一种管道式污泥除渣自动化控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种管道式污泥除渣机及其使用方法，其主要适用于污水处理厂的初沉污泥、二沉污泥、混合污泥、化粪池污泥中细小渣物去除。

背景技术：

城市化、工业化进程的加速，对环境的影响日益严重，城市水环境的保护相比以往显得更加重要，大量城市污水处理厂的出现，有效缓解了城市水环境的压力，但是同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥是由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属、盐类及寄生虫卵等；如果处理不当，易造成二次污染，给人们的生活环境势必也会带来更加恶劣的结果。因而，如何有效对城市污水处理中污泥的处理是人们重点研究的对象之一。有些污水处理厂对污泥进行烘干再焚烧处理或者深埋等处理，然而效果并不佳，而且处理成本也较高昂。另外，污泥中还含有大量的渣质，这些渣质颗粒半径大，常规的处理很难对其进行有效分离，也造成了污泥处理成本高昂等缺陷；同时，此类污泥除渣处理机还存在结构设计不合理，处理效果不佳、自动化程度不高等缺陷。因而，提出一种有效降低污泥渣质的处理装置将具有重要的研究意义。

技术实现要素：

针对现有技术中污泥除渣技术中螺旋搅拌装置存在的上述不足，本发明实际要解决问题是：提供一种管道式污泥除渣自动化控制系统及其控制方法，其具有结构简单、设计合理、运行可靠稳定、自动化程度高、搅拌效率高、后期维护成本低、安装及使用便捷，能够有效对污泥除渣及回收再利用等优点。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种管道式污泥除渣自动化控制系统，该自动化控制系统包括管道式污泥除渣机和防水电控箱，其中，所述管道式污泥除渣机包括水平横置的多功能滤筒及设置在多功能滤筒内的脱水压榨装置，所述多功能滤筒上设置有污泥进泥口和污泥出泥口；该多功能滤筒的筒体内部空腔横置有螺旋式输送组件，所述螺旋式输送组件与驱动装置电连接；所述螺旋式输送组件分别与污泥进泥口和污泥出泥口相连接；该螺旋式输送组件包括渣质螺旋输送杆和污泥过滤网，污泥经所述污泥过滤网过滤后被输送至污泥出泥口排出罐体外；渣质经过所述渣质螺旋输送杆被输送至脱水压榨装置；该脱水压榨装置与设置在管体外侧的出渣卸料器相连接；所述脱水压榨装置为渣质烘干器；

所述多功能滤筒装置包括第一锥台形空心筒和第二锥台形空心筒，所述第一锥台形空心筒的一端设置有第一法兰连接盘，另一端与第二锥台形空心筒的一端相连接，所述第二锥台形空心筒的另一端设置有第二法兰连接盘；污泥进泥口设置在第一锥台形空心筒的下方，污泥出泥口设置在第一锥台形空心筒的下方，所述污泥进泥口上还设置有与污泥除渣机进料管相连接的第三法兰连接盘；多功能滤筒装置的外壁上还包设有加强件；多功能滤筒装置内设置有形状与其内壁形状相似的滤网组件，所述滤网组件与多功能滤筒装置的内壁预留设有5-10cm间距；所述第二锥台形空心筒的下方还设置有与其连通的废水回收管；所述滤网组件与所述多功能滤筒装置的内壁之间还设置有喷淋组件，所述喷淋组件包括等间隔呈矩阵排列的喷头，所述喷头组件通过连接管与外接供水源相连，所述连接管上设置有自动式进水启闭阀、手动式进水启闭阀和应急闭水阀；

所述渣质螺旋输送杆包括旋转主轴、前段螺旋叶片、后段螺旋叶片及变径螺旋叶片；所述前段螺旋叶片和后端螺旋叶片分别设置在旋转主轴的前段处和后段处；所述前端螺旋叶片的最大叶片直径、后段螺旋叶片的最大叶片直径、变径螺旋叶片的最大叶片直径依次递减；所述变径螺旋叶片包括第一变径螺旋叶片和第二变径螺旋叶片，第一螺旋叶片最大叶片直径大于第二螺旋叶片最大直径；所述第一变径螺旋叶片固定设置在前段螺旋叶片和后段螺旋叶片的同一侧，第二变径螺旋叶片固定设置在后段螺旋叶片上，并且设置在后段螺旋叶片的另一侧；

所述防水电控箱包括防水电控箱、设置在防水电控箱内的控制电路板，所述控制电路板上设置有中央控制器模块、驱动装置的驱动模块、电源模块、喷头组件的启闭控制模块；其中，中央控制器模块分别与驱动模块、电源模块、启闭控制模块控制连接，所述驱动模块与驱动装置控制连接，启闭控制模块与自动式进水启闭阀控制连接；电源模块与外接供电电源相连接；防水电控箱上还设置有与中央控制模块的输入模块相连接的触摸输入屏，通过手动在触摸输入屏上选择电源模块的供电或断开、驱动装置及喷头组件的启闭即可启闭管道式污泥除渣机。

作为上述方案的进一步优化，所述防水电控箱还包括设置在脱水压榨装置上的温度传感器、设置在渣质螺旋输送杆上的速度传感器、与驱动装置相连接的速度调节器；温度传感器、速度传感器分别与中央控制模块数据信号相连接，中央控制模块和速度调节器控制连接；所述防水电控箱还包括与中央控制模块相连接的远程控制模块和远程监控模块；所述远程控制模块和远程监控模块分别与控制中心通过无线网络模块相连接；所述远程监控模块还分别与设置在管道式污泥除渣机管体外部的温度异常报警器和转速异常报警器；所述温度异常报警器和转速异常报警器包括警报器和/或灯光闪烁装置。

作为上述方案的进一步优化，所述污泥出泥口还连接有污泥出泥管，所述污泥出泥管与污泥回收装置相连接，所述污泥出泥管的出口处还设置有污泥预处理组件，所述污泥预处理组件为微波处理器，所述微波处理器采用频率为900-2500mhz的微波对污泥进行加热。

作为上述方案的进一步优化，所述污泥出泥管采用带有多个弯折部的连接管。

作为上述方案的进一步优化，所述渣质螺旋输送杆上还设置有辅助搅拌装置，所述辅助搅拌装置为若干根间隔设置在旋转主轴上的搅拌杆。所述搅拌杆的长度小于前段螺旋叶片的最大叶片直径。

作为上述方案的进一步优化，所述出渣卸料器包括气动装置、锥形调压装置和渣质回收箱；所述气动装置与锥形调压装置相连接，渣质回收箱与设置在管体外侧的出渣口相连接；所述锥形调压装置为气压调节器；所述驱动装置为变频式驱动电机；所述污泥进泥口处还设置有输泥泵；所述污泥进泥口和污泥出泥口处均设置有污泥流量计和压力计，污泥流量计和压力计分别与中央控制模块数据信号连接；所述多功能滤筒装置底部还设置有支撑组件，所述支撑组件包括固定支架及设置在固定支架底部的万向滚轮，所述固定支架包括横向钢管、竖向钢管及连接横向钢管和竖向钢管的斜向支撑钢管，所述竖向钢管包括第一竖向钢管和第二竖向钢管，第一竖向钢管滑动设置在第二竖向钢管的钢管内壁，所述第二竖向钢管内壁上还设置有用于调节竖向钢管长度的长度调节组件。

作为上述方案的进一步优化，所述长度调节组件包括设置在第一竖向钢管上的长条形通孔，所述第二竖向钢管上设置有与长条通孔相适配的安装孔，螺栓穿过安装孔和长条形通孔后将第一竖向钢管和第二竖向钢管紧固连接。

作为上述方案的进一步优化，废水回收管连接废水回收槽，所述废水回收槽中还设置有废水回收二级净化装置，所述外接供水源与废水回收二级净化装置相连接

本发明上述一种管道式污泥除渣自动化控制系统的自动控制方法包括如下步骤：

1)操作者手动在触摸输入屏上依次选择电源模块的供电、驱动装置及喷头组件的开启菜单，开启管道式污泥除渣机，将待处理的污泥利用输泥泵辅助输送至管道式除渣机上的污泥进泥口后，进入螺旋式输送组件中；

2)经过螺旋式输送组件的渣质螺旋输送杆的搅拌输送，使得污泥多功能滤筒组件上的污泥过滤网过滤后被输送至设置在管道式除渣机的污泥出泥口排出多功能滤筒外部并回收；螺旋式输送组件中的渣质螺旋输送杆在驱动装置的驱动下旋转，使得留在污泥过滤网上的渣质被渣质螺旋输送杆输送至脱水压榨装置处；在渣质螺旋输送杆旋转的同时，开启喷淋组件的喷头对污泥过滤网进行冲洗，冲洗过程中产生的废水回收管流至废水收集槽；

3)在脱水压榨装置中，渣质经过脱水烘干被输送至除渣卸料器处卸出管体外并回收；如此不断循环上述步骤1)-3)直至待处理的污泥处理完毕；当所有待处理污泥完全处理完毕后，操作者手动在触摸输入屏上依次选择驱动装置及喷头组件的关闭、电源模块的断电菜单，关闭管道式污泥除渣机。

采用本发明管道式污泥除渣自动化控制系统及其控制方法具有如下有益效果：

(1)结构设计更加合理简单，通过将污泥除渣处理机划分为：进料区、驱动区、过滤区、脱水干化区及锥形调压装置的卸料区，有效对污泥进行除渣处理和分离，可靠性更稳定，处理效果更理想。

(2)自动化程度更高，通过多功能滤筒的喷淋组件、驱动装置的触屏控制及远程监控和远程控制设置，能够实时对污泥除渣处理机进行监控和控制，有效降低工作人员的劳动强度，提高了作业效率。

(3)利用微波加热预处理对回收的污泥进行处理，能够为后续污泥再处理工序中有效提高污泥厌氧消化的性能。

(4)利用前段螺旋叶片、后段螺旋叶片、变径螺旋叶片、搅拌辅助装置能够有效提高搅拌效率，并且搅拌更加均匀。

(5)通过对废水的回收再处理，能够有效降低整个污泥除渣的作业成本，还符合节能环保的要求。

附图说明

附图1为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机的主视结构示意图。

附图2为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机的俯视结构示意图。

附图3为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机的左视结构示意图。

附图4为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机的多功能滤筒主视结构示意图。

附图5为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机的多功能滤筒左视结构示意图。

附图6为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机的渣质螺旋输送杆主视结构示意图。

附图7为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机渣质螺旋输送杆的前段螺旋叶片结构示意图。

附图8为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机渣质螺旋输送杆的后段螺旋叶片结构示意图。

附图9为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机渣质螺旋输送杆的第一变径螺旋叶片结构示意图。

附图10为本发明管道式污泥除渣自动化控制系统中管道式污泥除渣机渣质螺旋输送杆的第二变径螺旋叶片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-10对本发明的管道式污泥除渣自动化控制系统及其控制方法作以详细说明。

一种管道式污泥除渣自动化控制系统，其特征在于：该自动化控制系统包括管道式污泥除渣机1和防水电控箱，其中，所述管道式污泥除渣机包括水平横置的多功能滤筒2及设置在多功能滤筒内的脱水压榨装置3，所述多功能滤筒上设置有污泥进泥口4和污泥出泥口5；该多功能滤筒的筒体内部空腔横置有螺旋式输送组件，所述螺旋式输送组件与驱动装置6电连接；所述螺旋式输送组件分别与污泥进泥口和污泥出泥口相连接；该螺旋式输送组件包括渣质螺旋输送杆7和污泥过滤网8，污泥经所述污泥过滤网过滤后被输送至污泥出泥口排出罐体外；渣质经过所述渣质螺旋输送杆被输送至脱水压榨装置；该脱水压榨装置与设置在管体外侧的出渣卸料器相连接；所述脱水压榨装置为渣质烘干器；

所述多功能滤筒装置包括第一锥台形空心筒9和第二锥台形空心筒10，所述第一锥台形空心筒的一端设置有第一法兰连接盘11，另一端与第二锥台形空心筒的一端相连接，所述第二锥台形空心筒的另一端设置有第二法兰连接盘12；污泥进泥口设置在第一锥台形空心筒的下方，污泥出泥口设置在第一锥台形空心筒的下方，所述污泥进泥口上还设置有与污泥除渣机进料管相连接的第三法兰连接盘13；多功能滤筒装置的外壁上还包设有加强件；多功能滤筒装置内设置有形状与其内壁形状相似的滤网组件，所述滤网组件与多功能滤筒装置的内壁预留设有5-10cm间距；所述第二锥台形空心筒的下方还设置有与其连通的废水回收管；所述滤网组件与所述多功能滤筒装置的内壁之间还设置有喷淋组件，所述喷淋组件包括等间隔呈矩阵排列的喷头，所述喷头组件通过连接管与外接供水源相连，所述连接管上设置有自动式进水启闭阀、手动式进水启闭阀和应急闭水阀；

所述渣质螺旋输送杆包括旋转主轴14、前段螺旋叶片15、后段螺旋叶片16及变径螺旋叶片；所述前段螺旋叶片和后端螺旋叶片分别设置在旋转主轴的前段处和后段处；所述前端螺旋叶片的最大叶片直径、后段螺旋叶片的最大叶片直径、变径螺旋叶片的最大叶片直径依次递减；所述变径螺旋叶片包括第一变径螺旋叶片17和第二变径螺旋叶片18，第一变径螺旋叶片最大叶片直径大于第二螺变径旋叶片最大直径；所述第一变径螺旋叶片固定设置在前段螺旋叶片和后段螺旋叶片的同一侧，第二变径螺旋叶片固定设置在后段螺旋叶片上，并且设置在后段螺旋叶片的另一侧；

所述防水电控箱包括防水电控箱、设置在防水电控箱内的控制电路板，所述控制电路板上设置有中央控制器模块、驱动装置的驱动模块、电源模块、喷头组件的启闭控制模块；其中，中央控制器模块分别与驱动模块、电源模块、启闭控制模块控制连接，所述驱动模块与驱动装置控制连接，启闭控制模块与自动式进水启闭阀控制连接；电源模块与外接供电电源相连接；防水电控箱上还设置有与中央控制模块的输入模块相连接的触摸输入屏，通过手动在触摸输入屏上选择电源模块的供电或断开、驱动装置及喷头组件的启闭即可启闭管道式污泥除渣机。

所述防水电控箱还包括设置在脱水压榨装置上的温度传感器、设置在渣质螺旋输送杆上的速度传感器、与驱动装置相连接的速度调节器；温度传感器、速度传感器分别与中央控制模块数据信号相连接，中央控制模块和速度调节器控制连接；所述防水电控箱还包括与中央控制模块相连接的远程控制模块和远程监控模块；所述远程控制模块和远程监控模块分别与控制中心通过无线网络模块相连接；所述远程监控模块还分别与设置在管道式污泥除渣机管体外部的温度异常报警器和转速异常报警器；所述温度异常报警器和转速异常报警器包括警报器和/或灯光闪烁装置。

所述污泥出泥口还连接有污泥出泥管，所述污泥出泥管与污泥回收装置相连接，所述污泥出泥管的出口处还设置有污泥预处理组件，所述污泥预处理组件为微波处理器，所述微波处理器采用频率为900-2500mhz的微波对污泥进行加热。

所述污泥出泥管采用带有多个弯折部的连接管。

所述渣质螺旋输送杆上还设置有辅助搅拌装置，所述辅助搅拌装置为若干根间隔设置在旋转主轴上的搅拌杆。所述搅拌杆的长度小于前段螺旋叶片的最大叶片直径。

所述出渣卸料器包括气动装置、锥形调压装置和渣质回收箱；所述气动装置与锥形调压装置相连接，渣质回收箱与设置在管体外侧的出渣口相连接；所述锥形调压装置为气压调节器；所述驱动装置为变频式驱动电机；所述污泥进泥口处还设置有输泥泵；所述污泥进泥口和污泥出泥口处均设置有污泥流量计和压力计，污泥流量计和压力计分别与中央控制模块数据信号连接；所述多功能滤筒装置底部还设置有支撑组件，所述支撑组件包括固定支架及设置在固定支架底部的万向滚轮，所述固定支架包括横向钢管、竖向钢管及连接横向钢管和竖向钢管的斜向支撑钢管，所述竖向钢管包括第一竖向钢管和第二竖向钢管，第一竖向钢管滑动设置在第二竖向钢管的钢管内壁，所述第二竖向钢管内壁上还设置有用于调节竖向钢管长度的长度调节组件。

所述长度调节组件包括设置在第一竖向钢管上的长条形通孔，所述第二竖向钢管上设置有与长条通孔相适配的安装孔，螺栓穿过安装孔和长条形通孔后将第一竖向钢管和第二竖向钢管紧固连接。

废水回收管连接废水回收槽，所述废水回收槽中还设置有废水回收二级净化装置，所述外接供水源与废水回收二级净化装置相连接

本发明上述一种管道式污泥除渣自动化控制系统的自动控制方法包括如下步骤：

1)操作者手动在触摸输入屏上依次选择电源模块的供电、驱动装置及喷头组件的开启菜单，开启管道式污泥除渣机，将待处理的污泥利用输泥泵辅助输送至管道式除渣机上的污泥进泥口后，进入螺旋式输送组件中；

2)经过螺旋式输送组件的渣质螺旋输送杆的搅拌输送，使得污泥多功能滤筒组件上的污泥过滤网过滤后被输送至设置在管道式除渣机的污泥出泥口排出多功能滤筒外部并回收；螺旋式输送组件中的渣质螺旋输送杆在驱动装置的驱动下旋转，使得留在污泥过滤网上的渣质被渣质螺旋输送杆输送至脱水压榨装置处；在渣质螺旋输送杆旋转的同时，开启喷淋组件的喷头对污泥过滤网进行冲洗，冲洗过程中产生的废水回收管流至废水收集槽；

3)在脱水压榨装置中，渣质经过脱水烘干被输送至除渣卸料器处卸出管体外并回收；如此不断循环上述步骤1)-3)直至待处理的污泥处理完毕；当所有待处理污泥完全处理完毕后，操作者手动在触摸输入屏上依次选择驱动装置及喷头组件的关闭、电源模块的断电菜单，关闭管道式污泥除渣机。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。