专利名称：振动加速污泥沉淀、浓缩、脱水法的制作方法
技术领域：
这项发明是关于污水处理中的污泥处理，其中包括污泥沉淀、浓縮、脱水处理的方
法，以及类似在湖泊、河道清淤过程中污泥的沉淀、浓縮、脱水处理方法。采用本项发明中的 方法，提高污泥的沉淀、浓縮、脱水效果。
背景技术：
活性污泥法是目前世界上应用最为广泛的污水生物处理技术，但是它一直存在 一个很大的弊端，就是会产生大量的剩余污泥。其剩余污泥产生量一般是污水处理量的 0.3% 0.5% (以含水率97%计)，数量十分惊人。同时，污泥处理的投资和运行费用巨 大，可占整个污水厂投资及运行费用的25% 65%，已成为城市污水处理厂所面临的沉重 负担。在污水的生物化学处理中产生的污泥，如果不予以有效的处理和处置，还会对环境产 生二次污染。在污水处理厂中采用污泥沉淀池、污泥浓縮池及污泥脱水机对污水处理中产 生的污泥分别进行沉淀、浓縮、脱水，使最终的污泥体积减小，便于对污泥进行卫生填埋、焚 烧等处置。在目前的污泥处理过程中，污泥经过沉淀、浓縮及机械脱水后含水率一般在80% 以上，不能达到对污泥进行卫生填埋及焚烧的要求。 在湖泊、河流受污染底泥的疏浚中，也会产生大量含水率很高的污泥，一般是采用 建堆场对这些污泥进行自然沉淀、浓縮，对这些污泥的处理要花费大量的场地和时间，同时 也需要大量的费用。 振动是自然界最基本的运动形态之一，如大自然中月亮的圆缺、潮汐的涨落、地壳 的震动等；人类生活中琴弦的跳动、钟表的摆动等；人类社会中人口的增长与衰减、社会经 济发展过程中速度的增长与衰减等，都可以归纳为不同形式的振动。振动也被人类用在工 程中，振动技术是20世纪后半期发展起来的一种具有广泛应用价值的技术，这项技术在各 个领域都迅速发展，振动输送技术、振动筛分技术、振动破碎技术、振动压实技术、振捣技 术、振动诊断技术等广泛应用于多个行业、部门。
发明内容
在污水处理中产生大量的污泥，在污泥的沉淀、浓縮及脱水过程中，污泥均匀分布 于水中，形成相对稳定的状态，不易进行泥水分离。本发明采用的方法是在污泥自然沉淀、 浓縮以及污泥机械浓縮、脱水过程的污泥中加入由驱动马达带动激振器组成的振动源或使 污泥产生振动的振动源，通过振动源产生与重力或挤压力方向一致的激振力或称振动力， 在污泥与水的混合体中振动力打破污泥与水相对稳定的状态，促进泥水分离，加快污泥沉 淀、浓縮、脱水的速度。 在实际使用的污泥沉淀池及污泥浓縮池中，池体容积较大，为了使振动力传递到 整个池体的污泥中，在池体中使用金属、有机高分子材料或木材制成的杆连接成立体网架 结构，由驱动马达带动激振器组成的振动装置与立体网架相连，与重力方向一致的振动力 通过立体网架传递到整个池体的污泥中，污泥在振动力与重力的共同作用下，泥水分离速度加快，达到提高污泥沉淀、浓縮效率的目的。在有旋转刮泥设备的圆形污泥沉淀池或污泥 浓縮池中，在池体中的部分区域安装立体网架，立体网架与刮泥机一同转动将振动力传递 到整个池体中。 在污泥带式压滤机中，安装两排平行的具有相同直径的传动挤压轮，每个挤压轮 与另一排上的两个挤压轮接触挤压，或一个大挤压轮与周边若干个小的行星轮组成挤压 轮，传动的滤布从两排挤压轮中通过，夹在滤布中间的污泥经过两个挤压轮时被挤压，离开 挤压轮时压力减小，污泥被反复周期性的挤压和放松，在污泥中产生振动作用，在污泥与水 的混合体中振动力打破污泥与水相对稳定的状态，促进泥水分离，加速污泥的浓縮、脱水。
在污泥板框压滤机中，在污泥挤压面处安装由驱动马达带动激振器组成的振动装 置，使之产生与挤压方向一致的振动力。污泥在振动力与挤压力的共同作用下，泥水分离速 度加快，达到提高污泥浓縮、脱水效率的目的。为了使振动力有效利用和使机械整体上受力 平衡，在受挤压污泥的两边各安装一个相同的激振器，使振动力大小、频率、振幅相等，振动 力方向相反。
图1在污泥沉淀、浓縮及脱水中加入振动装置的示意图。图1中1为污泥沉淀、 浓縮、脱水池，2为沉淀、浓縮、脱水污泥，3为上清液，4为由驱动马达带动激振器组成的振 动装置。 图2是加入振动装置的污泥沉淀、浓縮池示意图。图2中1为污泥沉淀、浓縮池， 4为与立体网架相连的由驱动马达带动激振器组成的振动装置，5为立体网架，6为固定在 池体上的支架或刮泥机大梁。 图3是安装两排平行传动挤压轮的污泥带式压虑机示意图。图3中7为待浓縮、 脱水稀污泥入口，8为经过浓縮、脱水后排出干污泥，9为一般挤压轮，10为两排平行传动挤 压轮，ll为滤布。 图4是加入振动装置的污泥板框压滤机示意图。图4中4为由激振器组成的振 动装置，7为待浓縮、脱水稀污泥入口，8为经过浓縮、脱水后排出干污泥，12为滤板、滤框及 滤布，13为横梁，14为止推板，15为压紧板。
具体实施例方式
在图1的污泥沉淀、浓縮、脱水池1中加入振动装置4，3为上清液，由驱动马达带 动激振器组成的振动装置4产生振动力，振动力与重力共同作用，加速污泥2的沉淀、浓縮、 脱水。 在图2的实际污泥浓縮池1中，假定污泥浓縮池直径20米，高6米，污泥浓縮池中 设置旋转刮泥设备。在池体中使用金属、有机高分子材料或木材制成的杆连接成立体网架 结构5，立体网架分为2部分，每部分长8.0米，高3米，宽2米，立体网架中杆与杆之间的间 隔为0. 5米，立体网架布置在污泥浓縮池下部的污泥区中，位于刮泥大梁的下部、刮泥板的 上部。振动装置4由驱动马达、及其带动的平面连杆机构组成，在平面连杆机构中优选曲柄 滑块机构，驱动马达经过减速器减速后带动曲柄转动，连杆两端分别与曲柄和滑块相连，与 连杆连接的滑块作为振动源往复运动。振动装置4上部用可拆装方式固定在刮泥机大梁6上、下部用可拆装方式与立体网架结构相连。 在污泥浓縮池运行时，驱动马达转动带动振动装置4工作，滑块部分带动立体网 架5做上下往复运动，振动频率范围在0. 05 2Hz，振幅范围在5 20cm，与重力方向一致 的振动力通过立体网架传递到立体网架所在区域的污泥中，立体网架与刮泥机一同转动将 振动力传递到整个池体中。污泥在振动力与重力的共同作用下，泥水分离速度加快，达到提 高污泥沉淀、浓縮效率的目的。 在图3污泥带式压滤机中，如图带式压滤机前段采用一般挤压轮9 (由滤布和挤压 轮产生挤压力压出水分)，后段采用由9个具有相同直径的轮组成的两排平行的传动挤压 轮IO，轮直径在10 30cm范围内，每个挤压轮与另一排上的两个挤压轮接触挤压，两排挤 压轮采用水平的布置方式或者前低后高的布置方式，传动的滤布11从两排挤压轮中通过， 滤布11宽为0. 6 3. Om。 污泥带式压滤机运转时，稀污泥7先经过一般挤压轮9压出一部分水分，然后进入 本发明提出的挤压轮IO，夹在滤布11中间的污泥经过两个挤压轮时被挤压，滤布上的污泥 在经过相邻的两个挤压点的时间间隔小于等于4秒，离开挤压轮时压力减小，污泥被反复 周期性的挤压和放松，在污泥中产生振动作用，在污泥与水的混合体中振动力打破污泥与 水相对稳定的状态，促进泥水分离，加速污泥的浓縮、脱水。最后经过挤压轮10脱水后的干 污泥8被排出。 在图4污泥板框压滤机中，在板框压滤机止推板14与滤板、滤框及滤布12之间安 装电动激振器4，在压紧板15与滤板、滤框及滤布12之间安装电动激振器4，电动激振器的 安装方法与滤板、滤框及滤布12相同，悬挂在板框压滤机的横梁13上，使电动激振器4可 以沿着横梁13移动。为了使振动力有效利用和使机械整体上受力平衡，安装在板框压滤机 止推板14及压紧板15与滤板、滤框及滤布12之间的2个电动激振器4，振动力大小、频率、 振幅相等，振动力方向相反。 污泥板框压滤机工作时，稀污泥通过污泥泵由进泥口 7压入到滤板、滤框及滤布 12中。启动板框压滤机的液压泵，将压紧板15向止推板14方向压紧，在止推板14和压紧 板15之间的滤板、滤框及滤布12、电动激振器4向一起压紧。然后开启电动激振器，电动 激振器产生与压紧板挤压方向一致的振动力，污泥在振动力与挤压力的共同作用下，泥水 分离速度加快，达到提高污泥浓縮、脱水效率的目的。污泥板框压滤机脱水结束后，关闭电 动激振器，关闭液压泵，打开滤板、滤框及滤布，干污泥8脱落。电动激振器振动频率大于 0. 25Hz，振幅小于5cm。
权利要求
振动加速污泥沉淀、浓缩、脱水法，其特征在于在进行污泥沉淀、污泥浓缩及污泥脱水的污泥中加入使污泥产生振动的振动源，使污泥受到的振动力方向与重力或挤压力方向一致，振动力与重力或挤压力共同作用于污泥，在污泥与水的混合体中振动力打破污泥与水相对稳定的状态，促进泥水分离，加速污泥的沉淀、浓缩、脱水。
2. 根据权利要求1所述的振动加速污泥沉淀、浓縮、脱水法，其特征在于在污泥沉淀池、污泥浓縮池中，用金属、有机高分子材料、木材制成的杆连接成立体网架结构，杆与杆的间距为10 50cm，将由驱动马达带动激振器组成的振动装置与立体网架相连，振动装置带动立体网架做上下往复运动，与重力方向一致的振动力通过立体网架传递到整个池体的污泥中，振动频率范围在0. 05 2Hz，振幅范围在5 20cm，振动力与重力共同作用于污泥，加速污泥的沉淀、浓縮。
3. 根据权利要求1所述的振动加速污泥沉淀、浓縮、脱水法，其特征在于对利用挤压力进行污泥浓縮、脱水的污泥带式压滤机，在污泥带式压滤机中安装两排平行的具有相同直径的传动挤压轮，每排至少有2个挤压轮，每个挤压轮与另一排上的两个挤压轮接触挤压，或一个大挤压轮与周边若干个小的行星轮组成挤压轮，被传动的滤布从两排挤压轮中通过，夹在滤布中间的污泥经过两个挤压轮时被挤压，离开挤压轮时压力减小，滤布上的污泥在经过相邻的两个挤压点的时间间隔小于4秒，污泥被反复周期性的挤压和放松，在污泥中产生振动作用，在污泥与水的混合体中振动力打破污泥与水相对稳定的状态，促进泥水分离，加速污泥的浓縮、脱水。
4. 根据权利要求1所述的振动加速污泥沉淀、浓縮、脱水法，其特征在于对利用挤压力进行污泥浓縮、脱水的污泥板框压滤机，在污泥挤压面处安装由驱动马达带动激振器组成的振动装置，使振动力的方向与污泥被挤压的方向一致，振动力与挤压力共同作用于污泥，加速污泥的浓縮、脱水，振动频率大于0. 25Hz，振幅小于5cm，为了使振动力有效利用和使机械整体上受力平衡，在受挤压污泥的两边各安装一个相同的振动装置，使振动力大小、频率、振幅相等，振动力方向相反。
全文摘要
这项发明是关于污水处理中的污泥处理，其中包括污泥沉淀、浓缩、脱水处理的方法，以及类似在湖泊、河道清淤过程中污泥的沉淀、浓缩、脱水处理方法。在污泥的沉淀、浓缩及脱水过程中，污泥均匀分布于水中，形成相对稳定的状态，不易进行泥水分离。本发明采用的方法是在污泥自然沉淀、浓缩以及污泥机械浓缩、脱水过程的污泥中加入使污泥产生振动的振动源，通过振动装置产生与重力或挤压力方向一致的振动力，在污泥与水的混合体中振动力打破污泥与水相对稳定的状态，促进泥水分离，加快污泥沉淀、浓缩、脱水的速度。
文档编号C02F11/12GK101734838SQ20091018088
公开日2010年6月16日 申请日期2009年10月20日 优先权日2008年11月5日
发明者向连城 申请人:向连城