明目的之二是提供一种基于超声波的污泥脱水方法。

为达到上述目的之一,本发明采用以下技术方案:一种基于超声波的污泥脱水装置,其中,包括:入料机构、超声处理室、伸缩装置、压力球、束压器。

所述所述入料机构设置在所述超声处理室上,所述超声处理室具有:分离腔、第一超声单元、通水槽、第一污泥过滤筛膜、水泵。

所述分离腔与所述入料机构相连通。所述第一超声单元设置在所述分离腔的侧壁上,所述通水槽设置在所述分离腔的侧壁上,所述通水槽与所述分离腔相连通。所述第一污泥过滤筛膜设置在所述通水槽上,所述第一污泥过滤筛膜的孔径极只允许水分子进出。所述水泵与所述通水槽连通。

所述伸缩装置设置在所述超声处理室上,所述压力球与所述伸缩装置相连,所述压力球上具有:第二污泥过滤筛膜、第二超声波单元。

所述第二污泥过滤筛膜分布在所述压力球上,所述第二污泥过滤筛膜内具有通水孔,该通水孔通过软管与所述通水槽连通。所述第二超声波单元设置在所述压力球上。

所述束压器设置在所述超声处理室下端,所述束压器具有:流水腔、金属弹片、第三污泥过滤筛膜。

所述流水腔与所述分离腔连通。所述金属弹片设置在所述流水腔中,所述金属弹片相互间呈相对凸起的弧形,所述金属弹片上具有过水孔。所述第三污泥过滤筛膜设置在相互凸起的所述金属弹片上,所述第三污泥过滤筛膜相互贴合,所述金属弹片与所述第三污泥过滤筛膜将所述流水腔分割成上下独立空间。

在上述技术方案中,本发明实施例在入料机构将污泥引入至超声处理室的分离腔中后,启动分离腔中的第一超声波单元,使得污泥产生振动,污泥与混合在污泥中的水因比重不同进行分离,因此,污泥沉降分离腔底部,而水浮在污泥上端。浮在污泥上的水通过分离腔中只能允许水分子进出的第一污泥过滤筛膜进入至通水槽中,而通水槽中的水再通过水泵进行抽取,使得水与污泥分离。

当污泥上端不再漂浮水时,启动伸缩装置推动压力球下压,挤压污泥的中心部分,同时压力球上的第二超声波单元启动,使污泥的中心部分产生振动,使得难处理的污泥中心处实现污泥与水的分离,进而使得水通过压力球上的第二污泥过滤筛膜进入到通水孔,之后顺着通水孔进入到通水槽,被水泵抽取走。

压力球对污泥产生的压力,使得污泥的底部挤压束压器的金属弹片,通过相互间呈相对凸起的金属弹片,使得污泥聚集在一起,使得该聚集的污泥不仅承受压力球的压力,还在金属弹片的限制下进行相互挤压成条状,进而使得混合在污泥中的水顺着金属弹片上的第三污泥过滤筛膜进入流水腔外侧,之后随着压力球持续下压,促使金属弹片发生形变,使得被挤压后的污泥顺着束压器的底部排出。

进一步地,在本发明实施例中,所述第一超声单元以环绕成圈的方式设置在所述分离腔的侧壁上。

进一步地,在本发明实施例中,所述分离腔中下部为半球状的弧形结构。有利于污泥的集中,使得污泥更加紧密,有利于水与污泥的分离。

进一步地,在本发明实施例中,所述基于超声波的污泥脱水装置还包括散料机构,所述散料机构设置在所述束压器的下端,所述散料机构具有打散腔与打散辊。所述打散腔与所述流水腔的下部分独立空间的相连通,所述打散辊活动安装在所述打散腔中,所述打散辊与动力装置相连。

更进一步地,在本发明实施例中,所述打散辊上具有拍打叶。

更进一步地,在本发明实施例中,所述散料机构底部具有第四污泥过滤筛膜与出料口。所述第四污泥过滤筛膜呈隆起状。所述出料口设置在所述第四污泥过滤筛膜周围。

更进一步地,在本发明实施例中,所述散料机构底端设有集水箱,所述集水箱与所述打散腔连通,所述第四污泥过滤筛膜位于所述集水箱与所述打散腔之间,所述集水箱通过集水管与水泵相连通,所述集水箱还与所述束压器的所述流水腔连通。

顺着束压器的底部排出的条状污泥进入散粒机构的打散腔中,通过打散腔中的打散辊对污泥进行拍打,使得污泥受到剧烈冲击力,进而使得还可能存在污泥中的水分子与污泥分离,被打散的污泥则顺着打散腔四周落入到打散腔底部的出料口中,而被打散水分子则落入到打散腔下的第四污泥过滤筛膜,通过第四污泥过滤筛膜进入集水箱,集水箱还通过集水管收集来自水泵处的水。

进一步地,在本发明实施例中,所述超声处理室上具有压力阀,所述压力阀与外置的供气系统相连,所述压力阀设置在与所述分离腔连通的进气管道中。当压力球无法将无疑压入至束压器中时,打开压力阀,通过供气系统向分离腔输入高压空气,使得污泥能够顺利压入至束压器中。

进一步地,在本发明实施例中,入料机构包括:入料口、输送腔、旋转电机、螺旋结构。所述入料口与所述输送腔连通,所述输送腔与所述超声处理室的所述分离腔连通,所述旋转电机与所述螺旋结构相连,所述螺旋结构位于所述输送腔中。

竖直的所述螺旋结构上表面分布有第五污泥过滤筛膜,第三超声波单元设置在所述第五污泥过滤筛膜侧,所述螺旋结构内具有水通道,所述水通道位于所述第五污泥过滤筛膜下,所述水通道中设有支撑弹性结,所述水通道通过通水管与所述集水箱连通。

注入入料机构中的污泥首先通过入料口进入到输送腔中,此时启动旋转电机带动螺旋结构转动,对污泥进行输送,因螺旋结构上部分的第五污泥过滤筛膜能够对粘稠污泥进行阻扰,同时在第三超声波单元的作用下,污泥中的部分水会率先脱离污泥,以较快速度顺着螺旋结构往下走,因此螺旋结构下部分上的第五污泥过滤筛膜能将水引入到水通道,最后流入集水箱中。其中,水通道中的支撑弹性结能够对第五污泥过滤筛膜进行支撑,避免第五污泥过滤筛膜受污泥压重后产生大的形变导致破裂,并且支撑弹性结还能受污泥压重后产生轻微弹性形变,有利于鼓动水通道中的水流,避免水流流速过慢溢出第五污泥过滤筛膜重新与污泥混合。故有利于更能进一步加强污泥的脱水处理效果。

本发明的有益效果是:

本发明首先通过第一超声波单元促使比重不同的污泥与水进行分离,从而使得水从分离腔进入通水槽被抽走,之后通过压力球挤压污泥的中心部,不仅使得第二超声波单元对难处理的中心部进行污泥与水的分离,使得水顺着压力球进入到通水槽被抽走,还通过和束压器的配合将污泥集中成小部分进行挤压成条状,进一步加强污泥与水的分离,使得污泥顺着压力增大后被动打开的束压器中金属弹片构成的狭道中排出,有效对污泥进行的脱水处理。其中,超声波单元还能有效进行灭菌处理,解决了现有技术中的污泥脱水设备不能充分满足污泥脱水要求,不利于环保问题。

为达到上述目的之二,本发明采用以下技术方案:一种基于超声波的污泥脱水方法,其中,包括以下步骤:

在入料机构将污泥引入至超声处理室的分离腔中后,启动分离腔中的第一超声波单元,使得污泥产生振动,污泥与混合在污泥中的水因比重不同进行分离,因此,污泥沉降分离腔底部,而水浮在污泥上端;

浮在污泥上的水通过分离腔中只能允许水分子进出的第一污泥过滤筛膜进入至通水槽中,而通水槽中的水再通过水泵进行抽取,使得水与污泥分离;

当污泥上端不再漂浮水时,启动伸缩装置推动压力球下压,挤压污泥的中心部分,同时压力球上的第二超声波单元启动,使污泥的中心部分产生振动,使得难处理的污泥中心处实现污泥与水的分离,进而使得水通过压力球上的第二污泥过滤筛膜进入到通水孔,之后顺着通水孔进入到通水槽,被水泵抽取走;

压力球对污泥产生的压力,使得污泥的底部挤压束压器的金属弹片,通过相互间呈相对凸起的金属弹片,使得污泥聚集在一起,使得该聚集的污泥不仅承受压力球的压力,还在金属弹片的限制下进行相互挤压成条状,进而使得混合在污泥中的水顺着金属弹片上的第三污泥过滤筛膜进入流水腔外侧,之后随着压力球持续下压,促使金属弹片发生形变,使得被挤压后的污泥顺着束压器的底部排出。

进一步地,在本发明实施例中,顺着束压器的底部排出的条状污泥进入散粒机构的打散腔中,通过打散腔中的打散辊对污泥进行拍打,使得污泥受到剧烈冲击力,进而使得还可能存在污泥中的水分子与污泥分离,被打散的污泥则顺着打散腔四周落入到打散腔底部的出料口中,而被打散水分子则落入到打散腔下的第四污泥过滤筛膜,通过第四污泥过滤筛膜进入集水箱,集水箱还通过集水管收集来自水泵处的水。

附图说明

图1为本发明实施例基于超声波的污泥脱水装置的平面示意图。

图2为本发明实施例基于超声波的污泥脱水装置的结构示意图。

图3为图2的a局部放大图。

图4为本发明实施例打散辊的俯视示意图。

图5为本发明实施例基于超声波的污泥脱水装置对污泥处理的示意图。

图6为本发明实施例基于超声波的污泥脱水装置对污泥处理的运动效果示意图。

图7为本发明实施例入料机构的结构示意图。

图8为本发明实施例螺旋结构的结构示意图。

附图中

10、入料机构

20、超声处理室21、分离腔22、第一超声波单元

23、通水槽24、第一污泥过滤筛膜25、水泵

26、集水管27、压力阀28、通水管

30、伸缩装置31、压力球32、第二污泥过滤筛膜

33、第二超声波单元34、软管

40、束压器41、流水腔42、金属弹片

43、第三污泥过滤筛膜

50、散料机构51、打散腔52、打散辊

53、拍打叶54、第四污泥过滤筛膜55、出料口

60、集水箱

11、入料口12、输送腔13、旋转电机

14、螺旋结构15、第五污泥过滤筛膜16、第三超声波单元

17、水通道18、支撑弹性结

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述,及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅仅用以解释本发明实施例,并不用于限定本发明实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的,实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中,很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员,这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中,没有详细地描述公知基于超声波的污泥脱水方法和结构,以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外,所有实施例可以互相结合使用。

实施例一:

一种基于超声波的污泥脱水装置,其中,如图1、2所示,包括:入料机构10、超声处理室20、伸缩装置30、压力球31、束压器40。

入料机构10设置在超声处理室20上,超声处理室20具有:分离腔21、第一超声单元、通水槽23、第一污泥过滤筛膜24、水泵25。

分离腔21与入料机构10相连通。分离腔21中下部为半球状的弧形结构。有利于污泥的集中,使得污泥更加紧密,有利于水与污泥的分离。

第一超声单元设置在分离腔21的侧壁上,第一超声单元以环绕成圈的方式设置在分离腔21的侧壁上。通水槽23设置在分离腔21的侧壁上,通水槽23与分离腔21相连通。第一污泥过滤筛膜24设置在通水槽23上,第一污泥过滤筛膜24的孔径极只允许水分子进出。水泵25与通水槽23连通。

伸缩装置30设置在超声处理室20上,压力球31与伸缩装置30相连,压力球31上具有:第二污泥过滤筛膜32、第二超声波单元33。

第二污泥过滤筛膜32分布在压力球31上,第二污泥过滤筛膜32内具有通水孔,该通水孔通过软管34与通水槽23连通。第二超声波单元33设置在压力球31上。

如图2、3所示,束压器40设置在超声处理室20下端,束压器40具有:流水腔41、金属弹片42、第三污泥过滤筛膜43。

流水腔41与分离腔21连通。金属弹片42设置在流水腔41中,金属弹片42相互间呈相对凸起的弧形,金属弹片42上具有过水孔。第三污泥过滤筛膜43设置在相互凸起的金属弹片42上,第三污泥过滤筛膜43相互贴合,金属弹片42与第三污泥过滤筛膜43将流水腔41分割成上下独立空间。

集水箱60通过集水管26与水泵25相连通,集水箱60与束压器40的流水腔41连通。

实施步骤:如图5、6所示,在入料机构10将污泥引入至超声处理室20的分离腔21中后,启动分离腔21中的第一超声波单元22,使得污泥产生振动,污泥与混合在污泥中的水因比重不同进行分离,因此,污泥沉降分离腔21底部,而水浮在污泥上端。浮在污泥上的水通过分离腔21中只能允许水分子进出的第一污泥过滤筛膜24进入至通水槽23中,而通水槽23中的水再通过水泵25进行抽取,抽取至集水箱60中,使得水与污泥分离。

当污泥上端不再漂浮水时,启动伸缩装置30推动压力球31下压,挤压污泥的中心部分,同时压力球31上的第二超声波单元33启动,使污泥的中心部分产生振动,使得难处理的污泥中心处实现污泥与水的分离,进而使得水通过压力球31上的第二污泥过滤筛膜32进入到通水孔,之后顺着通水孔进入到通水槽23,被水泵25抽取走,抽取至集水箱60中。

压力球31对污泥产生的压力,使得污泥的底部挤压束压器40的金属弹片42,通过相互间呈相对凸起的金属弹片42,使得污泥聚集在一起,使得该聚集的污泥不仅承受压力球31的压力,还在金属弹片42的限制下进行相互挤压成条状,进而使得混合在污泥中的水顺着金属弹片42上的第三污泥过滤筛膜43进入流水腔41外侧,之后随着压力球31持续下压,促使金属弹片42发生形变,使得被挤压后的污泥顺着束压器40的底部排出至集水箱60中。

本发明首先通过第一超声波单元22促使比重不同的污泥与水进行分离,从而使得水从分离腔21进入通水槽23被抽走,之后通过压力球31挤压污泥的中心部,不仅使得第二超声波单元33对难处理的中心部进行污泥与水的分离,使得水顺着压力球31进入到通水槽23被抽走,还通过和束压器40的配合将污泥集中成小部分进行挤压成条状,进一步加强污泥与水的分离,使得污泥顺着压力增大后被动打开的束压器40中金属弹片42构成的狭道中排出,有效对污泥进行的脱水处理。其中,超声波单元还能有效进行灭菌处理,解决了现有技术中的污泥脱水设备不能充分满足污泥脱水要求,不利于环保问题。

优选地,如图2、4所示,基于超声波的污泥脱水装置还包括散料机构50,散料机构50设置在束压器40的下端,散料机构50具有打散腔51与打散辊52。打散腔51与流水腔41的下部分独立空间的相连通,打散辊52活动安装在打散腔51中,打散辊52上具有拍打叶53,打散辊52还与动力装置相连。

散料机构50底部具有第四污泥过滤筛膜54与出料口55。第四污泥过滤筛膜54呈隆起状。出料口55设置在第四污泥过滤筛膜54周围。散料机构50底端连接集水箱60,集水箱60与打散腔51连通,第四污泥过滤筛膜54位于集水箱60与打散腔51之间。

如图6所示,顺着束压器40的底部排出的条状污泥进入散粒机构的打散腔51中,通过打散腔51中的打散辊52对污泥进行拍打,使得污泥受到剧烈冲击力,进而使得还可能存在污泥中的水分子与污泥分离,被打散的污泥则顺着打散腔51四周落入到打散腔51底部的出料口55中,而被打散水分子则落入到打散腔51下的第四污泥过滤筛膜54,通过第四污泥过滤筛膜54进入集水箱60,集水箱60还通过集水管26收集来自水泵25处的水。

优选地,如图2所示,超声处理室20上具有压力阀27,压力阀27与外置的供气系统相连,压力阀27设置在与分离腔21连通的进气管道中。当压力球31无法将无疑压入至束压器40中时,打开压力阀27,通过供气系统向分离腔21输入高压空气,使得污泥能够顺利压入至束压器40中。

实施例二:

一种基于超声波的污泥脱水装置,具有与实施例一相同的特征结构,其中,如图7、8所示,入料机构10包括:入料口11、输送腔12、旋转电机13、螺旋结构14。入料口11与输送腔12连通,输送腔12与超声处理室20的分离腔21连通,旋转电机13与螺旋结构14相连,螺旋结构14位于输送腔12中。

竖直的螺旋结构14上表面分布有第五污泥过滤筛膜15,第三超声波单元16设置在第五污泥过滤筛膜15侧,螺旋结构14内具有水通道17,水通道17位于第五污泥过滤筛膜15下,水通道17中设有支撑弹性结18,水通道17通过通水管28与集水箱60连通。

注入入料机构10中的污泥首先通过入料口11进入到输送腔12中,此时启动旋转电机13带动螺旋结构14转动,对污泥进行输送,因螺旋结构14上部分的第五污泥过滤筛膜15能够对粘稠污泥进行阻扰,同时在第三超声波单元16的作用下,污泥中的部分水会率先脱离污泥,以较快速度顺着螺旋结构14往下走,因此螺旋结构14下部分上的第五污泥过滤筛膜15能将水引入到水通道17,最后流入集水箱60中。其中,水通道17中的支撑弹性结18能够对第五污泥过滤筛膜15进行支撑,避免第五污泥过滤筛膜15受污泥压重后产生大的形变导致破裂,并且支撑弹性结18还能受污泥压重后产生轻微弹性形变,有利于鼓动水通道17中的水流,避免水流流速过慢溢出第五污泥过滤筛膜15重新与污泥混合。故有利于更能进一步加强污泥的脱水处理效果。

实施例三:

一种基于超声波的污泥脱水方法,其中,包括以下步骤:

在入料机构10将污泥引入至超声处理室20的分离腔21中后,启动分离腔21中的第一超声波单元22,使得污泥产生振动,污泥与混合在污泥中的水因比重不同进行分离,因此,污泥沉降分离腔21底部,而水浮在污泥上端;

浮在污泥上的水通过分离腔21中只能允许水分子进出的第一污泥过滤筛膜24进入至通水槽23中,而通水槽23中的水再通过水泵25进行抽取,使得水与污泥分离;

当污泥上端不再漂浮水时,启动伸缩装置30推动压力球31下压,挤压污泥的中心部分,同时压力球31上的第二超声波单元33启动,使污泥的中心部分产生振动,使得难处理的污泥中心处实现污泥与水的分离,进而使得水通过压力球31上的第二污泥过滤筛膜32进入到通水孔,之后顺着通水孔进入到通水槽23,被水泵25抽取走;

压力球31对污泥产生的压力,使得污泥的底部挤压束压器40的金属弹片42,通过相互间呈相对凸起的金属弹片42,使得污泥聚集在一起,使得该聚集的污泥不仅承受压力球31的压力,还在金属弹片42的限制下进行相互挤压成条状,进而使得混合在污泥中的水顺着金属弹片42上的第三污泥过滤筛膜43进入流水腔41外侧,之后随着压力球31持续下压,促使金属弹片42发生形变,使得被挤压后的污泥顺着束压器40的底部排出。

优选地,顺着束压器40的底部排出的条状污泥进入散粒机构的打散腔51中,通过打散腔51中的打散辊52对污泥进行拍打,使得污泥受到剧烈冲击力,进而使得还可能存在污泥中的水分子与污泥分离,被打散的污泥则顺着打散腔51四周落入到打散腔51底部的出料口55中,而被打散水分子则落入到打散腔51下的第四污泥过滤筛膜54,通过第四污泥过滤筛膜54进入集水箱60,集水箱60还通过集水管26收集来自水泵25处的水。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明,但是本发明不仅限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员而言,只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1