浓缩调质系统及其自适应柔性搅拌装置的制作方法

本实用新型涉及污泥处理的技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种污泥浓缩调质系统以及用于污泥浓缩调质系统的自适应柔性搅拌装置。

背景技术：

污水厂处理污水时，会产生大量的污泥。这些污泥的污泥颗粒在微米量级，含水率很高，一般在99.2%~99.6%，含有大量的有机成分，并大致呈胶体状。对这种含水率很高的污泥进行运输和储存都非常困难，这是因为这种含水率高的污泥的体积通常较大，因此会产生昂贵的运输和储存费用。此外，这种污泥在自然存放的条件下难以彻底干化，而且需要占用大量的土地资源来长期存放这些污泥，且在存放过程由于污泥本身具有重金属、有害细菌等病原体，如果用常规的方式（例如自然存放或者填埋）进行处理的话，往往导致严重的环境污染。为了更好地处理污泥，需要通过污泥浓缩来降低污泥的含水率，减小污泥的体积，从而可以减少污泥的运输和储存费用。然而对于现行污泥处理标准的不断强化，污泥浓缩后含水率还是非常高，不利于直接外运和处置。为了更好地将污泥进行后续处置，可以通过加入添加剂对污泥进行调质，以便对浓缩和调质后的污泥进行后续的加工处理。

由于污泥在调质过程中需要对其进行搅拌以加快污泥与添加剂的混合，然而，目前搅拌装置轴往往通过减速器采用直接式连接，在使用过程中容易对轴进行损坏，安装不便利。其次，在浓缩调质系统内使用的搅拌装置一直采用上固定的方式进行安装，然而，这种仅是上固定的方式，在搅拌过程中转动轴中下部会晃动而造成偏离轴心的现象，容易使搅拌轴叶片对壳体壁击打造成损坏，从而影响浓缩调质。

因此，期望一种既能够针对污泥的特性进行搅拌均匀，又可以有效解决安装和后续维修维护难度的用于浓缩调质系统的自适应柔性搅拌装置。

技术实现要素：

根据本申请的一个实施例，提供一种用于污泥浓缩调质系统的搅拌装置，包括：

至少一个搅拌组件，所述搅拌组件用于将壳体内液体污泥进行搅拌，所述搅拌组件包括至少一个搅拌器；

至少一个转动轴，所述转动轴用于带动所述搅拌组件转动；

至少一个固定器，所述固定器用于将所述搅拌组件固定在所述转动轴上。

优选地，所述搅拌器包括连接板和叶片，所述叶片以一定的角度倾斜安装在所述连接板上。

优选地，所述叶片的倾斜角度为20-80度。

优选地，所述搅拌器包括第一部段和第二部段，所述第一部段是平坦的，用于连接所述转动轴，第二部段相对于第一部段扭曲一定角度并径向向外延伸。

优选地，在所述连接板和所述叶片的连接处设置至少一条加固板，至少一条加固板沿轴向方向延伸跨过叶片的宽度。

优选地，所述转动轴分段设置。

优选地，所述转动轴包括第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段，第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段通过连接器相互固定连接。

优选地，所述搅拌组件的数量为6个，每个搅拌组件具有3个搅拌器，每个搅拌组件的搅拌器彼此成120°的角度，上下相邻的搅拌组件的对应搅拌器彼此成30°或60°的角度。

根据本申请的另一个实施例，提供一种污泥浓缩调质系统，包括：

用于接收和容纳污泥的壳体，所述壳体设置有进泥口、出泥口和溢流口，所述进泥口位于所述溢流口的下方，且在所述壳体的侧壁或底部上，以便向壳体内输送污泥，所述出泥口用于从所述壳体中排出污泥，所述溢流口位于所述出泥口上方，用于排出污泥浓缩过程中产生的滤液；

如上所述的搅拌装置，所述搅拌装置设置在所述壳体内，用于对所述壳体内的污泥进行搅拌混合。

优选地，所述壳体包括顶盖、筒体和底板，所述筒体、底板和顶盖共同形成了所述壳体的用于接收和容纳污泥的内部空间。

优选地，所述壳体的顶盖设置有出气口，用于排出所述壳体内的气体。

优选地，所述转动轴包括第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段，第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段通过连接器相互固定连接，所述污泥浓缩调质系统还包括用于连接转动轴的传动器和底座，所述传动器在一端与所述第一轴段相互连接，另一端与动力装置相互连接；所述底座固定地安装在所述壳体的底板上，另一端与所述第四轴段相互连接。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过设置搅拌组件可以有效将浓缩调质系统内的污泥进行搅拌，同时，通过自适应柔性搅拌装置中的搅拌器对污泥颗粒进行剪切打碎，使污泥与添加剂混合更加均匀，进行充分反应。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过将转动轴4进行分段设置，每一段长度为2000mm，并每段通过连接器相互连接而成，可以有效解决因转动轴过长而难以安装和后续维修维护的难题。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过将叶片或棘齿一端套接在连接板一端的中间位置上，且所述叶片或棘齿与连接板成20°-80°，优选为60°。当搅拌时，可以使壳体内的液体污泥形成旋涡状，有利于液体污泥与添加剂的混合，同时，可以有效解决因叶片或棘齿过长难于加工的问题。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置设置有转动轴，在所述转动轴上由上至下设有至少一组搅拌组件，每组搅拌组件至少一个搅拌器，相对于转动轴由上至下俯视，上下相邻的搅拌组件上的搅拌器相互成α角度。每个搅拌组件上具有3个搅拌器，且每个搅拌组件的搅拌器彼此成120°的角度，上下相邻的搅拌组件的对应搅拌器彼此成60°或30°的角度，可以有效促进上下搅拌组件区域的污泥相互混合，使得壳体内污泥形成对流，有利于添加剂与污泥进行均匀混合。

本实用新型的其它示例性实施例从下文提供的详细说明显而易见。应当理解的是，所述详细说明和具体示例虽然公开了本实用新型的示例性实施例，但是仅仅用于说明目的而不旨在限制本实用新型的范围。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述，以便对本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点具有更加充分的认识和理解。

图1示出了用于浓缩调质系统的自适应柔性搅拌装置的纵向示意图。

图2示出了图1的自适应柔性搅拌装置的搅拌器的俯视图。

图3示出了搅拌器的另一个实施例。

图4示出了自适应柔性搅拌装置设置在浓缩调质系统内的纵向示意图。

图5示出了浓缩调质系统的自适应柔性搅拌装置的搅拌组件b-b俯视图。

附图标记列表：

1搅拌组件，

2搅拌器，

2a叶片或棘齿，

2b连接板，

201固定孔，

202接口，

3加固板，

4转动轴，

401第一轴段，

402第二轴段，

403第三轴段，

404第四轴段，

5固定器，

6固定装置，

7连接器，

8底座，

9传动器，

10动力装置，

11进泥口，

12出泥口，

13溢流口，

14a顶盖，

14b筒体，

14c底板，

15排气口。

具体实施方式

以下说明本质上仅为示例性的且绝不旨在限制本实用新型、它的应用、或使用。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定所述及的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合。将理解的是，当元件、部件和/或部分被称为“连接到另一个元件、部件和/或部分”时，其可以直接连接到另一个元件、部件和/或部分，或者可以存在中间元件。将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”等等在本文中可以用来描述各种元件、部件和/或部分，但是这些元件、部件和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件或部分与另一个元件、部件或部分相区分。因此，下面讨论的第一元件、部件或部分可以被称为第二元件、部件或部分而不偏离本实用新型的教导。除非另有定义，本文中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。

应理解的是，为清楚地显示其中的内容，本文中的附图并非按照比例绘制，且相同或相似的附图标记指示相同或相似的部件或部分。此外，应理解的是，本申请中描述的任何实施方式以及它们所包括的技术特征都能够彼此结合。

如图1所示，其示出了根据本实用新型的用于浓缩调质系统的自适应柔性搅拌装置的纵向示意图。如图所示，搅拌装置包括转动轴4和至少一个搅拌组件1，所述至少一个搅拌组件包括3个搅拌器2，所述搅拌器2包括叶片或棘齿2a和连接板2b，所述叶片或棘齿2a以一定的角度嵌套在连接板2b上的接口202中（如图2），优选地，所述叶片或棘齿2a以其宽度方向旋转α度嵌套在接口202处，优选60°。虽然所述连接板2b和叶片或棘齿2a通过焊接的方式进行固定，但也可以通过如螺栓等任何方式进行固定。应当理解的是，所述叶片或棘齿2a还可以以其高度方向旋转α度嵌套在接口202处，优选60°；其不同方向旋转的角度，其使用过程中的作用会有所不同，如，所述叶片或棘齿2a以其宽度方向旋转α度嵌套在接口202处时，其设置在所述储存罐中转动时，可以使壳体内的液体污泥形成旋涡状；若所述叶片或棘齿2a以其高度方向旋转α度嵌套在接口202处时，其设置在所述储存罐中转动时，可以使壳体内的液体向喷泉式涌动。本实用新型并不限于上述的特定设置方式。

为了使叶片或棘齿2a更加持久稳固安全，在所述连接板2b和所述叶片或棘齿2a的连接处设置至少一条加固板3，至少一条加固板3延伸跨过叶片或棘齿2a的宽度，以避免搅拌器在使用中断裂掉落。自适应柔性搅拌装置还包括固定器5，所述固定器5用于将搅拌组件1上的搅拌器2通过固定装置6固定地连接在所述转动轴4上。应当理解的是，本申请可以采用焊接、螺栓连接、法兰连接等任何方式将搅拌器2和固定器5相互固定。

如图所示，所述转动轴4设计成4段，分别为第一轴段404、第二轴段401、第三轴段402、第四轴段403。每轴段4长度为2000mm，每轴段4均通过连接器7相互固定，以便于安装或后续的维修维护工作，使之能够更好地拆卸和安装。如图所示，第一轴段404的直径略小于第二轴段401、第三轴段402和第四轴段403的直径。所述第一轴段404与传动器9相互固定连接。本实施例示出了4条长度为2000mm的轴段相互固定连接而成。本领域技术人员应当理解的是，根据壳体的不同高度，可以增加或减少转动轴的轴段的数量或轴的长度，而不偏离本实用新型的范围。

如图1所示，所述自适应柔性搅拌装置还包括底座8，所述底座8固定在壳体的底板上。底座8与底板相对的那一端设置凹孔，用于与第四轴段403配合。应当理解的是，也可以在第四轴段403中设置凹孔，在底座8与底板相对的那一端设有与第四轴段403相匹配的突起，而不偏离本实用新型的范围。

根据本实用新型的一个实施例，第四轴段403也可以通过单独的固定装置支撑在底板上。固定装置包括用于连接转动轴下端部的轴端固定座和用于支撑转动轴的底座8，所述轴端固定座与底座8之间设置有防止轴端固定座磨损的耐磨轴套。所述轴端固定座具有三个部段：位于上面的第一部段、位于中间的第二部段和位于下面的第三部段。第一部段的外径与所述转动轴的内孔直径相同，并嵌套在所述转动轴的内孔中。第二部段的外径大于所述转动轴的外径，用于支撑所述转动轴，并与转动轴内孔形成密封。第三部段的外径小于第二部段的外径，用于连接所述底座8，以便与底座8的上部凹槽相互对接。耐磨套设置在所述第三部段周边，可以有效防止第三部段的磨损。为了增强轴端固定座的第三部段，在轴端固定座下方的底座上设置有加固板。第三部段的外径小于第一部段的外径，以便节省制造成本。应当理解的是，第三部段的外径可以大于第一部段的外径，而不偏离本实用新型的范围。

当启动转动轴时，转动轴上的叶片或棘齿2a被带动旋转，而转动轴4的底端部衔接在所述底座8的凹孔处，使转动轴始终在同一轴线上转动，而不偏移轴线。

图2示出了图1中自适应柔性搅拌装置的搅拌器的俯视图。如图所示，可以清楚地看出所述连接板2b一端设有固定孔201，用于与所述转动轴上的固定器5相互固定，而连接板2b另一端中间部位设有接口202，接口202的大小刚好能够容纳所述叶片或棘齿1的厚度。如图所示，连接板2b竖直放置，而叶片或棘齿2a相对于竖直平面旋转一定的角度。根据本实用新型的一个实施例，所述角度是20-80度，优选地，所述角度是60度。应当理解的是，叶片或棘齿2a可以相对于连接板2b旋转任何合适的角度，而不偏离本实用新型的范围。所述叶片或棘齿2a上的宽度方向上表面2a1与所述连接板2的上端面2b1相互焊接固定，而下表面2a2与所述连接板的下端面2b2相互焊接固定。应当理解的是，叶片或棘齿2a和连接板2b还可以采用其他连接方式，而不偏离本实用新型的范围。

图3示出了搅拌器2的另一个实施例。如图所示，所述连接板2b和叶片或棘齿2a一体形成。也就是说，搅拌器2包括第一部段2b和第二部段2a。所述第一部段2b是平坦的，用于连接所述转动轴，第二部段2a相对于第一部段2b扭曲一定角度并径向向外延伸。优选地，所述角度为20-70度。优选地，所述角度为60°或30°。应当理解的是，第二部段2a相对于第一部段2b可以扭曲任何合适的角度，而不偏离本实用新型的范围。通过将搅拌器2设置成一定角度可以将壳体内的液体污泥进行有效搅拌，形成旋涡状，有利于液体污泥与添加剂的混合。

图4示出了自适应柔性搅拌装置设置在浓缩调质系统内的纵向示意图。如图所示，浓缩调质系统包括用于存储液体污泥的进行浓缩及调质的壳体和用于将调质后的污泥和添加剂进行混合均匀的自适应柔性搅拌装置，所述壳体包括顶盖14a、筒体14b和底板14c。所述筒体底部设有用于将待浓缩及调质的污泥输送到壳体内的进泥口11和用于排出浓缩及调质后的污泥的出泥口12，所述筒体上部设有溢流口13，所述顶盖上设有用于气体排出的排气口15。

浓缩调质系统还包括用于带动转动轴转动的传动器9和用于向传动器输入动力的动力装置10，所述自适应柔性搅拌装置通过动力装置10和传动器9固定在所述壳体的中间，并通过底座8将所述自适应柔性搅拌装置固定在同一轴线上，以保证自适应柔性搅拌装置转动时不偏离，不损坏壳体。

图5示出了浓缩调质系统中自适应柔性搅拌装置的搅拌组件b-b俯视图。所述至少1个搅拌组件沿转动轴轴向方向间隔均匀设置，如图所示，本实用新型示出了6个搅拌组件，每个搅拌组件上设有至少2个搅拌器2，每个搅拌器2沿转动轴周向上间隔均匀布置。优选地，每个搅拌组件具有3个搅拌器，每个搅拌器沿转动轴周向方向设置并彼此成120°的角度的排列方式。如图所示，所述至少1个搅拌组件沿转动轴轴向方向间隔均匀设置，其上下相邻布置的搅拌组件的搅拌器在水平方向上成一定角度，也就是说，在转动轴上的每个搅拌组件上的搅拌器在其轴向方向上俯视方向看，沿转动轴周向方向布置的搅拌器成一定的角度，且每个搅拌器不重叠设置。优选地，上下相邻布置的搅拌组件的搅拌器彼此成30°或60°的角度。通过在转动轴上轴向上和转动轴的周向上设置的搅拌组件及搅拌组件上的搅拌器，可以对粘性大的污泥进行有效搅拌，同时，通过搅拌组件上的搅拌器的搅拌，可以有效打破污泥胶体结构，对污泥中的细胞结构进行破坏，从而可以有效释放污泥中的毛细结合水和细胞水，使得浓缩时间由原来的12h缩短到1-2h，提高浓缩效率。应当理解的是，搅拌装置可包括任何合适数量的搅拌组件，每个搅拌组件可包括任何合适数量的搅拌器，上下相邻的搅拌组件对应的搅拌器可以任何合适的角度，或者，上下相邻的搅拌组件对应的搅拌器可以重叠设置，而不偏离本实用新型的范围。

本实用新型浓缩调质系统上的动力装置可以正转和反转。当动力装置带动转动轴顺时针转动时为正转，此时，在搅拌器的作用下，浓缩调质系统的壳体中的污泥形成旋涡转，污泥胶体结构被正向剪切破坏；当动力装置带动转动轴逆时针转动时为反转，此时，可以将浓缩调质系统中的壳体内的污泥进行反向搅拌，污泥胶体结构被反向剪切破坏，从而有效提高污泥胶体结构的破坏效率，使污泥中的水分更加容易释放，从而提高浓缩效率。

由于污泥具有很强的亲水性，污泥中的水分与污泥颗粒结合力强，在静电斥力和水化膜作用下处于稳定状态，难以自然沉降；且污泥胶体质软，在高压脱水时难以形成透水通道；同时，污泥中含有细胞水，难于破除，需要去除细胞水耗能极高，在机械作用下也难以释放。因此，在这种污泥特有的性质下，通过普通的搅拌器是难于对污泥中的胶体结构及细胞体进行破壁。故此，本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过设置搅拌器的特殊结构，同时，向污泥中投加添加剂，可以改变污泥的性质，破坏污泥胶体的结构，减少与水的亲和力，从而可以改善污泥的脱水性能，使泥水分离更加透彻。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过设置搅拌组件可以有效将浓缩调质系统内的污泥进行搅拌，同时，通过自适应柔性搅拌装置中的搅拌器对污泥颗粒进行剪切打碎，使污泥与添加剂混合更加均匀，进行充分反应。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过将转动轴4进行分段设置，每一段长度为2000mm，并每段通过连接器相互连接而成，可以有效解决因转动轴过长而难以安装和后续维修维护的难题。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过将叶片或棘齿一端套接在连接板一端的中间位置上，且所述叶片或棘齿与连接板成20°-80°，优选为60°。当搅拌时，可以使壳体内的液体污泥形成旋涡状，有利于液体污泥与添加剂的混合，同时，可以有效解决因叶片或棘齿过长难于加工的问题。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置通过将叶片或棘齿的长、宽、厚的尺寸可以根据浓缩调质系统的壳体内部空间大小进行设置，当自适应柔性搅拌装置工作时，有利于污泥和添加剂的充分混合；优选地，所述叶片或棘齿的长、宽、厚的尺寸分别为：900mm-1200mm、100mm-300mm、10mm-30mm。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置，所述设置在转动轴上的搅拌组件沿转动轴周向布置3个搅拌器，且所述3个搅拌器布置在所述浓缩调质系统的壳体内，并占所述浓缩调质系统的壳体内部空间的2/3；这样有利于搅拌器可以充分的对所述壳体内部的污泥进行搅拌。在另一实施例，设置在转动轴上的搅拌组件沿转动轴周向布置3个搅拌器，且在所述转动轴带动所述3个搅拌器转动的圆周轨迹形成的直径占所述浓缩调质系统的壳体内部直径的2/3。应当理解的是，所述搅拌器在所述浓缩调质系统的壳体内部空间占比可以根据污泥性质及污泥调质情况进行设置不同的尺寸，而不偏离本实用新型的范围。

本实用新型的自适应柔性搅拌装置设置有转动轴，在所述转动轴上由上至下设有至少一组搅拌组件，每组搅拌组件至少一个搅拌器，相对于转动轴由上至下俯视，上下相邻的搅拌组件上的搅拌器相互成α角度。每个搅拌组件上具有3个搅拌器，且每个搅拌组件的搅拌器彼此成120°的角度，上下相邻的搅拌组件的对应搅拌器彼此成30°或60°的角度，可以有效促进上下搅拌组件区域的污泥相互混合，使得壳体内污泥形成对流，有利于添加剂与污泥进行均匀混合。

本实用新型所述的搅拌装置可以采用任何形式的材料制作而成，如，塑料、不锈钢、铸钢等均可使用，而不偏离本实用新型的保护范围。且本实用新型所述的设备、部件、元件等可以采用多种连接方式，如，焊接、螺栓连接、法兰连接等，而不偏离本实用新型的保护范围。

应当理解的是，本实用新型所描述的尺寸角度及相关技术参数并不代表本实用新型的唯一参数，可以根据设备的实际需求设置其尺寸大小，而不偏离本实用新型的保护范围。

本实用新型已经描述了某些优选实施例及其变型。本领域技术人员在阅读和理解说明书以后可以想到其它变型和变化。因而，本实用新型并不限于作为用于实施本实用新型的最佳模式公开的具体实施例，本实用新型将包括落入权利要求范围内的所有实施例。