一种对污泥进行深度压榨的污泥破壁装置及破壁方法与流程

本发明涉及一种对市政污泥的处理装置及方法，特别是一种对污泥进行深度压榨的污泥破壁装置及破壁方法。

背景技术：

污泥多为带有亲水性的絮凝状的有机物，为复合胶体网状结构，水合程度高，压榨难度大。目前，一般污泥压榨脱水设备为板框压榨机、箱式压榨机及隔膜压榨机等，由于污泥压榨前没有进行重复破壁处理，使得现有的污泥压榨设备压榨脱水效果不够理想，压榨后的污泥含水率一般在80%左右。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种对污泥进行深度压榨的污泥破壁装置及破壁方法，解决现有技术中，污泥压榨脱水率低下的问题。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括污泥的破壁装置及破壁方法。

污泥破壁装置由二个部分构成，包括：液压柱塞泵和格栅破壁装置；液压柱塞泵位于格栅破壁装置前面，通过破壁管路相连接；液压柱塞泵往复运动加压释放对污泥加压破壁、格栅破壁装置对污泥格栅破壁，对污泥实施双重破壁；经过双重破壁的污泥通过与格栅破壁装置连接的压榨管路输送到一般压榨脱水设备，在一般压榨脱水设备中对污泥进行压榨处理。

所述的液压柱塞泵包括：主压油缸、活塞杆、料缸、进料斗、底座、清洗水箱、料缸活塞、料斗体和换向装置；清洗水箱和料斗体安装在底座上；在清洗水箱的一侧安装有主压油缸；在清洗水箱的另一侧和料斗体之间安装有料缸；活塞杆穿过清洗水箱一端位于主压油缸内，另一端位于料缸内；活塞杆两端分别装有油缸活塞和料缸活塞，油缸活塞位于主压油缸内，料缸活塞位于料缸内；在料斗体一侧的上端有进料斗。

所述的换向装置包括：进料油缸、进料阀塞、出料阀塞、出料油缸、进料阀口、出料阀口和出料室；进料油缸安装在料斗体的侧壁上，位于料缸的上方的料斗体上；在料斗体上另一侧壁上连接有出料室，出料室位于进料斗下方的料斗体上；在进料斗一侧的料斗体侧壁上有进料阀口和出料阀口，进料阀口位于进料斗位置，出料阀口位于出料室位置；在进料油缸的端部连接有进料阀塞，进料阀塞位于料斗体内，并与进料阀口相对应；在出料室的侧壁上连接有出料油缸和破壁管路，在出料油缸的端部连接有出料阀塞，出料阀塞位于出料室内，并与出料阀口相对应。

优选的，液压柱塞泵为双缸锥阀柱塞泵；也可以是单缸锥阀柱塞泵；或者是s摆柱塞泵；或者是单缸柱塞泵。

所述的格栅破壁装置，包括：壳体、破壁格栅和格栅卡槽；壳体内有格栅卡槽，格栅卡槽设置为2—3道，在格栅卡槽内放置破壁格栅；在壳体的侧壁上有破壁输入端口和破壁输出端口；破壁输入端口通过输送管道与柱塞泵输出端口相连接；破壁输出端口与一般压榨脱水设备的输入端口相连接；所述的破壁格栅有一组，共2—3块，在每一块破壁格栅上均有孔，一组中的破壁格栅上孔大小不相同，放置在格栅卡槽内的破壁格栅，依孔的尺寸从大到小依次排列；格栅破壁装置通过压榨管道安装在液压柱塞泵及一般污泥压榨装置之间，格栅破壁装置内置的一组破壁格栅可随时更换，后一道破壁格栅相对于前一道破壁格栅的孔隙较小，污泥通过多级格栅对其进行破壁，实现对污泥的第二次破壁。

污泥，指市政污泥，经过压榨脱水后具有一定的热值，可以燃烧。

污泥破壁方法，具体步骤如下：

步骤（1）、液压柱塞泵在工作时，进料油缸打开进料阀塞，将进料阀口打开；出料油缸关闭出料阀塞，将出料阀口封闭，油缸活塞通过活塞杆带动料缸活塞后退，污泥在负压的作用从进料斗、进料阀口、料斗体进入料缸；料缸进满污泥后，出料油缸打开出料阀塞，将出料阀口打开；进料油缸关闭进料阀塞，将进料阀口封闭，油缸活塞通过活塞杆带动料缸活塞前进，把污泥通过出料阀口、出料室推向破壁管路，如此循环往复；

通过液压柱塞泵高压的反复挤压，破坏污泥的亲水结构，部分结合键发生断裂，污泥絮凝团内大部分的间隙水及部分污泥颗粒的毛细管水会被释放出来形成游离水，实现对污泥的第一次加压破壁；

步骤（2）、第一次破壁后的污泥通过破壁管路进入格栅破壁装置；

步骤（3）、经液压柱塞泵进行破壁处理输送出来的污泥进入格栅破壁装置，格栅破壁装置的2—3道破壁格栅，后一道破壁格栅的孔隙相对于前一道破壁格栅孔隙较小，对污泥实施第二次格栅破壁；对污泥再次进行挤压、切割、混合，污泥的亲水结构再次遭到破坏，形成为一种便于通过压榨快速释放结合水的疏松浆体；

步骤（4）、处理成疏松浆体的污泥通过压榨管路输送至一般污泥脱水设备；通过一般污泥脱水设备对疏松浆体的污泥实用压榨处理。

有益效果，由于采用了上述方案，采用深度压榨污泥破壁装置，将污泥输入至液压柱塞泵输送料缸，液压柱塞泵输送料缸对污泥以（4-6）次/分钟的动作频率进行多次挤压，挤压污泥时具有较大压力，在液压柱塞泵换向间隙，液压柱塞泵输送料缸换向时的压力瞬间消失，污泥在较高压力状态以及高压间断状态的交替变换的作用下，污泥的亲水结构会遭到破坏，部分结合键发生断裂，污泥絮凝团内大部分的间隙水及部分污泥颗粒的毛细管水被释放出来形成游离水，有效破坏污泥分子的亲水特性，对污泥进行第一次破壁处理；经液压柱塞泵进行破壁处理输送出来的污泥再次进入格栅破壁装置，由于格栅破壁装置的格栅为多孔状结构，且后一级格栅孔比前一级格栅孔小，污泥经过格栅孔再次挤压、切割、混合，污泥的亲水结构再次遭到破坏，形成为一种便于通过压榨快速释放结合水的疏松浆体，对污泥进行第二次破壁处理。更有利于通过压榨设备的压榨释放出污泥中的游离水分。一般压榨设备均可以对经过破壁后的污泥进行深度压榨、深度脱水，压榨后的污泥含水率在（55-58）%左右，脱水效果非常好。

液压柱塞泵在工作时，在液压柱塞泵与格栅破壁装置之间的破壁管路上不设阀门，当主压油缸连接的油缸活塞在推料做功时破壁管路中压力增高，高压传递到格栅破壁装置，当主压油缸后退，进料油缸动作时，破壁管路中瞬间失压，经过油缸活塞多次加压和换向瞬间压力突降的作用，污泥的结构遭到破坏，污泥变得疏松，部分结合键发生断裂，且污泥絮凝团内大部分的间隙水及部分污泥颗粒的毛细管水被释放出来形成游离水；污泥颗粒与其表面吸附的结合水之间的结合能也在一定程度上被破坏，污泥在一定程度上实现了固液分离，进一步提高压榨效果。

解决了现有技术中，污泥压榨难度较高、脱水率低下的问题，达到了本发明的目的。

与现有污泥压榨技术相比，本发明技术具有以下优点：

1、污泥破壁经深度压榨后的污泥含水量低，达到55%-58%，大幅度减少污泥占地空间及燃烧效率，且无多余工序。

2、系统简单、技术先进，无需添加任何添加剂，经济实用，投资和运行费用低。

3、污泥破壁及压榨均为常温状态，环境污染小。

4、设备结构简单，经济实用，易安装调试，高效节能、使用寿命长。

5、可以有效提高污泥脱水效率，提高了劳动生产率及经济效益。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是本发明的液压柱塞泵结构图。

图3是本发明的格栅破壁装置结构图。

图4是本发明的换向装置结构图。

图中，1、液压柱塞泵；2、主压油缸；3、进料油缸；4、活塞杆；5、料缸；6、进料斗；7、格栅破壁装置；8、破壁格栅；9、压榨管路；10、底座；11、清洗水箱；12、料缸活塞；13、料斗体；14、进料阀塞；15、出料阀塞；16、破壁管路；17、出料油缸；18、进料阀口；19、出料阀口；20、出料室。

具体实施方式

本发明的污泥破壁装置由二个部分构成，包括：液压柱塞泵1和格栅破壁装置7；液压柱塞泵1位于格栅破壁装置7前面，通过破壁管路16相连接；液压柱塞泵1往复运动加压释放对污泥加压破壁、格栅破壁装置7对污泥格栅破壁，对污泥实施双重破壁；经过双重破壁的污泥通过与格栅破壁装置7连接的压榨管路9输送到一般压榨脱水设备，在一般压榨脱水设备中对污泥进行压榨处理。

所述的液压柱塞泵1包括：主压油缸2、活塞杆4、料缸5、进料斗6、底座10、清洗水箱11、料缸活塞12、料斗体13和换向装置；清洗水箱11和料斗体13安装在底座10上；在清洗水箱11的一侧安装有主压油缸2；在清洗水箱11的另一侧和料斗体13之间安装有料缸5；活塞杆4穿过清洗水箱11一端位于主压油缸2内，另一端位于料缸5内；活塞杆4两端分别装有油缸活塞和料缸活塞，油缸活塞位于主压油缸2内，料缸活塞12位于料缸5内；在料斗体13一侧的上端有进料斗6。

所述的换向装置包括：进料油缸3、进料阀塞14、出料阀塞15、出料油缸17、进料阀口18、出料阀口19和出料室20；进料油缸3安装在料斗体13的侧壁上，位于料缸5的上方的料斗体13上；在料斗体13上另一侧壁上连接有出料室20，出料室20位于进料斗6下方的料斗体13上；在进料斗6一侧的料斗体13侧壁上有进料阀口18和出料阀口19，进料阀口18位于进料斗6位置，出料阀口19位于出料室20位置；在进料油缸3的端部连接有进料阀塞14，进料阀塞14位于料斗体13内，并与进料阀口18相对应；在出料室20的侧壁上连接有出料油缸17和破壁管路16，在出料油缸17的端部连接有出料阀塞15，出料阀塞15位于出料室20内，并与出料阀口19相对应。

优选的液压柱塞泵为双缸锥阀柱塞泵；也可以是单缸锥阀柱塞泵；或者是s摆柱塞泵；或者是单缸柱塞泵。

所述的格栅破壁装置7，包括：壳体、破壁格栅和格栅卡槽；壳体内有格栅卡槽，格栅卡槽设置为2—3道，在格栅卡槽内放置破壁格栅；在壳体的侧壁上有破壁输入端口和破壁输出端口；破壁输入端口通过输送管道与柱塞泵输出端口相连接；破壁输出端口与一般压榨脱水设备的输入端口相连接；所述的破壁格栅有一组，共2—3块，在每一块破壁格栅上均有孔，一组中的破壁格栅上孔大小不相同，放置在格栅卡槽内的破壁格栅，依孔的尺寸从大到小依次排列。

格栅破壁装置7通过压榨管道9安装在液压柱塞泵1及一般污泥压榨装置之间，格栅破壁装置7内置的一组破壁格栅可随时更换，后一道破壁格栅相对于前一道破壁格栅的孔隙较小，污泥通过多级格栅对其进行破壁，实现对污泥的第二次破壁。

所述的污泥一般为市政污泥，经过压榨脱水后具有一定的热值，可以燃烧。

污泥破壁方法，具体步骤如下：

步骤（1）、液压柱塞泵1在工作时，进料油缸3打开进料阀塞14，将进料阀口18打开；出料油缸17关闭出料阀塞15，将出料阀口19封闭，油缸活塞通过活塞杆4带动料缸活塞12后退，污泥在负压的作用从进料斗6、进料阀口18、料斗体13进入料缸5；料缸5进满污泥后，出料油缸17打开出料阀塞15，将出料阀口19打开；进料油缸3关闭进料阀塞14，将进料阀口18封闭，油缸活塞通过活塞杆4带动料缸活塞12前进，把污泥通过出料阀口19、出料室20推向破壁管路16，如此循环往复；

通过液压柱塞泵1高压的反复挤压，破坏污泥的亲水结构，部分结合键发生断裂，污泥絮凝团内大部分的间隙水及部分污泥颗粒的毛细管水会被释放出来形成游离水，实现对污泥的第一次加压破壁；

步骤（2）、第一次破壁后的污泥通过破壁管路16进入格栅破壁装置7；

步骤（3）、经液压柱塞泵1进行破壁处理输送出来的污泥进入格栅破壁装置7，格栅破壁装置7的2—3道破壁格栅8，后一道破壁格栅的孔隙相对于前一道破壁格栅8孔隙较小，对污泥实施第二次格栅破壁；对污泥再次进行挤压、切割、混合，污泥的亲水结构再次遭到破坏，形成为一种便于通过压榨快速释放结合水的疏松浆体；

步骤（4）、处理成疏松浆体的污泥通过压榨管路9输送至一般污泥脱水设备；通过一般污泥脱水设备对疏松浆体的污泥实用压榨处理。