污泥脱水装置及污泥脱水系统的制作方法

1.本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥脱水装置及污泥脱水系统。


背景技术：

2.通过压滤方式对污泥实施脱水的污泥脱水装置通常包括由两个半壳对扣形成的壳体、分别安装于两个半壳的的两个过滤膜片。在两个半壳体对扣后，两个过滤膜片围成污泥容置腔，过滤膜片与所对应的半壳的内壁围成气腔。在壳体上设置与容置腔(该壳体可在其中一个半壳体上或者两个半壳体之间)连通的进料口，通过进料口向容置腔中填充污泥。在气腔所对应的半壳上开设进气孔，利用气泵通过进气孔向气腔中供入气体以使得气腔内产生较高的气压，利用该气压挤压容置腔内的污泥而使污泥中的水透过过滤膜片而渗出。每个气腔所对应半壳的底部开设出水孔，所渗出的水进入气腔下流随后通过出水孔排出并被收集。随着污泥中的水分不断被挤出，污泥失水而变成泥饼。随后，通过使两个半壳体分离而使容置腔打开，泥饼从容置腔中脱出。
3.然而，利用上述仅依靠气压挤压所形成的泥饼的水分含量依然较高，尤其是泥饼的内部因水分向外扩散的阻力很大而水分含量更高，很多情况下不符合重新利用、处理或掩埋的要求，且耗时较长。
4.为降低泥饼水分含量并提高脱水效率，在上述污泥脱水装置的结构基础上，在围成容置腔的两个过滤膜片的后侧分别设置阴电极和阳电极，利用通电的两个电极所产生的磁场迫使水分子与污泥分离，即，利用电化学工艺辅助水分子与污泥分离，这有利于加快脱水效率。尤其在脱水后期，即，泥饼的水分较低时，电场所起到的脱水作用更强。在电场参与脱水的过程中，电场对所水产生电离作用，使得阳极附近产生氧气，阴极附近产生氢气，在气腔的压力作用下，所产生的氧气和氢气分别对应通过气腔的出水孔随过滤出的污水一起流出(在脱水初期，氧气和氢气随过滤出的污水一同从出水孔流出，在脱水后期，过滤出的水极少，出水孔仅用于排放氧气和氢气)，被排出混有氧气的水和混合氢气的水分别进入到汽液分离器进行汽液分离，并随后对混有氢气的气体和混有氧气的气体进行处理。
5.上述的气压挤压脱水与电场脱水配合的方式虽然具有脱水率，然而，泥饼中水分降低到一定程度，两个电极之间的电阻显著增大，这不但会影响电场的脱水率，且电极会产生高温，而高温可能损坏过滤膜片。
6.为此，现有技术中，在上述加装有电极的污泥脱水装置的结构基础上，在每个半壳体上还开设有进液孔，通过进液孔，并透过过滤膜片向泥饼的表面注水(水量较小)，以用于增大泥饼的导电率(降低电阻)，这能够在一定程度降低电极之间的电阻，一定程度上提高了电场对泥饼内部的脱水率。
7.然而，上述的加装了电极的污泥脱水装置仍存在如下缺陷：
8.1、出水孔位于半壳的底部与气腔连通，这导致气腔内的气体会持续通过出水孔流出，而由于气腔需保持大于大气压的一定的压力状态以用于挤压泥饼，这需要气泵不断的向气腔补入气体。这使得气腔内不断引入外来气体并与电离所产生的氢气或氧气以及污水
混合，进而使得从出水孔排出的气体不仅含有氧气或氢气，还更大的含有气泵所提供的气体，这势必增加了后续汽液分离，以及处理氧气和氢气的难度。
9.2、若气泵所供入的气体为非惰性气体，或者所供入的惰性气体不纯，由于气腔内始终处于一定的压力状态，当氢气对应侧的电极局部出现高温，可能导致氢气与供入气体反应而产生燃爆，造成危险情况。而防止燃爆，需要提高惰性气体的纯度，这势必增加了成本。
10.3、将进液孔设置在半壳体的顶部，由于需限制液体(水)供入量，因而，液体不能够覆盖泥饼的更大区域的表面，因而不能更大程度的降低电阻并且电极的温度依然很高。


技术实现要素：

11.针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种污泥脱水装置及污泥脱水系统。
12.为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：
13.一种污泥脱水装置，包括：
14.半壳，其包括两个，两个半壳对扣形成壳体；
15.第一过滤膜片，其包括两个，两个所述第一过滤膜片分别设置于两个所述半壳的内侧，并在两个所述半壳对扣状态下围成容置腔；所述壳体上形成有与所述容置腔贯通的进料口，在每个所述半壳与所对应的第一过滤膜片之间所围成的封闭腔室的底部开设有出水孔；
16.电极，其包括与所述第一过滤膜片的外形适配的片状正电极和片状负电极；所述片状正电极和所述片状负电极分别对应附着在两个所述第一过滤膜的后侧以用于对容置腔中的污泥施加电场；
17.挤压头，其设置于每个所述半壳与所对应的第一过滤膜片之间所围成的封闭腔室中，并朝向所述第一过滤膜以用于挤压位于容置腔中的污泥；所述挤压头中开设有多个出液孔以贯通布满所述挤压头的前表面；
18.抽吸气嘴，其形成在每个所述半壳体上并与所对应的所述封闭腔的连通；
19.污水收集盒，每个所述半壳的底部装设有污水收集盒，所述出水孔与所述收集盒连通；
20.致动器，其包括第一致动器和第二制动器以分别用于驱动所述压头和所述半壳体。
21.优选地，所述挤压头的前表面配置成内凹的弧形面，所述前表面覆盖有第二过滤膜片，所述第二过滤膜片的滤孔小于所述第一过滤膜片的滤孔；所述第二过滤膜片的外侧覆盖有支撑格栅片。
22.优选地，所述挤压头的后表面开设有沉槽，所述沉槽的槽底开设有位于中部的分流槽以及自所述分流槽径向延伸而周向排布的多条导流槽，每条所述导流槽的槽底均沿延伸方向布置多个所述出水孔；所述挤压头的后侧设置有驱动杆，所述驱动杆的前端具有封装盘，所述封装盘扣设于所述沉槽的槽底，所述驱动杆的后端伸出所述半壳而连接至第一制动器；所述驱动杆内开设有供液流道，所述供液流道延伸至所述分流槽，位于所述半壳外的驱动杆装设有与所述供液流道连通的供液接头。
23.优选地，所述片状正电极和所述片状负电极的后侧均覆盖有第三过滤膜片，所述第三过滤膜片的滤孔的大小介于所述第一过滤膜片与所述第二过滤膜片的滤孔之间。
24.优选地，每个所述半壳的外侧均装设有筒状支架；所述第一致动器装设于所述筒状支架中；所述第二制动器连接至所述筒状支架的后侧并借由所述筒状支架而驱动所述半壳。
25.优选地，扣合成所述壳体的两个所述半壳为偏置结构，两个第一过滤膜片所围成的容置腔的顶板与其中一个所述半壳对应，所述进料口形成在与所述容置腔的顶部对应的半壳上；两个抽吸气嘴分别位于两个所述半壳的顶部。
26.本发明还公开了一种污泥脱水系统，包括：
27.上述的污泥脱水装置；
28.供料机构，其用于通过所述污泥脱水装置的进料口向两个所述第一过滤膜片所围成的容置腔中注入污泥；
29.抽吸机构，其包括第一抽吸机构和第二抽吸机构，所述第一抽吸机构和所述第二抽吸机构分别用于与所述污泥脱水装置的两个抽吸气嘴连通以用于将所述壳体内抽吸成负压状态；
30.储水机构，其用于与所述污泥脱水装置的两个污水收集盒连通以用于使污水收集盒中的污水导出并存储；
31.供液机构，其包括供液箱、连接在所述供液箱与所述污水脱水装置的两个供液接头的供液管路、设置在所述供液管路上的供液泵和电磁开关阀；其中：
32.在所述电磁开关阀与所述供液接头之间的供液管路上或者在所述供液流道中装设有电磁脉冲阀。
33.优选地，所述储水机构包括污水储水箱、连接在污水储水箱与污水收集盒之间的导出管路、设置在所述导出管路上的抽吸水泵、设置在所述抽吸水泵上游的单向阀、设置在每个污水收集盒上的以用于检查污水收集盒中的液位的液位传感器；其中：
34.当所述液位传感器检测到储液盒中的污水高于预设液位时，所述抽吸泵运行而将所述污水收集盒中的污水抽入污水储水箱中。
35.优选地，
36.所述第一抽吸机构和所述第二抽吸机构均包括储气罐、连接于所述储气罐与所述抽吸气嘴之间的抽吸管路、设置在所述抽吸管路上的抽吸泵、设置于所述抽吸气泵的上游的单向阀；其中：
37.从所述污水收集盒引出一压力平衡管路，所述压力平衡管路上设置有电磁开关阀。
38.优选地，所述供料机构包括供料箱、连接于所述供料箱与所述进料口之间的供料管路、设置于所述供料管路上的供料泵、设置于所述供料泵下游的电磁开关阀和流量计。
39.与现有技术相比，本发明公开的污泥脱水装置及污泥脱水系统的有益效果是：
40.1、本装置及系统利用挤压头进行机械挤压与电极形成电场配合进行脱水，并采用负压抽吸的方式清除封闭腔室内的电离气体(氢气和氧气)的方案相比于现有技术中利用供入气腔的气体的压力与电极形成电场配合进行脱水的方案，一方面避免了因电离气体与大量外来气体混合给后续对气体的处理造成困难，另一方面，封闭腔室维持在负压状态使
得电离气体始终维持极低的含量，进而在脱水后期(如第三阶段)能够有效避免封闭腔室内出现燃爆现象。另外，本装置通过在壳体底部设置污水收集盒而使得封闭腔室在负压状态下仍不影响所渗出污水的排出。
41.2、通过在挤压头上布置出液孔，且使得出液孔布满整个挤压头的前表面，进而使得水分能够覆盖泥饼的主体表面，这能够有效降低两个电极之间的电阻，对提高脱水效率极为有利。
42.3、在本系统中，电磁脉冲阀间歇性脉冲性的供水，有利于控制给水量，从而以较低的供水量达到更低电阻的效果，并有效降低了电离气体的产生量。此外，第二滤膜能够使得水缓慢均匀的提供给泥饼的表面。
43.4、通过在污水收集盒处于配置具有电磁开关阀的补偿支路，并通过在抽吸机构处配置单向阀，在脱水中期，对污水收集盒中的污水的抽吸作业与对封闭腔室内的抽吸电离气体的抽吸作业可同时进行。
44.5、通过在供液管路上或者供液流道中设置电磁开关阀，使得对封闭腔室的抽吸作业与对污泥的供水作业可同时进行，能够有效避免在封闭腔室的负压状态下而使得大量的水通过出液孔供向泥饼的表面。
45.6、抽吸机构中的单向阀与储水机构的单向阀的配合提高了关闭相关管路的灵敏度，进而能够有效避免因封闭腔室处于负压状态导致导管管路中的污水倒流以及电离气体倒流进入到封闭腔室。
46.应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本发明。
47.本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
48.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
49.图1为本发明的实施例所提供污泥脱水装置处于注污泥状态的视图。
50.图2为图1的局部a的放大视图。
51.图3为图1的b向视图。
52.图4为本发明的实施例所提供污泥脱水装置处于第一工作阶段的状态视图。
53.图5为本发明的实施例所提供污泥脱水装置处于第二、三工作阶段的状态视图。
54.图6为本发明的实施例所提供污泥脱水装置处于第四工作阶段的状态视图。
55.图7为本发明的实施例所提供污泥脱水系统的工作原理示意图。
56.图8为控制器与相关部件的控制关系视图。
57.附图标记：
58.10-壳体10；11-第一半壳11；12-第二半壳12；13-进料口13；14-出水孔14；151-左抽吸气嘴；152-右抽吸气嘴；21-第一过滤膜片；221-片状正电极；222-片状负电极；23-第三过滤膜片；30-挤压头；31-前表面；32-第二过滤膜片；33-支撑格栅网片；34-封装盘；35-驱动杆；40-污水收集盒；51-出液孔；52-导流槽；53-分流槽；54-供液流道；55-供液接头；61-容置腔；62-封闭腔室；71-第一气缸；72-第二气缸；80-筒状支架；
59.100-污泥脱水装置；201-供料箱；202-供料管路；203-供料泵；204-电磁开关阀；301-污水储水箱；302-导出管路；303-抽吸水泵；304-单向阀；305-液位传感器；401-供液箱；402-供液管路；403-供液泵；404-电磁开关阀；405-电磁脉冲阀；601-氧气储气罐；602-抽吸管路；603-抽吸气泵；604-单向阀；701-氢气储气罐；702-抽吸管路；703-抽吸气泵；704-单向阀；801-补偿支路；802-电磁开关阀；900-控制器。
具体实施方式
60.为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
61.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
62.为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
63.如图1和图7所示，本发明公开了一种污泥脱水装置100以及包括该污泥脱水装置100的污泥脱水系统。该污泥脱水系统还包括供料机构、供液机构、抽吸机构、储水机构以及控制器900。
64.如图1所示，污泥脱水装置100包括：第一半壳11、第二半壳12、进料口13、抽吸气嘴、出水孔14、第一过滤膜片21、第二过滤膜片32、第三过滤膜片23、片状正电极221、片状负电极222、挤压头30、污水收集盒40、第一气缸71(作为第一致动器)、第二气缸72(作为第二致动器)以及筒状支架80。
65.第一半壳11和第二半壳12用于相互对扣，第一半壳11和第二半壳12的相对侧具有柱状内凹结构，在第一半壳11与第二半壳12对扣后，第一半壳11与第二半壳12围成具有封闭腔室62的壳体10，这为实施脱水作业时使壳体10内部形成负压创造了条件。作为优选结构，第一半壳11与第二半壳12偏置的对扣，即，第一半壳11的轴向尺寸大于第二半壳12的轴向尺寸，这使得两个半壳的对接缝更靠近如图1所示的壳体10的右侧，这有利于进料口13形
成于第一半壳11而不是两个半壳之间。
66.第一过滤膜片21包括两个，两个第一过滤膜片21分别设置于第一半壳11和第二半壳12的内侧，第一过滤膜片21的边缘与所对应的内壁连接封装。当第一半壳11与第二半壳12对扣后，两个第一过滤膜片21围成容置腔61，且该容置腔61位于壳体10内的封闭腔室62的轴向上的中部。进料口13设置在第一半壳11与容置腔61顶部相对于的区域，供料机构通过进料口13可向容置腔61中注入污泥，两个第一过滤膜片21用于对污泥进行过滤，而所渗透出的污水会进入到两个第一过滤膜片21分别与第一半壳11以及第二半壳12所限定出的左侧的封闭腔室62和右侧的封闭腔室62中。
67.在本发明中，将污泥脱水装置100配置成利用挤压头30对污泥、泥饼1000施加挤压而使污泥、泥饼1000脱水。挤压头30包括两个，两个挤压头30分别位于左侧的封闭腔室62中和右侧的封闭腔室62中，该两个挤压头30分别受所对应的第一致动器驱动而同时朝向第一过滤膜片21方向运动而对容置腔61中的污泥进行挤压，这使得污泥持续失去水分而形成泥饼1000。
68.如图2所述，在第一半壳11所对应的第一过滤膜片21的后侧(即，左侧的第一过滤膜片21的后侧)覆盖片状正电极221，在第二半壳12所对应的第一过滤膜片21的后侧(即，右侧的第一过滤膜片21的后侧)覆盖片状负电极222，在挤压头30实施挤压时或加压后，两个电极通电所形成的电场使泥饼1000脱水，进而与挤压头30的挤压作用配合而使泥饼1000脱水。
69.如图2所示，为避免从第一过滤膜片21所渗透出的污水所含的大颗粒杂质封堵相关部件(如下文所述的污水收集盒40以及储水机构)，在每个电极的后侧覆盖第三过滤膜片23，使第三过滤膜片23的滤孔的孔径小于第一过滤膜片21的滤孔的孔径。如此，进入左、右两侧的封闭腔室62的污水的颗粒杂质含量大大较低，不但能够避免封堵相关部件，且有利于对污水的后续处理。
70.在第一半壳11的内壁底部与左侧的封闭腔室62所对应的区域以及第二半壳12的内壁底部与右侧的封闭腔室62所对应的区域均设置有出水孔14。
71.在本发明中，在第一半壳11的底部以及第二半壳12的底部均设置污水收集盒40，依次通过两侧第一过滤膜片21和第三过滤膜片23而进入至两侧的封闭腔室62的污水分别通过出水孔14进入到所对应的污水收集盒40中而暂存。
72.在本发明中，将污泥脱水装置100配置成利用挤压头30向容置腔61内的污泥提供水而用于在脱水作业的后期(下文的第三阶段)降低两个电极之间的电阻。具体而言，如图1和图3所示，在每个挤压头30的后表面上开设有沉槽，在沉槽的槽底的中部开设有分流槽53，自分流槽53径向延伸多条周向排布的导流槽52，在导流槽52的槽底沿导流槽52的延伸方向间隔开设有多个出液孔51，该出液孔51贯通至挤压头30用于施加挤压的前表面31，这使得挤压头30的前表面31的主体区域布满出液孔51，该出液孔51的通流截面远小于导流槽52的通流截面。在挤压头30的后侧设置驱动杆35，该驱动杆35的前端设置有封装盘34，该封装盘34设置在挤压头30的后侧的沉槽中，驱动杆35的后端伸出所对应的半壳，在驱动杆35中开设供液流道54，该供液流道54延伸至封装盘34的盘面以与分流槽53贯通，在驱动杆35位于半壳外的区域装设有供液接头55，供液机构与两个挤压头30所对应的驱动杆35的供液接头55连通以用于提供水，进而使得水依次通过供液流道54、分流槽53、导流槽52以及出液
孔51而从挤压头30的前表面31流出。由于导流孔布满整个挤压头30的前表面31，水从挤压头30的前表面31的大部分区域流出，水经过滤膜片能够覆盖泥饼1000的大部分区域，这能够有效较低两个电极之间的电阻，提高电场对泥饼1000的脱水效果。
73.在一些更为优选的结构中，如图3所示，将每个挤压头30的前表面31设置成内凹球形表面，在前表面31覆盖第二过滤膜片32，并在第二过滤膜片32外侧覆盖支撑格栅网片33，该支撑格栅网片33能够允许液体通过且具有一定的抗压强度。在挤压头30对泥饼1000实施挤压时，支撑格栅网片33使得挤压头30的前表面31(或称第二过滤膜片32)与第一过滤膜片21具有一定空隙，如此在脱水前期(下文的第一阶段)，污泥中的污水渗透不会受到挤压头30的前表面31的限制。第二过滤膜片32的滤孔的孔径小于第三过滤膜片23的滤孔的孔径，该第二过滤膜片32一方面阻止渗透出的污水中的杂质封堵出液孔51，另一方面，用于减缓从出液孔51流出的水的流速，使得水持续、缓慢、均匀的流向泥饼1000。
74.在本发明中，将污泥脱水装置100配置成使第一半壳11的顶部形成与左侧的封闭腔室62连通的左抽吸气嘴151，使第二半壳12的顶部形成与右侧的封闭腔室62连通的右抽吸气嘴152。抽吸机构中的第一抽吸机构和第二抽吸机构分别对应与左抽吸气嘴151和右抽吸气嘴152，以用于分别向左侧的封闭腔室62和右侧的封闭腔室62抽吸，进而实时的将片状阳极所电离出的氧气以及片状阴极所电离出的氢气抽走，并使封闭腔室62内处于负压状态。
75.在第一半壳11以及第二半壳12的外侧均装设筒状支架80，第一半壳11和第二半壳12的外侧均设置第一气缸71和第二气缸72。具体而言，每侧的第一气缸71均装设于筒状支架80中，上述的驱动杆35连接至第一气缸71，第一气缸71驱动驱动杆35轴向移动而带动所对应的挤压头30挤压泥饼1000或撤销对泥饼1000的挤压。第二气缸72位于筒状支架80的后侧，第二气缸72通过连接头连接至筒状支架80，两侧的第二气缸72通过伸缩而使两个半壳对扣以用于灌注污泥、进行脱水作业以及使两个半壳分离而将容置腔61打开而使脱水后的泥饼1000脱离。
76.如图7所示，供料机构包括：供料箱201、供料管路202、供料泵203、电磁开关阀204以及流量计。供料箱201中盛放待需脱水的污泥，供料管路202连接在供料箱201与污泥脱水装置100的进料口13之间，供料泵203、电磁开关阀204以及流量计装设在供料管路202上，电磁开关阀204以及流量计位于供料泵203的下游。供料泵203运行而将供料箱201中的污泥泵入污泥脱水装置100中的容置腔61中，流量计用于计量所泵入的污泥的量，当污泥充满容置腔61后，控制电磁开关阀204以及供料泵203关闭。
77.如图7所示，储水机构包括：污水储水箱301、导出管路302、抽吸水泵303、单向阀304、液位传感器305、补偿支路801以及电磁开关阀802。导出管路302连接至污水储水箱301与左、右两个污水收集盒40之间，抽吸水泵303、单向阀304装设于导出管路302上，且单向阀304位于抽吸水泵303的上游，该单向阀304为机械单向阀304，该单向阀704604304允许流体朝向抽吸水泵303方向流动而逆向截止。液位传感器305包括两个，两个液位传感器305分别安装在两个污水收集盒40中，以用于检测污水收集盒40中的液位，以当从出水孔14流出的污水将要充满收集盒时，控制抽吸水泵303运行而将污水抽入污水储水箱301中。每个污水收集盒40上均引出补偿支路801，补偿支路801装设有电磁开关阀802。当污水收集盒40因被抽水时，使得电磁开关阀802打开，以用于补偿负压。
78.如图7所示，抽吸机构包括第一抽吸机构和第二抽吸机构，该第一抽吸机构和第二抽吸机构均包括储气罐(第一抽吸机构的储气罐为氧气储气罐601，第二抽吸机构的储气罐为氢气储气罐701)、抽吸气泵603，703、单向阀604，704,以及抽吸管路602，702，两个抽吸管路602，702分别连接至左抽吸气嘴151、右抽吸气嘴152与两个储气罐之间，抽吸气泵603，703、单向阀604，704装设在抽吸管路602，702上，单向阀604，704位于抽吸泵的上游。两个电极所产生的氧气和氢气分别通过两个抽吸气泵603，703而泵入所对应的氧气出气罐和氢气储气罐701，这不但将电极电离所产生的氧气和氢气及时的从封闭腔室62内清除并存储，且能够使封闭腔室62内始终处于负压状态。第一抽吸机构的单向阀604和第二抽吸机构的单向阀704均具有允许流体流向抽吸泵而反向截止的特点，且均为机械单向阀。
79.如图7所示，供液机构包括供液箱401、供液管路402、供液泵403、电磁开关阀404以及电磁脉冲阀405。供液箱401中盛放有水，该水可以为污水经净化后的水，供液管路402用于连接供液箱401与污泥脱水装置100的两个供液接头55，供液泵403、电磁开关阀404装设在供液管路402上，当需要向泥饼1000供入水时，控制电磁开关阀404打开，供液泵403运行而向两个供液接头55提供水，水通过供液接头55进入到供液流道54中，并依次通过分流槽53以及导流槽52而流向出液孔51，随后，水从挤压头30的前表面31的主体区域流出。电磁脉冲阀405设置在供液管路402上或者设置在驱动杆35的供液流道54中。该电磁脉冲阀405用于间歇性脉冲性的导通，使得水间歇且脉冲性地被提供。如此，供液管路402绝大多数时间处于断开状态。优选地，将电磁脉冲阀405布置在供液流道54靠近挤压头30的区域以提高控制水流出量的精准度。
80.如图8所示，控制器900用于控制相关泵、阀、液位传感器305、第一气缸71、第二气缸72以及与液位传感器305以及流量阀通讯。
81.下面介绍一下上述的污泥处理系统的工作过程并借此体现本发明所提供的污泥脱水系统的优势。
82.如图1并结合图7所示，控制器900控制两侧的第二气缸72驱动第一半壳11和第二半壳12对扣，两侧的第一过滤膜片21围成容置腔61；控制器900控制供料机构的电磁开关阀204打开，供料泵203运行，进而通过进料口13向容置腔61中注入污泥。当流量计检测到容置腔61注满污泥后，流量计将信号发送给控制器900，控制器900控制电磁开关阀204关闭，供料泵203停止运行。
83.第一阶段：如图4并结合图7所示，控制器900控制两侧的第一气缸71驱动两侧的挤压头30挤压污泥，并以较快的速度进给；同时，控制器900控制储水机构中的抽吸水泵303运行，控制供液机构中的电磁开关阀404关闭、供液泵403保持停止状态，控制抽吸机构中的抽吸气泵603，703保持停止状态，控制补偿支路801上的电磁开关阀802打开。在挤压头30的挤压状态下，容置腔61中的污泥中的污水大量从第一滤膜中渗出而进入到两侧的封闭腔室62，并通过出水孔14进入到所对应的污水收集盒40中，在抽吸水泵303的作用下，污水收集盒40中的污水泵入污水储水箱301中，而此时，补偿支路801处于打开状态而使得污水收集盒40中的污水得以顺畅的被抽吸。该第一阶段的时间占比较小。
84.第二阶段：如图5并结合图7所示，在污泥失水而初步形成泥饼1000后进入到第二阶段，在第二阶段中，控制器900控制储水机构中的抽吸水泵303停止运行，控制补偿支路801上的电磁开关阀802关闭，控制供液机构中电磁开关阀404关闭，供液泵403关闭，控制第
一抽吸机构中的抽吸气泵603以及第二抽吸机构中的抽吸气泵703打开，控制两侧的第一气缸71以使得挤压头30缓慢进给，控制两个电极通电。在这个阶段，挤压头30的挤压与电极所形成的电极共同作用而使泥饼1000继续脱水，渗透出的污水随后流入污水收集盒40中，而两个抽吸机构中的抽吸气泵603，703分别将电离所产生的氧气和氢气泵入到氧气储气罐601(可在该储气罐中设置氢气反应剂或吸附剂将其中少量的氢气去除)和氢气储气罐701(可在该储气罐中设置氧气反应剂或吸附剂将其中少量的氧气去除)中。
85.在第二阶段，液位传感器305对污水收集盒40中污水的液位实时检测，若污水集满污水收集盒40，控制器900控制储水机构中的抽吸水泵303启动，控制补偿支路801上的电磁开关阀802打开，进而将污水收集盒40中的污水泵入污水储水箱301。并随后将抽吸水泵303以及补偿支路801中的电磁开关阀802再次关闭。
86.第三阶段：如图5并结合图7所示，在泥饼1000经过上述两个阶段脱水而变硬后，进而第三阶段，在第三阶段中，控制器900控制储水机构中的抽吸水泵303保持关闭状态，控制补偿支路801上的电磁开关阀802保持关闭，控制供液机构中电磁开关阀404打开，供液泵403启动，控制第一抽吸机构中的抽吸气泵703603以及第二抽吸机构中的抽吸气泵703603保持打开，控制两侧的第一气缸71以使得挤压头30停止进给，控制两个电极保持通电。
87.在这个阶段，控制器900控制供液机构的电磁脉冲阀405间歇性脉冲性打开，这使得每隔一段时间向出液孔51供入一定量的水，而水因第三滤膜、第二滤膜的阻碍作用而持续、均匀、缓慢的覆盖到泥饼1000的表面。之所以令电磁脉冲阀405能够间歇的打开，是因为在先所供给的水具有持续缓慢覆盖泥饼1000的特点。在这个阶段，抽吸机构运行使得所供给的水被电离所产生的氧气和氢气也被及时的清除。在这个阶段，因泥饼1000的水分含量较低，污水收集盒40不会存在或仅存在少量的污水。
88.第四阶段，如图6所示，在第三阶段运行一定时间或者在第三阶段中所检测到的封闭腔室62内的湿度较低后，进入第四阶段，在第四阶段中，控制器900使得抽吸机构和供液机构停止运行，停止向电极供电，控制两侧的第二气缸72活塞而使两个半壳分离，进而将容置腔61打开，脱水形成的污泥下落。若泥饼1000粘接在一侧的第一过滤膜片21上，控制该膜片所对应的第一气缸71伸出而使得所对应的挤压头30推抵污泥而使污泥与该第一过滤膜片21分离，随后下落。
89.本发明所提供的污泥脱水装置100及污泥脱水系统的优势在于：
90.1、本装置及系统利用挤压头30进行机械挤压与电极形成电场配合进行脱水，并采用负压抽吸的方式清除封闭腔室62内的电离气体(氢气和氧气)的方案相比于现有技术中利用供入气腔的气体的压力与电极形成电场配合进行脱水的方案，一方面避免了因电离气体与大量外来气体混合给后续对气体的处理造成困难，另一方面，封闭腔室62维持在负压状态使得电离气体始终维持极低的含量，进而在脱水后期(如第三阶段)能够有效避免封闭腔室62内出现燃爆现象。另外，本装置通过在壳体10底部设置污水收集盒40而使得封闭腔室62在负压状态下仍不影响所渗出污水的排出。
91.2、通过在挤压头30上布置出液孔51，且使得出液孔51布满整个挤压头30的前表面31，进而使得水分能够覆盖泥饼1000的主体表面，这能够有效降低两个电极之间的电阻，对提高脱水效率极为有利。
92.3、在本系统中，电磁脉冲阀405间歇性脉冲性的供水，有利于控制给水量，从而以
较低的供水量达到更低电阻的效果，并有效降低了电离气体的产生量。此外，第二滤膜能够使得水缓慢均匀的提供给泥饼1000的表面。
93.4、通过在污水收集盒40处于配置具有电磁开关阀802的补偿支路801，并通过在抽吸机构处配置单向阀604，704，在脱水中期，对污水收集盒40中的污水的抽吸作业与对封闭腔室62内的抽吸电离气体的抽吸作业可同时进行。
94.5、通过在供液管路402上或者供液流道54中设置电磁脉冲阀，使得对封闭腔室62的抽吸作业与对污泥的供水作业可同时进行，能够有效避免在封闭腔室62的负压状态下而使得大量的水通过出液孔51供向泥饼1000的表面。
95.6、抽吸机构中的单向阀604，704与储水机构的单向阀304的配合提高了关闭相关管路的灵敏度，进而能够有效避免因封闭腔室62处于负压状态导致导管管路中的污水倒流以及电离气体倒流进入到封闭腔室62。
96.此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本技术的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
97.以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
98.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。