一种陶瓷污泥处理系统的制作方法

本实用新型涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种陶瓷污泥处理系统。

背景技术：

陶瓷污泥是陶瓷生产过程中抛光工艺环节产生的污泥，其主要成分是陶瓷微粉、助研剂和水的混合物，其中的陶瓷微粉主要成分是二氧化硅和碳化硅，陶瓷污泥中的陶瓷微粉具有粒径小、硬度大的特点，经处理后的陶瓷污泥，可用作建筑材料的细骨料，或者做成高品质透水砌块的面层材料。但是，现有技术中，由于处理工艺的限制，陶瓷抛光污泥通常经絮凝、脱水、干燥后，直接进行填埋，利用价值较低。也有人尝试将其作为建筑材料，如用于制作混凝土砌块。但由于陶瓷抛光污泥处理工艺的落后，使得处理后的陶瓷污泥容易板结，含水率高，且存在絮凝剂，这样的陶瓷污泥用作建筑材料时，存在以下缺陷：1、由于处理后的陶瓷污泥含水率仍然接近40%，当将其用于制作砌块时，陶瓷污泥中的水分会增加混凝土的水灰比，导致砌块强度偏低；2、大块的板结陶瓷污泥直接用于制建材时，块状的污泥会在建材内部形成力学薄弱点，导致砌块强度偏低；3、脱水后的陶瓷污泥中存在高分子絮凝剂，其会对水泥的水化产生不利影响，使得混凝土砌块的早期强度差，最终影响混凝土制品的力学性能。

可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种陶瓷污泥处理系统，旨在提高陶瓷污泥的处理效果，提升陶瓷污泥的再生利用价值。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种陶瓷污泥处理系统，所述系统包括絮凝装置和脱水装置，其中，所述系统还包括按照污泥处理顺序依次设置的粉碎过筛装置、搅拌混合装置、干燥装置，所述粉碎过筛装置用于将脱水后的陶瓷污泥块进行粉碎、过筛，所述搅拌混合装置设有干粉加料机构，所述干粉加料机构用于向粉碎后的陶瓷污泥中加入氧化剂干粉，所述干燥装置包括超声波发生机构和微波发生器，所述干燥装置用于去除陶瓷污泥中的水分和破坏絮凝剂。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述干燥装置包括密封的输送通道，所述超声波发生机构包括超声波发生器和超声波换能器，所述输送通道的底部设有输送带，输送通道的内侧壁上布有若干个超声波换能器和若干个微波发生器，输送通道外设有超声波发生器，所述超声波发生器与超声波换能器电性连接。

所述陶瓷污泥处理系统中，以输送带运动的方向为后方，所述超声波换能器均布于输送通道前2/3段的侧壁上，所述微波发生器均布于输送通道后2/3段的侧壁段上。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述输送通道的后端设有热风入口，输送通道的前端设有热风出口，所述热风入口和热风出口均设有金属网，用于防止微波泄漏。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述输送通道的内壁设有微波屏蔽层和隔音层。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述絮凝装置包括絮凝槽，絮凝槽底部为锥形结构，絮凝槽上方设有加药机构。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述加药机构包括储药罐和设置于储药罐下方的加药泵。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述粉碎过筛装置包括机身以及设置在机身内的粉碎机构和过筛机构，所述过筛机构设置于粉碎机构的下方，所述过筛机构包括振动筛网。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述粉碎机构包括刀片、转轴、驱动电机，所述刀片固定连接转轴，所述转轴与驱动电机传动连接。

所述陶瓷污泥处理系统中，所述系统还设有控制机构，所述控制机构分别与絮凝装置、脱水装置、粉碎过筛装置、搅拌混合装置、干燥装置电性连接。

有益效果：

本实用新型提供了一种陶瓷污泥处理系统，所述系统通过设置絮凝装置、脱水装置、粉碎过筛装置、搅拌混合装置、干燥装置，实现对陶瓷污泥进行絮凝脱水、分散、干化、表面改性等多个工艺步骤。所述系统能够对陶瓷污泥进行深度脱水，并且破坏陶瓷污泥内部的絮凝剂分子链，处理后的陶瓷污泥为分散的陶瓷微粉，含水率低，再生利用价值高。

附图说明

图1为本实用新型提供的陶瓷污泥处理系统的结构示意图；

图2为絮凝装置的结构示意图；

图3为粉碎过筛装置的结构示意图；

图4为搅拌混合装置的结构示意图；

图5为干燥装置的结构示意图；

图6为输送通道壳体的截面图；

图7为一种优选的干燥装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种陶瓷污泥处理系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种陶瓷污泥处理系统，所述系统包括絮凝装置1、脱水装置2、粉碎过筛装置3、搅拌混合装置4、干燥装置5，用于完成陶瓷污泥的处理工艺步骤，所述陶瓷污泥的处理工艺包括以下步骤：（1）陶瓷污泥的絮凝沉淀，通过添加絮凝剂，使悬浮的陶瓷污泥絮凝沉淀，加速陶瓷污泥与水分离；（2）陶瓷污泥脱水，将絮凝沉淀后的陶瓷污泥脱水至30%-40%含水率；（3）脱水后的陶瓷污泥粉碎，通过粉碎机和过筛机，将脱水后的陶瓷污泥块粉碎成细颗粒；（4）添加氧化剂干粉，并通过搅拌混合，将氧化剂干粉与颗粒状的陶瓷污泥混合；（5）絮凝剂的断链和水分的去除，通过超声波、微波、热风及氧化剂的共同作用，破坏絮凝剂的长链分子。通过热风和微波内部热效应，使陶瓷污泥内部水分蒸发，得到颗粒细小，分散性好的陶瓷微粉。

如图2所示，所述絮凝装置包括絮凝槽1.1，絮凝槽1.1的侧壁上设有进料口a1.2，所述陶瓷污泥通过进料口进入絮凝槽中，絮凝槽1.1的底部为锥形结构，在锥形的底部设有出料口a1.3，在絮凝槽上方靠近进料口a1.2的位置设有加药机构，所述加药机构包括储药罐1.4和加药泵1.5，所述加药泵1.5为计量泵，所述絮凝槽还设有搅拌器a1.6，所述搅拌器a1.6用于将陶瓷污泥与絮凝剂更充分的混合。工作时，陶瓷污泥通过进料口a1.2进入絮凝槽1.1中，在进料的同时，通过加药机构加入絮凝剂，在搅拌器a1.6的搅拌混合下，絮凝剂将陶瓷污泥包覆沉淀，静置时，沉淀在絮凝槽的底部，然后从出料口a1.3流出。需要说明的是，搅拌器a1.6为间隙工作模式，加药时进行搅拌，当加药完成后停止工作，使陶瓷污泥充分沉淀。

具体的，所述脱水装置2包括板框式脱水装置和叠螺式脱水装置，两者均可以实现对污泥进行初步脱水，除去污泥中大量的孔隙水，方便后续干燥处理。由于板框式脱水装置和叠螺式脱水装置均为现有技术，在此不做详细说明。优选的，所述脱水装置为板框式脱水装置，脱水后的陶瓷污泥水分含量可降至40%左右，便于后续的干燥处理。

具体的，如图3所示，在上述陶瓷污泥处理系统中，所述粉碎过筛装置3包括机身3.1，所述机身上设有料斗3.2，机身内设有粉碎机构和过筛机构，所述粉碎机构包括设置在机身内的刀片3.3、转轴3.4，和设置在机身外的驱动电机3.5，所述刀片3.3连接在转轴3.4上，所述转轴3.4与驱动电机3.5传动连接，所述过筛机构设置于粉碎机构的下方，包括振动筛网3.6，所述机身还设有粉料出口3.7，经振动筛网3.6筛分后的小颗粒陶瓷污泥，由粉料出口流出。由于从板框式脱水机出来的陶瓷污泥在脱水时形成了板块结构，不利于后续的进一步脱水处理和除絮凝剂处理，设置的粉碎过筛装置，主要用于将脱水后的陶瓷污泥块进行粉碎、过筛，从而提高后续脱水的效率，也便于与氧化剂混合。

具体的，如图4所示所述搅拌混合装置4包括壳体4.1，壳体4.1的上方设有进料口b4.2，所述进料口b4.2通过输送带a（未画出）与粉碎过筛装置3的粉料出口3.7连通，壳体4.1内设有搅拌器b4.4，壳体4.1的顶部设有干粉加料机构，所述干粉加料机构包括储料罐4.5及设置在储料罐底部的开关阀a4.6，壳体的底部还设有出料口b4.7，所述出料口b4.7设有开关阀b4.8，搅拌混合时，所述开关阀b4.8是闭合的，搅拌完成时，开关阀b4.8打开，混有氧化剂的陶瓷污泥颗粒从出料口b4.7进入干燥装置5。所述搅拌混合装置4主要用于加入氧化剂和将氧化剂与陶瓷污泥颗粒充分混合，便于后续对絮凝剂进行断链处理。

具体的，如图5所示，所述干燥装置5包括密封的输送通道5.1、若干超声波发生机构和若干微波发生器5.3。所述输送通道5.1的底部设有输送带b5.4，输送通道5.1的一端为输入端，另一端为输出端（图中箭头所指方向为输送带运动方向，以输送带的运动方向为后方），所述输入端的上方设有进料口c5.5，进料口c5.5的正上方为搅拌混合装置的出料口b4.7，从出料口b4.7落出的陶瓷污泥颗粒刚好落在输送带b5.4，并且随输送带b5.4的运动，逐渐往后方运动；输送通道5.1的输入端还设有热风出口5.7，所述热风出口5.7通过排气管将气体排出，输送通道5.1的输出端设有热风入口5.6，所述热风入口5.6通过管道连通陶瓷窑炉的排风口，利用陶瓷生产线中窑炉通风的余热对陶瓷污泥进行干燥，所述热风入口5.6和热风出口5.7均设有金属网5.9，用于防止输送通道内微波外泄；所述超声波发生机构包括超声波换能器5.8和超声波发生器5.2，所述超声波换能器设置于输送通道5.1的内侧壁上，超声波发生器5.2设置于输送通道5.1的外部，所述超声波换能器5.8与超声波发生器5.2电性连接；所述微波发生器5.3也设置于的内侧壁上，并且超声波换能器5.8与微波发生器5.3间隔设置。

作为一种优选的实施方式，如图7所示，所述超声波换能器均布于输送通道前2/3段的侧壁上，所述微波发生器均布于输送通道后2/3段的侧壁段上。这是因为，陶瓷污泥的干燥过程是随着输送带的前进，其含水率是逐渐下降的，在输送通道的前段，含水率较高，而超声波对含水率高的介质处理效果较明显，但是污泥中过多水分会消耗微波能量，降低微波的作用效果。因此，将超声波换能器设置于输送通道的前2/3段的侧壁上，使干燥的前期，主要通过超声波对陶瓷污泥起作用，超声波与氧化剂结合促使絮凝剂降解。将微波发生器设置于输送通道后2/3段的侧壁上，处理外表已经比较干燥污泥，使微波由内而外的热效应更好的发挥作用，从而在保证处理效果的前提下使整体的能耗降低。

优选的，如图6所示，所述输送通道的外壳6为金属外壳，输送通道的内壁设有微波屏蔽层7和隔音层8，所述微波屏蔽层7为金属层，在微波屏蔽层和外壳之间填充有耐热吸音材料，形成隔音层8。设置的微波屏蔽层主要作用是使微波能通过金属的反射，更好的对陶瓷污泥产生热解效应，同时防止微波外泄，对人体造成辐射，设置的隔音层主要作用是防止超声波传递至外，形成较大的噪声。

上述结构的干燥装置工作时，热风从输送通道的输出端吹入，起到将陶瓷污泥中的水分蒸发带走的作用，同时，超声波换能器产生的超声波，能促进陶瓷污泥中絮凝剂降解，提高污泥干燥的效率和易分散性。而微波发生器产生的微波，由内而外的对陶瓷污泥加热，促进陶瓷污泥分散，加速陶瓷污泥中水分的蒸发。

进一步的，上述结构的干燥装置中，由于热风流动方向和污泥输送方向相反，可以使后端较干燥的污泥与传输装置后端热风入口处较干燥的热风充分接触，提高污泥干燥效率，降低最终陶瓷微粉含水率。而微波可以快速穿透陶瓷污泥，由内而外的加热污泥内部水分，使得陶瓷颗粒间的间隙水和结合水向外溢出，随后被热风带走。

更进一步的，上述结构的干燥装置能使高分子链的絮凝剂在超声波、氧化剂以及热辐射的三重作用下，快速降解断裂成短链分子，从而使絮凝团聚的陶瓷污泥分散成陶瓷污泥颗粒。并且，断裂后的带同种电荷的絮凝剂短链分子，通过吸附在陶瓷颗粒上使陶瓷颗粒带上同种电荷，降低陶瓷颗粒与水分子间的作用力，促使陶瓷污泥颗粒间的间隙水和结合水分更易蒸发。同时，带同种电荷的陶瓷颗粒通过静电斥力、微波由内而外的热效应，实现了陶瓷污泥团的崩解与陶瓷颗粒的相对分散。在超声波、氧化剂、高频微波辐射和热风干燥的多重作用下，可使含水率较高的陶瓷污泥快速干燥，得到分散的陶瓷微粉颗粒。

上述结构的陶瓷污泥处理系统，还设有控制机构，所述控制机构分别与絮凝装置1、脱水装置2、粉碎过筛装置3、搅拌混合装置4、干燥装置5电性连接，用于控制絮凝装置、脱水装置、粉碎过筛装置、搅拌混合装置、干燥装置的开启和关闭，同时控制絮凝剂的添加、氧化剂的添加，以及控制各搅拌器的转速、超声波发生器的频率、微波发生器的频率。设置的控制机构，能实现对陶瓷污泥处理系统全自动化控制，极大的提高了生产效率及生产的安全性。

本实用新型提供了一种陶瓷污泥处理系统，所述系统通过设置絮凝装置、脱水装置、粉碎过筛装置、搅拌混合装置、干燥装置，实现了絮凝-初步脱水-粉碎过筛-加氧化剂-深度脱水和絮凝剂的破坏的陶瓷污泥处理工艺，处理后的陶瓷污泥变成分散的颗粒，含水率低，利用价值高。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。