实验室废水处理专用污泥干化装置的制作方法

1.本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体为一种实验室废水处理专用污泥干化装置。


背景技术：

2.实验室废水处理的过程中需要用到污泥干化装置，传统的污泥干化装置在污泥处理过程中要经过多道工序、多个设备处理，浪费时间，且传统的污泥干化装置干化处理效果较差。
3.以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种实验室废水处理专用污泥干化装置。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种实验室废水处理专用污泥干化装置，包括装置本体、与装置本体连接的半干化机构及热交换机构；
6.装置本体包括一筒体、设于筒体内的搅拌机构及设于筒体上方开口处的盖体；热交换机构包括壳体、通过管道依次相连的蒸发器、压缩机、气冷器、减压阀、冷凝器及换热器，蒸发器、压缩机、气冷器及减压阀设于壳体内，二氧化碳作为冷媒填充在壳体内；
7.筒体内设有干化腔体，搅拌机构包括一转轴，转轴可转动地安装于筒体底部中央，一电机安装于筒体底部，转轴下端固定一从动齿轮，电机的输出轴上安装一主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合传动；转轴沿横向连接固定多个搅拌横杆，每个搅拌横杆一端与转轴连接，另一端与一滑套通过连接固定，滑套远离搅拌横杆的一端插设有磁杆，磁杆与滑套的内壁滑动连接，滑套内设有弹簧，磁杆一端插入滑套且连接于弹簧，磁杆另一端设有搅拌刀片，干化腔体的左右两侧内壁均固定连接有磁片，两个磁片与磁杆均异性相吸；
8.转轴及搅拌横杆均为中空结构，转轴内设有第一气流通道，所述多个搅拌横杆内设有与第一气流通道连通的第二气流通道，搅拌横杆上设有多个连通孔，第二气流通道与干化腔体通过该多个连通孔连通，转轴下端与导气管连接，导气管一端与转轴连接，另一端与盖体连接，一气舱连接于导气管中间，换热器设在气舱内；
9.盖体由导热材料制成，盖体底面为凹面，盖体内部中空，冷凝器设于盖体内，盖体顶部开口与导气管连接，筒体内壁设有与盖体内部连通的导气腔，一环形冷却水槽设于筒体内壁且靠近盖体的凹面，冷却水槽用于收集盖体凹面上滴落的冷凝水。
10.优选地，所述半干化机构包括外壳，外壳内部设有输送轴，输送轴固定连接有螺旋叶片，输送轴连接驱动电机，外壳顶部设有污泥进料口，外壳底部设有半干化污泥出料口。
11.优选地，所述污泥进料口及半干化污泥出料口分别位于外壳两端，螺旋叶片为变
直径的螺旋叶片，螺旋叶片的直径由外壳靠近污泥进料口的一端到靠近半干化污泥出料口的一端逐渐增大。
12.优选地，所述外壳底部还设有滤网及多个污水滤出口，滤网设置在污水滤出口的正上方、螺旋叶片的下部，滤网用来过滤掉杂质，污水滤出口通过管道连接水处理装置。
13.优选地，所述筒体侧壁设有半干化污泥入口、污泥出口及污水出口，半干化机构的半干化污泥出料口通过管道连接于半干化污泥入口，污泥出口用于排出经过干化的污泥，污水出口用于排出污泥中的一部分污水。
14.本实用新型的污泥干化装置通过装置本体、半干化机构及热交换机构相互配合，提高了对污泥干化处理的效率，通过半干化机构对污泥处理得到半干化污泥，通过装置本体对干化腔体内的污泥进行搅拌，通过热交换机构的冷凝器和换热器对污泥干化过程中产生的湿热气进行除湿干燥和循环加热，加快了污泥的干化速度，实现了较佳的污泥干化处理效果，污泥经热空气干燥后含水率降至20％以下。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
16.图1是本实用新型优选实施例提供的实验室废水处理专用污泥干化装置的结构示意图；
17.图2是图1中装置本体的结构示意图；
18.图3是图2中a部分的放大图；
19.图4是图1中半干化机构的结构示意图；
20.图5是图1中热交换机构的结构示意图；
21.图中：装置本体1、筒体11、干化腔体110、安装腔111、半干化污泥入口113、污泥出口114、污水出口115、导气腔116、冷却水槽117、搅拌机构12、转轴121、第一气流通道1210、轴承1211、从动齿轮1212、电机122、主动齿轮1221、搅拌横杆123、第二气流通道1230、连通孔1231、滑套124、磁杆125、弹簧126、搅拌刀片127、磁片128、盖体13、凹面131、导气管14、通断阀141、气舱15、半干化机构2、污泥进料口21、驱动电机22、外壳23、输送轴24、螺旋叶片25、滤网26、污水滤出口27、半干化污泥出料口28、热交换机构3、壳体30、蒸发器31、压缩机32、气冷器33、减压阀34、冷凝器35、换热器36。
具体实施方式
22.现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等
的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1至图5所示，本实用新型一优选实施例提供的一种实验室废水处理专用污泥干化装置，包括装置本体1、与装置本体1连接的半干化机构2及热交换机构3。
26.半干化机构2包括外壳23、设于外壳23内部的输送轴24、固定连接于输送轴24上的螺旋叶片25、及与输送轴24连接的驱动电机22，驱动电机22带动输送轴24及其上的螺旋叶片25转动。外壳23顶部设有污泥进料口21，外壳23底部设有半干化污泥出料口28，污泥进料口21及半干化污泥出料口28分别位于外壳23两端。螺旋叶片25为变直径的螺旋叶片，螺旋叶片25的直径由外壳23靠近污泥进料口21的一端到靠近半干化污泥出料口28的一端逐渐增大。外壳23底部还设有滤网26及多个污水滤出口27，滤网26设置在污水滤出口27的正上方、螺旋叶片25的下部，滤网26用来过滤掉杂质，污水滤出口27通过管道连接水处理装置。输送轴24和螺旋叶片25在驱动电机22带动下旋转，同时带动着污泥前进，变直径的螺旋叶片25与外壳23间的空隙逐渐变小，挤压力度逐渐增大，从而使得污泥的含水率降低，得到半干化污泥。挤压出的水通过滤网26经由污水滤出口27流出。
27.装置本体1包括一筒体11、设于筒体11内的搅拌机构12及设于筒体11上方开口处的盖体13。热交换机构3包括壳体30、通过管道依次相连的蒸发器31、压缩机32、气冷器33、减压阀34、冷凝器35及换热器36，蒸发器31、压缩机32、气冷器33及减压阀34设于壳体30内，二氧化碳填充在壳体30内，作为冷媒在壳体30内循环。
28.筒体11内设有干化腔体110，筒体11侧壁设有半干化污泥入口113、污泥出口114及污水出口115。半干化机构2的半干化污泥出料口28通过管道连接于半干化污泥入口113。经过干化的污泥最终从污泥出口114排出，污泥中的一部分污水经污水出口115排出。
29.搅拌机构12包括一转轴121，转轴121通过轴承1211可转动地安装于筒体11底部中央，筒体11底部外侧通过螺钉安装一电机122，转轴121下端固定一从动齿轮1212，电机122的输出轴上安装一主动齿轮1221，主动齿轮1221与从动齿轮1212啮合传动，电机122工作时驱动转轴121转动。具体地，筒体11底部设有一安装腔111，主动齿轮1221与从动齿轮1212设于该安装腔111内。转轴121上沿横向连接固定多个搅拌横杆123，每个搅拌横杆123一端与转轴121通过焊接连接，另一端与一滑套124通过螺钉连接固定，滑套124远离对应的搅拌横杆123的一端插设有磁杆125，磁杆125与滑套124的内壁滑动连接，滑套124内设有弹簧126，磁杆125一端插入滑套124且连接于弹簧126，磁杆125另一端设有搅拌刀片127，干化腔体110的左右两侧内壁均固定连接有磁片128，两个磁片128与磁杆125均异性相吸。当电机122工作时，会带动转轴121转动，转轴121带动多个搅拌横杆123转动，多个搅拌横杆123带动相对应滑套124转动，多个滑套124带动相对应磁杆125转动，当磁杆125转动至靠近磁片128的位置时，由于多个磁杆125与磁片128异性相吸，会使得磁杆125在离心力和磁吸的作用下，向远离转轴121的方向移动；继续转动时磁杆125会远离磁片128，在弹簧126的弹力作用下
回移，也就是滑套124转动时，会带动多个磁杆125左右移动，多个磁杆125带动相对应多个搅拌刀片127左右移动。通过多个搅拌横杆123的转动，对干化腔体110内的污泥进行搅拌，并且还通过多个搅拌刀片127的左右移动，使得搅拌效果更佳，提高污泥的干化速度。
30.转轴121及搅拌横杆123均为中空结构，转轴121内设有第一气流通道1210，所述多个搅拌横杆123内设有与第一气流通道1210连通的第二气流通道1230，搅拌横杆123上设有多个连通孔1231，第二气流通道1230与干化腔体110通过该多个连通孔1231连通，转轴121下端与导气管14连接，导气管14上设有通断阀141，导气管14一端与转轴121连接，另一端与盖体13连接，一气舱15连接于导气管14中间，换热器36设在气舱15内，热交换机构3与装置本体1形成闭环系统。另外，导气管14上可连接气体泵，用来加速气体流动。另外，导气管14上还可设置用于对气体中的有毒物质进行净化的空气过滤装置。
31.盖体13为导热材料，盖体13底面为凹面131，盖体13内部中空，冷凝器35设于盖体13内，盖体13顶部开口与导气管14连接，筒体11内壁设有与盖体13内部连通的导气腔116，一环形冷却水槽117设于筒体11内壁且靠近盖体13的凹面131，冷却水槽117用于收集凹面131上滴落的冷凝水。水蒸气在凹面131冷凝成水滴，通过凹面131的弧度流入冷却水槽117内，有效的防止水蒸气冷凝再次回流进入干化腔体110内的情况发生。
32.热交换机构3的工作原理为：约10-30℃的实验室废水被送入蒸发器31中，在蒸发器31中，低温低压的二氧化碳吸收实验室废水中的热量，变成低温低压的气态二氧化碳，同时蒸发器31中的实验室废水温度降低至5-10℃被送入冷凝器35中，用于对热湿气进行除湿干燥；低温低压的气态二氧化碳经过压缩机32压缩后变成高温高压的气体，进入气冷器33与气冷器33中的换热介质、如软水进行换热，软水吸收二氧化碳的热量，软水温度可从30-50℃升至70-90℃，同时高温高压的二氧化碳被降温，降温的二氧化碳经过减压阀34后降压变成低温低压的二氧化碳继续进入蒸发器31与实验室废水换热，进行下一循环；换热器36用于将除湿干燥后的冷空气加热为热空气，从气冷器33侧排出的约70-90℃的软水进入换热器36中，在换热器36与流经换热器36的冷空气换热后又流回气冷器33。上述热交换机构3利用实验室废水中提取的潜热为冷空气加热，实现了能源的优化利用。
33.本实用新型使用时，污泥经半干化机构2处理得到半干化污泥，半干化污泥通过半干化污泥入口113进入筒体11内，电机122工作时驱动转轴121转动，转轴121带动多个搅拌横杆123转动，通过多个搅拌横杆123的转动，对干化腔体110内的污泥进行搅拌；与此同时，打开导气管14上的通断阀141，经过换热器36加热的热空气依次通过导气管14、转轴121内的第一气流通道1210、搅拌横杆123内的第二气流通道1230及搅拌横杆123上的多个连通孔1231排入干化腔体110内，较多带有热量的气泡在干化腔体110内与被搅拌的污泥均匀接触，使污泥受热均匀，并将污泥中的水分带走；污泥干化过程中产生的热湿气向上流动在盖体13底面为凹面131处遇冷，温度降低，水蒸气冷凝成水滴，通过凹面131的弧度流入冷却水槽117内，冷空气再沿着导气管14进入气舱15中的换热器36加热，这样热湿气经过除湿干燥和再加热，再次被送回到筒体11内对污泥进行干燥，如此循环往复，加快了污泥的干化速度，半干化污泥经热空气干燥后含水率降至20％以下。在上述污泥干化装置对污泥干化过程中产生的污水，可统一被送回实验室废水处理装置。
34.本实用新型的污泥干化装置通过装置本体、半干化机构及热交换机构相互配合，提高了对污泥干化处理的效率，通过半干化机构对污泥处理得到半干化污泥，通过装置本
体对干化腔体内的污泥进行搅拌，通过热交换机构的冷凝器和换热器对污泥干化过程中产生的湿热气进行除湿干燥和循环加热，加快了污泥的干化速度，半干化污泥经热空气干燥后含水率降至20％以下。
35.以上本实用新型的具体实施方式中凡未涉及到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。
36.以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。