一种用于铝型材生产废水处理的新型污泥脱水系统的制作方法

本发明涉及一种污泥脱水系统，具体涉及一种用于铝型材生产废水处理的新型污泥脱水系统，属于污泥脱水技术领域。

背景技术：

目前近年来，随着我国基础建设大规模投资、工业化进程的快速推进，中国铝型材行业得到了迅速发展，生产规模、产品质量不断提升，全行业的产量和消费量都在迅猛增长。铝型材行业生产过程中产生的废物较多，其中污染物成分复杂，尤其是废水中的氟化物、铬镍重金属离子会影响人体健康，不能被生物所降解，不断在体内富集，若不对铝型材生产废水采取有效的治理，不对废水处理过程中产生的危废严格管理，有可能对周边环境造成不可逆转的危害，给周围生态环境构成严重的威胁。

铝型材行业生产废水处理系统在污泥脱水段常采用传统的板框压滤机作为污泥脱水设备，板框压滤机采用间歇方式运行，而且更换滤布频繁，操作麻烦，人工消耗较大。带式污泥脱水机依靠在滤水滚筒和导辊之间运转的内外滤带的适当压力滤水压泥，使水从滤带的网状缝隙滤出，干泥被滤带送出，具有泥水分离效率高，脱水后的污泥含水率低的特点，目前已被大多数企业广泛应用于污泥脱水段对污泥进行脱水。

然而，大多数企业在对污泥进行脱水时往往局限于单一的污泥脱水机，并未从整体上进行考虑，如污泥脱水机常采用自来水对滤布进行冲洗，耗水量大成本高，此外，采用单一的污泥脱水机无法实现对脱水废液的高效回收利用，达不到资源和能源的合理优化利用。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于铝型材生产废水处理的新型污泥脱水系统，该脱水系统包括相互配合的沉淀池、污泥浓缩池、加药装置、污泥泵、静态混合器、带式污泥脱水机、滤液收集池、清洗水池和无轴螺旋输送机，可以实现资源和能源的优化利用。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种用于铝型材生产废水处理的新型污泥脱水系统，包括沉淀池、污泥浓缩池、加药装置、污泥泵、静态混合器、带式污泥脱水机、滤液收集池、清洗水池和无轴螺旋输送机；所述沉淀池的排泥口与污泥浓缩池相连，沉淀池底部的泥浆排入污泥浓缩池内；所述污泥浓缩池通过污泥输送管和静态混合器相连，污泥输送管上设有污泥泵，污泥泵将泥浆从污泥浓缩池输送至静态混合器；所述加药装置通过药液输送管和静态混合器相连，药液输送管上设有加药泵，加药泵将药液从加药装置输送至静态混合器；所述静态混合器通过输送管与带式污泥脱水机相连，静态混合器用于将泥浆和药液快速混合，泥浆和药液混合后被输送至所述带式污泥脱水机进行固液分离；所述滤液收集池用于收集经带式污泥脱水机分离出的滤液，滤液收集池一侧设有清洗水池，所述清洗水池与滤液收集池通过溢流管相连通，清洗水池通过输送管与沉淀池的出水口和污泥浓缩池的出水口相连，滤液收集池内的上清液流入清洗水池，并和流入清洗水池的沉淀池、污泥浓缩池出水口的达标排放水一起作为污泥脱水机冲洗用水，滤液收集池下部的滤液回流至沉淀池再次进行沉淀；所述无轴螺旋输送机与带式污泥脱水机的出泥口相连，经带式污泥脱水机分离出的泥料经无轴螺旋输送机输送至干化系统进行后续干化处理。本发明设计合理，通过设置相互配合的沉淀池、污泥浓缩池、加药装置、污泥泵、静态混合器、带式污泥脱水机、滤液收集池、清洗水池和无轴螺旋输送机，可以实现资源和能源的优化利用，节省生产成本。其中，通过设置将泥浆与药剂混合的静态混合器，并配套带式污泥脱水机，可对泥浆加入药剂后进行固液分离，便于对泥浆的处理，提高固液分离效果；通过设置和带式污泥脱水机相连的滤液收集池，滤液收集池的上清液流入设置在滤液收集池内的清水池中，并和沉淀池、浓缩池达标出水一起作为冲洗水对带式污泥脱水机进行冲洗，取代了传统的自来水清洗方式，节约了大量水资源和生产成本，滤液收集池下部滤液可回收至沉淀池循环利用，滤液中残余的pam还会进一步与新来污水中的固体悬浮物进行反应，加强絮凝效果，一定程度上减少絮凝剂的投加量；通过设置与带式污泥脱水机配套的无轴螺旋输送机，可防止输送过程中污泥的洒落。

作为优选方案，所述带式污泥脱水机底部设置有可拆卸的支架底座，所述支架底座内设有滤液收集槽，滤液收集槽用于暂存经带式污泥脱水机分离出的滤液，滤液收集槽底部部分倾斜设置，所述支架底座侧壁上设有法兰排水口，法兰排水口位于滤液收集槽底部最低处，法兰排水口通过出液管与滤液收集池相连通。本发明通过在带式污泥脱水机底部设置可拆卸的支架底座，可以实现设备基础的规模化生产、快速移位与可循环利用，节省设备基础投资三分之一，此外还在底座内设有滤液收集槽，滤液收集槽底部部分倾斜设置能够起到导流作用，有利于经带式污泥脱水机分离出的滤液汇集到法兰排水口流出。

作为进一步优选方案，所述污泥脱水系统还包括用于对滤液收集槽进行清洗的清洗装置，所述清洗装置包括离心泵、进水管、支杆、出水管和液压推动杆，所述离心泵设置在进水管上，所述进水管一端置于清洗水池中，另一端穿过支杆与出水管相连通，所述出水管固定在支杆下方，出水管上等间隔分布有若干个倾斜设置的喷头，喷头朝向滤液收集槽底部倾斜部分倾斜，且喷头与竖直方向的夹角小于滤液收集槽底部倾斜部分与竖直方向的夹角，所述支杆由液压推动杆带动沿水平方向往复运动。本发明通过设置与滤液收集槽配套的清洗装置，可对滤液收集槽进行全面清洗，清洗效果好，清洗无死角。

作为进一步优选方案，所述支架底座采用环氧煤沥青、环氧树脂或聚脲防腐材料。相比传统混凝土基础强度达到设计强度80％以上施工工期所需天数至少在14-20天，本发明中底座材料采用环氧煤沥青、环氧树脂或聚脲防腐，可将时间缩短至7天以内，全面缩短设备制备工期。

作为优选方案，所述带式污泥脱水机包括搅拌装置、驱动电机、脱水本体、喷淋机构，所述搅拌装置用于搅拌混合后的泥浆药液，所述脱水本体包括滚轮和滤带，滚轮由驱动电机驱动，滤带绕设在滚轮上，用于分离出泥水混合物中的水分，所述喷淋机构与清洗水池相连，用于对滤带进行清洗。

作为进一步优选方案，所述滤带为螺旋网滤带。本发明通过将滤带结构改进为螺旋网结构，由于螺旋网滤带的空隙大且存在立体层，污泥不易堵塞网孔，水分过滤快，且高粘度的污泥往往会在螺旋网的网格上形成一层污泥过滤层，不仅滤水效率高，而且滤带冲洗方便。

作为优选方案，污泥输送管包括污泥泵入口输送管和污泥泵出口输送管，污泥泵出口输送管上设有调节进泥流量的调节阀和与污泥浓缩池上清液相连通的旁路管，旁路管上设有旁路阀和酸洗装置。本发明通过在污泥泵出口输送管设置旁路及配套管阀件，一方面可以起到合理调节系统进泥流量的作用，另外一方面还可以防止污泥浓缩池的污泥沉积污堵。

作为优选方案，所述污泥泵为污泥螺杆泵或气动隔膜泵。

作为优选方案，所述污泥浓缩池内设有用于检测污泥浓缩池污泥量的液位计。

作为优选方案，所述污泥脱水系统还包括plc控制系统和同步plc控制系统设置的触摸屏，plc控制系统与液位计、加药装置、加药泵、静态混合器、带式污泥脱水机和无轴螺旋输送机相连，触摸屏用于手动或自动控制整个污泥脱水系统，同时实时显示系统内各部分运行状态及记录运行数据。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明中带式污泥脱水机的结构示意图；

图4是本发明中支架底座的结构示意图；

图5是本发明中清洗装置的结构示意图；

图6是本发明中滤液收集池和清洗水池的结构示意图；

附图标记：

1.沉淀池20.污泥浓缩池3000.污泥输送管3100.污泥泵入口输送管3200.污泥泵出口输送管3210.调节阀3220.旁路管3221.旁路阀3222.酸洗装置4.污泥泵5.加药装置6.加药泵7.静态混合器、800.带式污泥脱水机810.搅拌装置820.驱动电机830.脱水本体831.滚轮832.滤带840.喷淋机构850.支架底座851.滤液收集槽852.滑轨853.法兰排水口861.进水管862.出水管863.喷头864.支杆865.滑块866.液压推动杆90.滤液收集池91.清洗水池92.溢流管10.无轴螺旋输送机

具体实施方式

结合图1至图6，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。

如图1至图6所示，一种用于铝型材生产废水处理的新型污泥脱水系统，包括沉淀池1、污泥浓缩池20、加药装置5、污泥泵4、静态混合器7、带式污泥脱水机800、滤液收集池90、清洗水池91和无轴螺旋输送机10；

所述沉淀池1的排泥口与污泥浓缩池20相连，沉淀池底部的泥浆排入污泥浓缩池20内；所述污泥浓缩池20通过污泥输送管3000和静态混合器7相连，污泥输送管3000上设有污泥泵4，污泥泵4将泥浆从污泥浓缩池20输送至静态混合器7，其中，污泥泵4将污泥输送管3000分成污泥泵入口输送管3100和污泥泵出口输送管3200两段，根据厂区是否具备合格稳定的压缩空气气源，污泥泵4可以选用污泥螺杆泵(不具备)或气动隔膜泵(具备)；

所述加药装置5可以为三箱一体加药装置，加药装置5通过药液输送管和静态混合器7相连，药液输送管上设有加药泵6，加药泵6将药液如絮凝剂聚丙烯酰胺pam从加药装置5输送至静态混合器7；

所述静态混合器7通过输送管与带式污泥脱水机800相连，静态混合器7用于将泥浆和药液快速混合，泥浆和药液混合后被输送至所述带式污泥脱水机800进行固液分离；

所述带式污泥脱水机800包括搅拌装置810、驱动电机820、脱水本体830、喷淋机构840，所述搅拌装置810用于进一步均匀混合泥浆和药液，所述脱水本体830包括滚轮831和滤带832，滚轮831由驱动电机820驱动，滤带832绕设在滚轮831上，用于分离出泥水混合物中的水分，由于脱水本体的基本结构和工作流程为公知技术，故在此不予赘述，为提高脱水本体830的滤水效率，本发明机织网滤带改进为螺旋网滤带，所述喷淋机构840与清洗水池91相连，清洗水池91内冲洗水通过离心泵提升至喷淋机构840后通过喷淋机构840对滤带832进行清洗，所述带式污泥脱水机800底部还设置有可拆卸的支架底座850，底座采用环氧煤沥青、环氧树脂或聚脲防腐(根据不同的工况环境及防腐等级确立对应的防腐方式)，支架底座850内设有滤液收集槽851，滤液收集槽851底部部分倾斜设置，支架底座内侧壁上设有水平设置的滑轨852，滑轨852位于滤液收集槽851上方，支架底座850侧壁上设有法兰排水口853，法兰排水口853位于滤液收集槽851底部最低处，法兰排水口853通过出液管与滤液收集池90相连通，经带式污泥脱水机分离出的滤液下落至滤液收集槽851后沿倾斜的底面下流至法兰排水口853，并能通过出液管流入滤液收集池90；为了对滤液收集槽851进行清洁，防止滤液收集槽851底部沉积污泥堵塞法兰排水口853，所述污泥脱水系统还设有清洗装置，所述清洗装置包括离心泵、进水管861、支杆864、出水管862和液压推动杆866，所述离心泵设置在进水管861上，所述进水管861一端置于清洗水池91中，另一端穿过支杆864与出水管862相连通，所述出水管862固定在支杆864下方，出水管862上等间隔分布有若干个倾斜设置的喷头863，喷头863朝向滤液收集槽851底部倾斜部分倾斜，且喷头863与竖直方向的夹角小于滤液收集槽851底部倾斜部分与竖直方向的夹角，清洗水池91内冲洗水通过离心泵提升至进水管861后通过出水管862上的喷头863喷向滤液收集槽851的底部，所述支杆864两端设有滑块865，滑块865与滑轨852相配合，支杆864中部与液压推动杆866相连，支杆864由液压推动杆866带动沿滑轨852往复运动，以实现对滤液收集槽851底部的全面清洗；其中，为了防止清洗装置在工作一段时间后出水管862内部发生堵塞，出水管862两端还设有球阀，当出水管处于工作状态时，球阀关闭，当出水管内部发生堵塞时，打开球阀，冲洗水可将出水管内的污堵从出水管两端快速排出；

所述滤液收集池90用于收集经带式污泥脱水机分离出的滤液，滤液收集池90一侧设有清洗水池91，所述清洗水池91与滤液收集池90通过溢流管92相连通，清洗水池91通过输送管与沉淀池1的出水口和污泥浓缩池20的出水口相连，经带式污泥脱水机800分离出的滤液经滤液收集槽851收集后流入滤液收集池90，其中，滤液收集池90内的上清液通过溢流管92流入清洗水池91，并和通过水泵输送至清洗水池91的沉淀池、污泥浓缩池出水口的达标排放水一起作为污泥脱水机冲洗用水(滤带冲洗用水和滤液收集槽冲洗用水)，滤液收集池90下部的滤液通过提升泵提升回流至沉淀池1再次进行沉淀；

所述无轴螺旋输送机10与带式污泥脱水机800的出泥口相连，经带式污泥脱水机800分离出的泥料经无轴螺旋输送机10输送至干化系统进行后续干化处理。

为合理调节系统进泥流量并防止污泥浓缩池20的污泥沉积污堵，污泥泵出口输送管3200上设有调节进泥流量的调节阀3210和与污泥浓缩池上清液相连通的旁路管3220，旁路管3220上设有旁路阀3221和酸洗装置3222，系统每运行一到两天(具体时间视现场实际运行情况而定)通过间歇式控制阀门以及污泥泵4的开启对污泥池进行脉冲式冲洗，系统运行一个月左右可间或使用酸洗装置3222向污泥池投加一定量的稀酸以溶解部分沉积结构泥块，尽可能防止污泥沉积污堵。

为使系统自动化运行，所述污泥脱水系统还包括plc控制系统(图中未示出)和液位计，plc控制系统与液位计、污泥泵4、加药装置5、加药泵6、静态混合器7、带式污泥脱水机800、无轴螺旋输送机10以及系统中使用的各种泵相连，液位计设于污泥浓缩池20内，用于检测污泥浓缩池20内污泥量，当污泥浓缩池20污泥达到指定量时，plc控制系统发出指令，污泥泵4启动，加药装置5、加药泵6、静态混合器7、带式污泥脱水机800、无轴螺旋输送机10以及系统中使用的各种泵，如水泵、离心泵、提升泵，与污泥泵4联动。此外，为保证系统高效稳定运行，同步plc控制系统设置触摸屏及手动按钮操作，其中，触摸屏可手动或自动控制整个污泥脱水系统，同时实时显示系统内各部分运行状态及记录运行数据，手动按钮操作保证即使触摸屏操作控制失效系统也可转换手动按钮操作正常运行。

综上所述，本发明具有以下优点：

1.本发明设计合理，通过沉淀池、污泥浓缩池、加药装置、污泥泵、静态混合器、带式污泥脱水机、滤液收集池、清洗水池及无轴螺旋输送机等系统内各部分的科学衔接，可以实现资源和能源的优化利用，节省生产成本。

2.本发明通过设置相互配合的静态混合器和带式污泥脱水机，一方面静态混合器可使泥浆与药剂快速混合，有效降低带式污泥脱水机的搅拌能耗，减少污泥脱水系统的加药量，缩短泥料流经的管路，减少泥水混合物达到均匀混合时的延时时间，另一方面，经静态混合器混合后的泥水混合物在带式污泥脱水机中进行固液分离时，由于混合均匀性更好，泥浆的污泥分离效果提高。

3.本发明通过设置滤液收集池，滤液收集池的上清液流入设置在滤液收集池内的清水池中，并和沉淀池、浓缩池出水口达标出水一起作为冲洗水对带式污泥脱水机中的滤带和滤液收集槽进行冲洗，取代了传统的自来水清洗方式，节约了大量水资源和生产成本，以一套2米的带式污泥脱水系统为例，其配套清洗泵流量在25-30m³/h，以铝型材生产企业每天实际污泥脱水时间18h考虑，则每天可节约自来水q＝25×18＝450吨。按照每吨水3元钱考虑，每天可节约水费1350元，全年节水费用405000元(按照全年实际运行300天考虑)；滤液收集池下部滤液可回收至沉淀池循环利用，滤液中残余的pam还会进一步与新来污水中的固体悬浮物进行反应，加强絮凝效果，一定程度上减少絮凝剂的投加量。

4.本发明通过设置与带式污泥脱水机配套的无轴螺旋输送机，解决了传统采用传送带输送过程中污泥易洒落这一问题。

5.本发明通过在带式污泥脱水机底部设置可拆卸的一体化支架底座，可以实现设备基础的规模化生产、快速移位与可循环利用，节省设备基础投资三分之一。相比传统混凝土基础强度达到设计强度80％以上施工工期所需天数至少在14-20天，本发明中底座材料采用环氧煤沥青、环氧树脂或聚脲防腐，可将时间缩短至7天以内，全面缩短工期。此外，还在底座内设有滤液收集槽，滤液收集槽底部倾斜设置能够起到导流作用，有利于经带式污泥脱水机分离出的滤液汇集到法兰排水口流出，滤液收集槽配套设置清洗装置，可对滤液收集槽进行全面清洗，清洗效果好，清洗无死角。

6.本发明通过在污泥泵出口输送管设置旁路及配套管阀件，一方面可以起到合理调节系统进泥流量的作用，另外一方面系统每运行一到两天(具体时间视现场实际运行情况而定)通过间歇式控制阀门以及污泥泵开启对污泥池进行脉冲式冲洗，此外，通过在旁路设置酸洗装置，系统运行一个月左右可间或使用酸洗装置向污泥池投加一定量的稀酸以溶解部分沉积结构泥块，尽可能防止污泥沉积污堵。

7.本发明采用智能一体化plc控制，并同步设置触摸屏及手动按钮操作，可以保证系统高效稳定自动化运行。

8.现有污泥脱水机都是采用在机架上配套机织网滤带，机织网滤带的空隙小、无立体层，水分过滤慢，且由于铝型材生产废水污泥其自身特有铝离子含量高，且加之絮凝剂的投加，导致污泥粘度极高，污泥与污泥颗粒之间极易聚团，粘稠的污泥极易附着在滤网上导致机织网的滤孔出现堵塞，影响随后进一步的滤水效率。本发明通过将滤带结构改进为螺旋网结构，由于螺旋网滤带的空隙大且存在立体层，污泥不易堵塞网孔，水分过滤快，且高粘度的污泥往往会在螺旋网的网格上形成一层污泥过滤层，不仅滤水效率高，而且滤带冲洗方便。经现场实际运行，采用螺旋网滤带的污泥脱水系统出泥含水率为78％～80％，采用机织网滤带的污泥脱水系统运行前8～12h出泥含水率可达80％左右，12h后滤布出现冲洗不干净滤网部分污堵，系统出泥含水率增至80％～85％。此外，螺旋网滤带相比机织网滤带成本低，可以节省生产成本。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。