一种淤泥底部真空脱水试验装置及温控参数优化方法与流程

本发明涉及淤泥处理设备，具体是一种淤泥底部真空脱水试验装置及温控参数优化方法。

背景技术：

1、疏浚清淤工程是改善河湖水环境问题、治理黑臭水体的手段之一，其负面作用是产生了大量难以处理的疏浚泥浆，通常以亿m3/年计算。目前多数疏浚淤泥采用堆场放置处理，需要多年时间进行沉淀，会占用大量的土地资源，而且污染环境，增加工程造价的同时激发社会矛盾。因此需要对疏浚淤泥进行脱水处理，以解决疏浚淤泥堆场放置占用土地资源的问题。

2、现有常使用真空脱水技术对疏浚淤泥进行干化处理，但由于疏浚淤泥脱水设备要求高，维持真空系统的温度需要更高的设备能耗，增加了经济成本，因此淤泥温控参数优化是应用于真空脱水设备或工艺的关键。

3、目前淤泥真空脱水试验装置缺乏温度控制系统以及相应的温控参数优化方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种淤泥底部真空脱水试验装置及温控参数优化方法，解决了目前淤泥真空脱水试验装置缺乏温度控制系统以及相应的温控参数优化方法的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种淤泥底部真空脱水试验装置及温控参数优化方法，包括真空脱水装置主体、温度控制系统、抽滤水量观测系统以及沉降观测系统；

3、其中所述真空脱水装置主体安装在主体支撑架上，包括缸体以及真空室，所述缸体固定安装在真空室的上侧，所述缸体与真空室之间安装有过滤件，所述真空室内由上至下依次设置多孔铝板、通水管道以及过水支撑板，所述多孔铝板用于将通水通道的温度吸收，并对缸体内的淤泥进行加热；

4、所述温度控制系统包括电耗检测仪以及恒温循环水箱，所述通水管道与恒温循环水箱之间由连接管连接，同时所述缸体内侧安装有温度监测设备；

5、所述抽滤水量观测系统包括水气分离瓶，所述水气分离瓶与真空室底部连接，且水气分离瓶内由真空泵抽气形成负压，由水气分离瓶用于将真空室内的过滤水体进行收集；

6、所述沉降观测装置包括浮动块以及度量尺，所述浮动块放置在缸体内淤泥的上侧，所述度量尺竖直固定放置在浮动块的上侧；

7、本发明中，所述水气分离瓶放置在电子秤上，操作人员可以根据电子秤对水气分离瓶内收集的过滤水体质量进行显示。

8、作为本发明进一步的方案，所述缸体和真空室均为透明亚克力材质。

9、作为本发明进一步的方案，所述通水管道为曲折结构。

10、作为本发明进一步的方案，所述多孔铝板上设置有若干贯穿的渗液孔，所述渗液孔用于供过滤水体通过。

11、作为本发明进一步的方案，所述水气分离瓶通过输液管与真空室底部的排液接头连接，所述输液管上安装有真空调压阀，所述真空调压阀用于显示真空度。

12、作为本发明进一步的方案，所述过滤件为滤布。

13、同时本发明还提供一种试验装置的温控参数优化方法，应用于上述的一种淤泥底部真空脱水试验装置，包括以下步骤：

14、步骤1：制备一定含水率为的淤泥试样，设置不同梯度的温控方案，将淤泥倒入上部缸体中，观察温度计，待淤泥的实际温度达到预计温度后，分别统计淤泥相应实际温度；

15、步骤2：将沉降观测装置轻放于淤泥表面，将真空泵打开和阀门打开，调节真空调压阀将真空压力调节到所需要的数值，在上述温控方案下，记录试验进行到某一时间时电子秤的示数和电耗检测仪的示数，即为当前收集滤液的质量和电能的消耗量；

16、步骤3：利用步骤二得到的实验数据，根据真空脱水量与电能消耗量的相关性，构建淤泥真空脱水温控模型；

17、步骤4：预设淤泥温控情境，用于模拟不同淤泥温度情境下的真空脱水量与电能消耗量。

18、步骤5：针对预设的淤泥温度控制情境开展真空脱水效果模拟分析；构建淤泥真空脱水温控模型以淤泥温度作为模型输入，以真空脱水量与电能消耗量作为模型输出；

19、步骤6：基于步骤五中不同温控情境下的真空脱水量与电能消耗量模拟数据，采用理想情境距离分析法开展多目标优化分析，进而优化温度参数。

20、与现有技术相比，本发明通过对实际脱水设备进行模拟，测得不同温度方案下真空脱水量与电能消耗量，构建淤泥真空脱水温控模型，进一步模拟不同淤泥真空脱水温控情境下的真空脱水效果，评估不同温控条件下淤泥真空脱水的脱水量和电能损耗，优选淤泥温控方案，确定温控参数，支撑真空脱水工艺的改进或设备的提升，为疏浚泥浆的减量化和后续资源化处理提供技术支撑和科学参考，本装置结构简单，组装和拆解方便。

技术特征：

1.一种淤泥底部真空脱水试验装置，其特征在于，包括真空脱水装置主体、温度控制系统、抽滤水量观测系统以及沉降观测系统；

2.根据权利要求1所述的一种淤泥底部真空脱水试验装置，其特征在于，所述缸体和真空室均为透明亚克力材质。

3.根据权利要求1所述的一种淤泥底部真空脱水试验装置，其特征在于，所述通水管道为曲折结构。

4.根据权利要求1所述的一种淤泥底部真空脱水试验装置，其特征在于，所述多孔铝板上设置有若干贯穿的渗液孔，所述渗液孔用于供过滤水体通过。

5.根据权利要求1所述的一种淤泥底部真空脱水试验装置，其特征在于，所述水气分离瓶通过输液管与真空室底部的排液接头连接，所述输液管上安装有真空调压阀。

6.根据权利要求1所述的一种淤泥底部真空脱水试验装置，其特征在于，所述过滤件为滤布。

7.一种试验装置的温控参数优化方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所示的一种淤泥底部真空脱水试验装置，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及淤泥处理设备技术领域，具体是一种淤泥底部真空脱水试验装置及温控参数优化方法，所述装置包括真空脱水装置主体、温度控制系统、抽滤水量观测系统以及沉降观测系统，本发明通过对实际脱水设备进行模拟，测得不同温度方案下真空脱水量与电能消耗量，构建淤泥真空脱水温控模型，进一步模拟不同淤泥真空脱水温控情境下的真空脱水效果，评估不同温控条件下淤泥真空脱水的脱水量和电能损耗，优选淤泥温控方案，确定温控参数，支撑真空脱水工艺的改进或设备的提升，为疏浚泥浆的减量化和后续资源化处理提供技术支撑和科学参考，本装置结构简单，组装和拆解方便。

技术研发人员：张在鹏,朱彬彬,邓柏旺,任光瑞,姚丽俊,俞孝顺,张亚蒙,王鹏
受保护的技术使用者：上海市水利工程集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24