一种立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置论文和设计

全文摘要

一种立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，包括负压抽水机构、提升滤水机构和渣液分离机构；负压抽水机构与渣液分离机构相连，渣液分离机构包裹在提升滤水机构上，并与提升滤水机构相连。本实用新型能直接放入污水或泥浆状污泥\/浆料中，可对实现对污泥和浆料同时提升和浓缩脱水，结构简单，安装方便。

主设计要求

1.一种立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：包括负压抽水机构、提升滤水机构和渣液分离机构；所述负压抽水机构与渣液分离机构相连，所述渣液分离机构包裹在提升滤水机构上，并与提升滤水机构相连。

设计方案

2.如权利要求1所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述负压抽水机构包括高压离心抽水泵和进口管道，所述高压离心抽水泵与进口管道相连。

3.如权利要求1或2所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述提升滤水机构包括壳体、主轴和非连续螺旋叶片，非连续螺旋叶片固定在主轴上，并设置在壳体内；所述壳体下部设有进料口，壳体上部设有出泥孔，壳体中段为分离段，壳体中段开有绕壳体均匀分布的分离孔。

4.如权利要求3所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述壳体顶部设有轴承座Ⅰ，所述壳体底部设有轴承座Ⅱ。

5.如权利要求1或2所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述渣液分离机构包括两个半圆形的夹层壳体、过滤器，夹层壳体由内壳体和外壳体组成，夹层壳体的内壳体上设有均匀分布的过滤孔，所述半圆形夹层壳体的直径侧设有密封板，密封板开有溢流孔，两个半圆形的夹层壳体之间通过溢流孔连通，两个半圆形的夹层壳体固定在提升滤水机构的中段，所述夹层壳体下部设有出水口，出水口与负压抽水机构相连。

6.如权利要求5所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述过滤器为不沾滤布\/滤网，所述不沾滤布\/滤网固定在夹层壳体的内壳体内侧。

7.如权利要求6所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述不沾滤布\/滤网为纳米材料、特氟龙材的滤布\/滤网，或带特氟龙\/纳米材料涂层的机织布\/网、针刺毡或聚酯复合布\/网。

8.如权利要求5所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述密封板边沿设有螺孔，两个半圆形的夹层壳体通过螺栓或铰链或拉扣连接，并通过所述螺栓或铰链或拉扣固定在提升滤水机构的中段。

9.如权利要求1或2所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：还设有动力输入装置，动力输入装置包括电动机、减速机，电动机与减速机相连，减速机与提升滤水机构相连。

10.如权利要求3所述的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，其特征在于：所述非连续螺旋叶片为等螺距叶片或变螺距叶片。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及污水污泥处理装备技术领域，具体是涉及一种立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置。

背景技术

在常规污水处理中存有大量沉淀的泥浆状污泥，如化粪池、污水坑等新鲜污水中，以及经过絮凝处置后的污水中，存在大量悬浮状污泥需进一步处置。这些污泥含水率很高，和污水厂沉淀池中的剩余污泥类似，含水率可达到99%左右；这类含有悬浮装微粒的污水污泥数量多、体积大、必须经过进一步分离处置，来降低含水率实现降低体积，方便下一步处置。同时在湿法粉料研磨工艺中，也需对已研磨后的浆液进行处置，实现悬浮微粒和液体分离。

目前处置的常规办法是，将这些含有悬浮装微粒的污水污泥或浆液用泵抽取，送到后续分离处理设备处理。其中存在如下问题：其一，无法对污水污泥或浆液区分，导致抽取量大；其二，由于抽取量大，导致泵的能耗高，多数能耗浪费到液体的抽取上，仅有少部分能耗用于污泥或浆体抽取；其三，大量泥浆状污泥或浆液抽取导致后续处理工序的工作量大，对应设备也需配置大容积、大功率，造成整体浪费；其四，抽吸泵多数高速运转，容易吸附一些砖、石等大块固态物料，造成泵卡死及损坏等问题；其五，抽吸泵多数采用叶片离心泵，其存在抽吸污水\/液体容易，抽吸浓稠的污泥\/浆料能力不足。

已有科技人员注意到含有悬浮装微粒的污水污泥或浆液含水率高导致后续处置设备投资大的问题，并开发相关设备，但多数采用多个设备联合来降低污泥含水率；如中国专利201720981107.8提供了一种螺旋挤压脱水装置，首先通过污水污物泵抽取泥浆状污泥后，再采用动力装置驱动螺旋挤压装置来挤压已提取污水污泥，污水沿着圆柱形滤筒上的环形水槽过滤而出，而污泥沿着主轴进行提升并压滤到95%含水率，随后进入后续设备处理。该技术实现了一定的污泥脱水，降低了污泥的抽取量，但存在如下问题：第一、工艺复杂，采用污水污泥泵抽取污泥后再进行螺旋挤压脱水装置脱水来减少污泥量，结构也复杂；第二、能耗比较高，采用多个设备组合实现污泥的抽取和减量化；第三，没有解决污水污物泵高速运转吸附砖、石等物质问题，第四，通过滤筒上的环形水槽进行泥水分离，分离效果差，出水中含杂质高，且分离效率低。

专利201720840643 .6提供了一种污水污泥分离装置，主要用于已抽取的泥浆状污泥；其包含一个外侧带滤网的中空转轴，通过电机带动转轴高速转动，实现泥浆状污泥在实现离心力和内外双重螺旋推进下泥水分离。第一、工艺复杂，采用污水污物泵抽取污泥后再进行离心和螺旋挤压脱水来减少污泥量，导致装置结构复杂且能耗高；第二，采用中空转轴高速转动，实现离心脱水，转轴惯性大，导致脱水过程能耗高；第三，无法在中空转轴上设置大量滤网，过滤能力和过滤效果差；第四，没有解决污水污物泵高速运转吸附砖、石等物质问题。

如何针对含有悬浮装微粒的污水污泥或浆液开发一种结构简单，工艺过程可靠，且能实现悬浮物和水\/浆分离来降低污水污泥或浆液量的脱水装备成为一个迫切需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种能直接放入污水或泥浆状污泥\/浆料中，可对实现对污泥和浆料同时提升和浓缩脱水，结构简单，安装方便的立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，一种立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，包括负压抽水机构、提升滤水机构和渣液分离机构；所述负压抽水机构与渣液分离机构相连，所述渣液分离机构包裹在提升滤水机构上，并与提升滤水机构相连。

进一步，所述负压抽水机构包括高压离心抽水泵和进口管道，所述高压离心抽水泵与进口管道相连。

进一步，所述提升滤水机构包括壳体、主轴和非连续螺旋叶片，非连续螺旋叶片固定在主轴上，并设置在壳体内；所述壳体下部设有进料口，壳体上部设有出泥孔，壳体中段为分离段，壳体中段开有绕壳体均匀分布的分离孔。

进一步，所述壳体顶部设有轴承座Ⅰ，所述壳体底部设有轴承座Ⅱ。

进一步，所述渣液分离机构包括两个半圆形的夹层壳体、过滤器，夹层壳体由内壳体和外壳体组成，夹层壳体的内壳体上设有均匀分布的过滤孔，所述半圆形夹层壳体的直径侧设有密封板，密封板开有溢流孔，两个半圆形的夹层壳体之间通过溢流孔连通，两个半圆形的夹层壳体固定在提升滤水机构的中段，所述夹层壳体下部设有出水口，出水口与负压抽水机构相连。所述过滤器为不沾滤布\/滤网，所述不沾滤布\/滤网固定在夹层壳体的内壳体内侧。

进一步，所述不沾滤布\/滤网为纳米材料、特氟龙材的滤布\/滤网，或带特氟龙\/纳米材料涂层的机织布\/网、针刺毡或聚酯复合布\/网。

进一步，所述密封板边沿设有螺孔，两个半圆形的夹层壳体通过螺栓或铰链或拉扣连接，并通过所述螺栓或铰链或拉扣固定在提升滤水机构的中段。

进一步，还设有动力输入装置，动力输入装置包括电动机、减速机，电动机与减速机相连，减速机与提升滤水机构的主轴相连。动力输入装置可设置在壳体的顶部或底部。

进一步，可在进料口处设置加药装置，在吸入泥浆状污泥的同时，加入凝絮药剂对污泥进行调质，提高后续脱水效果。

进一步，所述出泥孔上设有导泥管，导泥管与出泥孔相连接。

进一步，所述非连续螺旋叶片可为等螺距叶片或变螺距叶片，其中变螺距叶片可在提升过程中，形成一定挤压效果，提升脱水能力。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

（1）减少污水污泥或浆料体积，立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，可实现大幅降低污水污泥或浆料含水率，其中污水污泥的含水率从98%-99%减少到92%-93%，可压缩80%的水分及体积，降低后处置的设备大小及能耗，无需大容积体积和电机配置，可减少整体能耗70%。

（2）处置后的污水污泥或浆料的体积和产量相对大幅降低，同时含水率在92%-93%状态下，污泥的流动性还有保证，方便后续污泥处理；可使污泥处理设备的配置大幅降低。

（3）采用立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，主要通过螺旋挤压提升和过滤实现污水污泥分离，无需高速叶片转动，不容易卡滞大块砖石的杂物，减少卡死的可能性。

（3）采用侧开式的渣液分离机构形式，方便更换过滤器（滤网或滤布），降低清洗更换维护难度，相对传统难以更换滤网滤布导致不及时清理问题，方便更换维护，也提高过滤效率和效果。

（4）采用立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置，可作为一个脱水设备使用，也可以综合在其他设备中使用，通过简易的装置结构可实现大幅提高整体污水污泥或浆料的处置效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1所示实施例的剖视图。

图3是图1所示实施例的渣液分离机构的结构示意图。

图4是本实用新型实施例2的结构示意图。

图5是图4所示实施例的渣液分离机构的结构示意图。

1—动力输入装置，11—电动机，12—减速机；2—负压抽水机构，21—高压离心抽水泵，22—进口管道，3—提升滤水机构，31—主轴，32—螺旋叶片，33—壳体，331—进料口，332—出泥孔，333—轴承座Ⅰ，334—轴承座Ⅱ，4—渣液分离机构，41—夹层壳体，42—过滤器，411—内壳体，412—外壳体，413—出水口，414—密封板，415—螺孔，416—溢流孔，417—铰链，6—导泥管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

参照图1-3，本实施例包括负压抽水机构2、提升滤水机构3、渣液分离机构4；负压抽水机构2与渣液分离机构4相连，渣液分离机构4包裹在提升滤水机构3上，并与提升滤水机构3相连。

负压抽水机构2包括高压离心抽水泵21和进口管道22，高压离心抽水泵21与进口管道22相连。

提升滤水机构3包括壳体33、主轴31和非连续螺旋叶片32，非连续螺旋叶片32固定在主轴31上，并固定在壳体33内；壳体33下部设有进料口331，壳体33上部设有出泥孔332，壳体33顶部设有轴承座Ⅰ333，壳体33底部设有轴承座Ⅱ334，壳体33中段为分离段，壳体33中段开有绕壳体均匀分布的分离孔。

渣液分离机构4包括两个半圆形的夹层壳体41、过滤器42，过滤器42设于夹层壳体41内，夹层壳体41由内壳体411和外壳体412组成，夹层壳体41的内壳体411上设有均匀分布的过滤孔，过滤器42为不沾滤布，不沾滤布固定在夹层壳体41的内壳体411内侧，半圆形夹层壳体41的直径侧设有密封板414，密封板414上开有溢流孔416，两个半圆形的夹层壳体41之间通过溢流孔416连通，密封板414边沿设有螺孔415，两个半圆形的夹层壳体41通过螺栓连接，并通过所述螺栓固定在提升滤水机构3的中段，夹层壳体41下部设有出水口413，出水口413与负压抽水机构2的进口管道22相连。

工作过程：含有大量悬浮微粒（或颗粒）的污水污泥或浆料，通过壳体33进料口331进入提升滤水机构3，在提升滤水机构3的主轴31和多段非连续螺旋叶片32作用下，污水污泥或浆料被提升、挤压；挤压过程中，滤水通过壳体33分离段的分离孔渗出，滤水在渣液分离机构4的过滤器42过滤下，经夹层壳体41上内壳体411的过滤孔进入夹层内，再通过夹层壳体41的出水口413排出到负压抽水机构2中，负压抽水结构2的高压离心抽水泵21在抽吸过程中也形成压差，方便渣液分离。当需要清理或更换渣叶分离机构4上的过滤器41时，可以通过拆卸两个半圆形的夹层壳体41之间的螺栓，方便取出不沾滤布，进行清理和更换。

实施例2

参照图4、图5，本实施例与实施例1的区别仅在于：还设有动力输入装置1，动力输入装置1包括电动机11、减速机12，电动机11与减速机12相连，减速机12与提升滤水机构3的主轴31相连。

螺旋叶片32由三段不连续叶片组成，可实现多次挤压脱水，壳体33上设置有承载台阶，以方便维修更换时承受渣液分离机构4的重量；渣液分离机构4采用铰链417加螺栓方式，方便更换和维护；出泥孔332上设有导泥管6，导泥管6与出泥孔332相连接，可根据需要排泥到适合仓库。其余同实施例1。

在实际应用中，多段非连续螺旋叶片32为等螺距叶片或变螺距叶片。

本实用新型立式污水污泥或浆料提升脱水分离装置针对含有大量悬浮微粒（或颗粒）的污水污泥或浆料，通过壳体进料口进入提升滤水机构，非连续螺旋叶片在动力输入装置作用下，以30-100rpm转速转动，实现对污水污泥或浆料的挤压，在渣液分离机构上的过滤器作用下，污水或浆液渗出，并在负压抽水机构作用，下持续形成负压腔，在挤压和负压综合作用下，加速污水或浆液，与悬浮微粒（或颗粒）的分离，从而实现脱水。

本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本实用新型的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

设计图

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