回转式电助污泥深度脱水系统的制作方法

1.本发明涉及污泥脱水技术领域，特别涉及回转式电助污泥深度脱水系统。


背景技术：

2.污泥是在废水处理过程中产生的固体泥状物质。污泥中不仅含有大量的水分，而且还含有有机污染物、病原菌以及重金属等有毒有害物质，如果得不到妥善处置，就会严重的二次环境污染问题。由于近年来污泥非法倾倒、填埋引发的生态环境破坏问题日益暴露，污泥作为污水处理提质增效的“最后一公里”，已成为污水治理的重中之重。由于污泥的含水率高、体积大，因此，对污泥进行处置之前，必须先脱水，以尽可能地降低污泥的体积，从而减少随后的运输和处理处置费用。污泥中各种水分与污泥颗粒结合的程度的关系可以表示为：自由水、间隙水、表面水和胞内水，其中间隙水、表而水和胞内水又可以统称为结合水，结合水通过各种物理化学作用与污泥颗粒结合，因此很难采用机械方法去除。
3.目前，最常用的污泥深度脱水方法有机械脱水、热干化处理。
4.传统的污泥机械脱水技术主要是通过板框式、带式、叠螺式或离心式等脱水机械对污泥进行机械脱水，其缺点如下：
5.1)、作业效率低，不能同时对数量大的污泥进行脱水处理；
6.2)、脱水效果差，脱水处理后的污泥含水率仍然保持在70～80％左右；
7.3)、脱水成本高，不仅要购置大量的价格昂贵的机械设备，而且在脱水过程中需要消耗大量的能源与药剂。
8.机械脱水后污泥含水率高的主要原因是污泥中菌胶团网络的稳定作用，这些菌胶团很难被机械作用破坏，而且污泥微生物细胞壁的刚性结构阻碍了胞内水分的释放。要将含水率80％以上的污泥进一步脱水，需要对污泥进行预处理，改善污泥的脱水性能后，进一步借助其他措施对污泥进行深度脱水，使污泥泥饼含水率达到60％以下。
9.热干化处理是采用燃气、电能、热蒸汽等方式提供热能，通过加热方法破坏污泥胶束，解离污泥内部水，将污泥水分蒸发去除的方法。但是单一的热干化存在热量消耗大，能源成本高的突出问题，现阶段也有采用热能与机械脱水结合工艺，在热干化改善污泥脱水性能的同时通过机械压榨等手段，加快脱水，降低污泥热干化能耗，但总体上热干化处理依然存在能源消耗大，污泥处理成本高等难题。
10.近几年，基于电动脱水技术的设备运应而生，例如带式电动脱水、转鼓式电动脱水等，但是在实践中由于能耗大、成本高、脱水效率低等问题，未能得到广泛使用。以电渗透为例，现有的电渗透污泥脱水设备基本上都在两固定电极之间设置网带，这大大影响了污泥脱水效率。影响电渗透污泥脱水效率的一个重要因素是阳极侧污泥含水率快速降低，电渗透效率下降，脱水效率降低。电渗透脱水时水分由阳极移向阴极，使得阳极附近试样含水率降低、电阻上升，导致此部分试样消耗大部分电压而其余部分试样的电压梯度下降、脱水驱动力减小；故实际电渗透脱水处理中存在电渗流量衰减、脱水后污泥含水率由阳极至阴极递增、脱水不均等问题。研究表明，移动电极是一种提高加载电压的利用率、维持脱水效能、
改善电渗透脱水处理效果有效办法。
11.根据污泥渗透率极低且有机质含量高的特点，以及根据压滤脱水及电动脱水技术的原理和特点，单独使用压滤脱水或电动脱水技术进行污泥脱水处理效果一般。如果将污泥压滤脱水处理技术与电动脱水技术相结合使用，电动脱水技术恰好能弥补压滤污泥脱水技术的不足，不仅能有效排除污泥堵塞现象，显著提高污泥脱水的效率和效果，而且还能起到去除污泥中的重金属物质、杀灭污泥中的有害细菌的作用。
12.同时，利用机械压滤过程的位置调节作用，还能实现电极间的实时调整，改善传统固定式电动脱水技术使用过程因阳极含水率降低电阻上升导致的脱水效率降低问题。
13.此外，由于能显著提高污泥脱水处理的速度，将压滤脱水技术与电动脱水技术相结合使用时仍然能保持较低的污泥脱水成本。
14.因此，如何解决传统机械脱水及单一电动脱水技术的不足成为本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

15.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供回转式电助污泥深度脱水系统，实现的目的是从技术互补的角度，提出了两者协同的污泥脱水技术路线，并结合实际应用场景的需要，从技术集成化、自动化角度出发设计了装备形式，形成高效、集成、自动化水平高的回转式电助污泥深度脱水技术。
16.为实现上述目的，本发明公开了回转式电助污泥深度脱水系统；包括环形回转输送装置和电助压榨装置。
17.其中，所述环形回转输送装置包括水平设置的环形输送转盘；
18.所述环形输送转盘通过设置在内孔中的机动装置驱动旋转；
19.所述环形输送转盘上均布有偶数组竖直设置的柱形污泥储槽；
20.每一所述柱形污泥储槽均为上方开口的箱形结构，内壁均衬有起排水作用的高强高透水土工织物，且侧壁均设有若干均布的开孔；
21.所述环形输送转盘轴向的两侧，对应每一所述柱形污泥储槽通过所述环形输送转盘旋转能够到达的位置，对称的设有两组所述电助压榨装置；
22.每一所述电助压榨装置均包括设置在所述环形输送转盘下方的基础平台，以及通过支撑柱架设在所述环形输送转盘上方，与所述基础平台中心同轴的液压推杆；
23.每一所述基础平台从上向下均依次包括形状与每一所述柱形污泥储槽相匹的包覆绝缘材料的阴极板、四周带有挡水堰板的开孔过水平台，以及位于所述开孔过水平台下方的导水斗和集水槽；
24.每一所述液压推杆下压的下端均设有与每一所述柱形污泥储槽内腔相匹配的包覆绝缘材料的阳极板。
25.优选的，设置在所述环形输送转盘内孔中的机动装置包括变频控制的电动机和机械传动装置；
26.所述变频控制的电动机由控制柜控制调节输出，输出的旋转运动通过所述机械传动装置传递给所述环形输送转盘，驱动所述环形输送转盘旋转。
27.优选的，所述机械传动装置包括设置在所述变频控制的电动机的输出轴的主动齿
轮、设置在所述环形输送转盘内环侧壁的内齿轮，以及设置在所述主动齿轮和所述内齿轮之间的传动齿轮。
28.优选的，每一所述柱形污泥储槽的材质均为不锈钢，且经过绝缘处理；
29.每一所述开孔过水平台均采用不锈钢材料制成，外包绝缘材料；
30.每一所述导水斗和每一所述集水槽均采用不锈钢材料或者有机玻璃制成。
31.优选的，所述环形输送转盘上设有八组所述柱形污泥储槽；每一所述柱形污泥储槽的直径均为0.8m至1.2m，高1.2m至2m。
32.优选的，每一所述开孔的孔径均为4mm至6mm；每一所述柱形污泥储槽侧壁的所有所述开孔的面积均占相应的所述柱形污泥储槽侧壁的30％至40％；
33.每一所述高强高透水土工织物的透水孔孔径均为0.4mm至0.6mm，抗拉强度均为120kn/m至200kn/m；
34.每一所述开孔过水平台的过水孔的孔径均为5mm至10mm，开孔率为30％至40％。
35.优选的，每一所述柱形污泥储槽的下端均通过基础与所述环形输送转盘固定；
36.每一所述基础均呈方形，四个角通过四个螺栓与所述环形输送转盘紧固；
37.每一所述螺栓均从所述环形输送转盘的下面向上穿过相应的所述基础，并向上延伸50cm至70cm；
38.每一所述柱形污泥储槽对应的四个所述螺栓穿过相应的所述基础向上延伸的部分的上端均设有由四个固定横杆形成矩形框体，通过所述矩形框体对相应的所述柱形污泥储槽进行固定。
39.优选的，所述包覆绝缘材料的阴极板为10mm至20mm厚的不锈钢电极板，外包覆20mm至50mm厚度的聚丙烯绝缘材料；
40.所述包覆绝缘材料的阳极板为10mm至20mm厚的不锈钢、钛基钌铱涂层电极ruo2/ir2o
3-ti或钛基铱钽涂层电iro2/ta2o
5-t涂层电极板，外包覆20mm至50mm厚度的聚丙烯绝缘材料；
41.所述包覆绝缘材料的阴极板和所述包覆绝缘材料的阳极板均通过防水线路与脉冲电源连接。
42.优选的，每一所述电助压榨装置的所述支撑柱的上端均设有用于驱动相应的所述液压推杆的液压驱动装置及控制柜；
43.每一所述控制柜均通过相应的所述液压驱动装置控制相应的所述液压推杆的位置，控制相应的所述包覆绝缘材料的阴极板和相应的所述包覆绝缘材料的阳极板之间的极间距和电场强度梯度。
44.本发明的有益效果：
45.本发明的应用可以实现电助污泥脱水的快速化、装备化、技术集成化和脱水过程简约化，且设备机动性强、运行自动化程度高、二次污染低，与现有技术相比具备更好的经济性与可靠性，特别适用于临时性及应急性污泥的快速脱水。
46.本发明技术集成度高，配备电动回转平台、电助压榨系统、脉冲电源等装置。
47.本发明操作简单，可根据项目需要进行集成和放大，开发撬装化设备，具有更高的机动性，适用于污泥坑塘、工程泥浆等临时及应急性污泥的快速脱水。
48.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以
充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
49.图1示出本发明一实施例的结构示意图。
50.图2示出本发明一实施例中环形回转输送装置俯视方向结构示意图。
51.图3示出本发明一实施例中柱形污泥储槽通过矩形框体进行固定的俯视方向结构示意图。
52.图4示出本发明一实施例中柱形污泥储槽通过矩形框体进行固定的侧面结构示意图。
具体实施方式
53.实施例
54.如图1和图2所示，回转式电助污泥深度脱水系统；包括环形回转输送装置和电助压榨装置。
55.其中，环形回转输送装置包括水平设置的环形输送转盘1；
56.环形输送转盘1通过设置在内孔中的机动装置驱动旋转；
57.环形输送转盘1上均布有偶数组竖直设置的柱形污泥储槽2；
58.每一柱形污泥储槽2均为上方开口的箱形结构，内壁均衬有起排水作用的高强高透水土工织物，且侧壁均设有若干均布的开孔；
59.环形输送转盘1轴向的两侧，对应每一柱形污泥储槽2通过环形输送转盘1旋转能够到达的位置，对称的设有两组电助压榨装置；
60.每一电助压榨装置均包括设置在环形输送转盘1下方的基础平台，以及通过支撑柱3架设在环形输送转盘1上方，与基础平台中心同轴的液压推杆4；
61.每一基础平台从上向下均依次包括形状与每一柱形污泥储槽2相匹的包覆绝缘材料的阴极板5、四周带有挡水堰板6的开孔过水平台7，以及位于开孔过水平台7下方的导水斗8和集水槽9；
62.每一液压推杆4下压的下端均设有与每一柱形污泥储槽2内腔相匹配的包覆绝缘材料的阳极板10。
63.本发明通过环形输送转盘1旋转输送柱形污泥储槽2，利用液压推杆4上下移动压榨挤压污泥11实现脱水，同时通过包覆绝缘材料的阴极板5和包覆绝缘材料的阳极板10产生的电场对污泥11进行调理，改善污泥11脱水效果。
64.开孔过水平台7用于承载液压推杆4压榨挤压污泥11时产生的载荷，并使污泥11脱出水下渗，四周的挡水堰板6，防止污水外溢。
65.本发明通过系统集成，形成了具有自动旋转、批量处理、高压压榨和可调节电场的电助污泥脱水系统，可适用于市政污泥、工程泥浆等的快速批量脱水，可以通过压滤及电助过程对污泥进行调理，改善传统压滤过程的污泥堵塞及传统电渗透阳极侧污泥含水率快速降低导致脱水效率降低的问题，从而显著提高污泥或泥浆的脱水效率，降低工程成本、时间成本。
66.在某些实施例中，设置在环形输送转盘1内孔中的机动装置包括变频控制的电动
机12和机械传动装置；
67.变频控制的电动机12由控制柜19控制调节输出，输出的旋转运动通过机械传动装置传递给环形输送转盘1，驱动环形输送转盘1旋转。
68.在某些实施例中，机械传动装置包括设置在变频控制的电动机12的输出轴的主动齿轮13、设置在环形输送转盘1内环侧壁的内齿轮15，以及设置在主动齿轮13和内齿轮15之间的传动齿轮14。
69.在某些实施例中，每一柱形污泥储槽2的材质均为不锈钢，且经过绝缘处理；
70.每一开孔过水平台7均采用不锈钢材料制成，外包绝缘材料；
71.每一导水斗8和每一集水槽9均采用不锈钢材料或者有机玻璃制成。
72.在某些实施例中，环形输送转盘1上设有八组柱形污泥储槽2；每一柱形污泥储槽2的直径均为0.8m至1.2m，高1.2m至2m。
73.在某些实施例中，每一开孔的孔径均为4mm至6mm；每一柱形污泥储槽2侧壁的所有开孔的面积均占相应的柱形污泥储槽2侧壁的30％至40％；
74.每一高强高透水土工织物的透水孔孔径均为0.4mm至0.6mm，抗拉强度均为120kn/m至200kn/m；
75.每一开孔过水平台7的过水孔的孔径均为5mm至10mm，开孔率为30％至40％。
76.在某些实施例中，每一柱形污泥储槽2的下端均通过基础与环形输送转盘1固定；
77.每一基础均呈方形，四个角通过四个螺栓16与环形输送转盘1紧固；
78.每一螺栓16均从环形输送转盘1的下面向上穿过相应的基础，并向上延伸50cm至70cm；
79.如图3和图4所示，每一柱形污泥储槽2对应的四个螺栓16穿过相应的基础向上延伸的部分的上端均设有由四个固定横杆17形成矩形框体，通过矩形框体对相应的柱形污泥储槽2进行固定。
80.在某些实施例中，包覆绝缘材料的阴极板5为10mm至20mm厚的不锈钢电极板，外包覆20mm至50mm厚度的聚丙烯绝缘材料；
81.包覆绝缘材料的阳极板10为10mm至20mm厚的不锈钢、钛基钌铱涂层电极ruo2/ir2o
3-ti或钛基铱钽涂层电极iro2/ta2o
5-ti涂层电极板，外包覆20mm至50mm厚度的聚丙烯绝缘材料；
82.包覆绝缘材料的阴极板5和包覆绝缘材料的阳极板10均通过防水线路与脉冲电源20连接。
83.在某些实施例中，每一电助压榨装置的支撑柱3的上端均设有用于驱动相应的液压推杆4的液压驱动装置18及控制柜19；
84.每一控制柜19均通过相应的液压驱动装置18控制相应的液压推杆4的位置，控制相应的包覆绝缘材料的阴极板5和相应的包覆绝缘材料的阳极板10之间的极间距和电场强度梯度。
85.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。