一种高效脱水型泥沙固化装置的制作方法

本申请涉及一种高效脱水型泥沙固化装置，属于污水、废水多级分离装置技术领域。

背景技术：

污泥处理中，如河道淤泥，具有含水率高、强度低、变形大、污染成分复杂等特点，使得淤泥的处置问题非常棘手。传统的处置方法为堆场堆放、低洼处填方，简单易行，以资源化处理为主方向，既可增加废弃淤泥的附加价值，又符合现代社会的环保要求。在该过程中，需将河道泥沙进行泥沙分离，分离出的来沙进行其他用途的使用，但由于各种粒径的沙混合存在，沙直径分布跨度大，现有的设备多采用两种原理，其一是利用旋流器对泥沙混合物进行分级处理处理时，无法对复杂的粒径泥沙进行处理，还经常发生分离设备的损坏，且泥沙分离效果不佳；其二是采用比较简单的脱水原理，即依靠滤网张紧力脱水，该种泥沙的脱水装置的不足之处是泥浆处理量较低，滤饼不够干(含水率偏高)，导致泥浆脱水处理成本高，脱水效率低。

目前为止，上述两种常用方式均无法很好的实现泥沙分离。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种可实现泥沙分级脱水、可满足不同粒径污泥分离的高效脱水型泥沙固化装置。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种高效脱水型泥沙固化装置，包括环水板、污泥箱、上出泥管、下出泥管、出泥口和位于污泥箱侧壁上与环水板对应位置的加药管，所述污泥箱底部为前高后低结构，环水板树立设置于较低一端，待处理污泥经环水板顶部进入，上出泥管位于污泥箱内，并自环水板向较高一端延伸设置，其较低一端与污泥箱连通，较高一端设置连通口；污泥箱侧壁设置溢水管，下出泥管与上出泥管平行，其较低一端与溢水管和上出泥管连通口均连通，较高一端设置出泥口。

本案所提供的泥沙固化装置，污泥从环水板顶部进入，由于砂、水比重不同，污泥先经树立设置的环水板分流，环水板与污泥箱的特殊结构设置有效利用重力，并配合加药单元的药剂作用，会在这个过程中完成第一道分流；分离出一部分污泥和砂的污水在污泥箱中先进入上出泥管，在上出泥管的运作中水留在污泥箱中，分离后的污水经上出泥管的连通口进入下出泥管，完成第二道分离；污泥箱中设置溢水管，溢流出来的水与连通口排入的水一起进入下出泥管，在下出泥管的运作中水留在污泥箱/溢水管中，污泥则进入下出泥管，并经下出泥管顶部排出，完成第三道分离；而整个过程中，污水在污泥箱中也进行了一定的静置沉淀，不影响上述三道分离的同时，同步完成第四道分离，如此即可实现污泥的高效脱水，分离物直接以泥饼状态自上出泥管、下出泥管的顶部排出，排水则几乎呈清澈状态，可直接排放。

进一步的，作为优选：

所述上出泥管内设置出泥螺旋片，出泥螺旋片由上出泥电机驱动其转动；下出泥管内设置出泥螺旋片，出泥螺旋片由下出泥电机驱动其转动，完成第一次分离泥水在污泥箱中经上出泥管的螺旋盘桓，水回污泥箱，泥随上出泥管的连通口进入下出泥管，完成第二次泥水分离，溢流管则将沉降后的溢流水送至下出泥管底部，由下出泥管分离泥水，水自下出泥管底部排出，泥自下出泥管顶部排出，完成泥水第三次分离。在有限空间中将重力沉降作用发挥到最佳，并多次泥水分离，在下出泥管的出泥口呈泥饼状，而几乎呈清澈状态的排水可直接排放。更优选的，所述溢水管下端连接回流管，回流管水平设置，并与下出泥管较低一端连通。所述上出泥管的连通口上方也设置有出泥口，上出泥管与下出泥管各设置一个出泥口，可根据固化情况，开放上出泥管的出泥口或者开放上出泥管的连通口。

所述上出泥管、下出泥管的倾斜角度ө优选为15~45°，以最大程度利用重力分离。

所述环水板由多块板构成，且中心向外侧纵向板长先递增再递减、同一块板纵向板长前短后长。多块板形成的环水板顶部在一个横向平面上，靠近上出泥管的前端在同一纵向平面上，与之对应的后端在同一纵向水平面上，而底部则与污泥箱底部相适应：自顶部向底部，依次排列的多块板的板长由中心向外侧先递增再递减，同一块板的板长由前端向后端递增，当前道工序处理后的污泥由环水板顶部进入时，与加药管进入的药剂混合，在自身重力作用下，沿着各环水板下滑，并在下滑过程中，因泥、水重力不同实现初次分离。更优选的，所述环水板外侧还设置有辅板，辅板前端与环水板不在同一纵向平面上（较环水板短/靠后），药剂多是由侧面进入，辅板的设置打乱了污泥箱与环水板形成的规则结构，可有效提高泥水紊流、强化药与泥水的混合效果。

所述下出泥管由多段管体以及支座伸缩臂构成，支座伸缩臂带动管体长度改变。更优选的，所述下出泥管由多段构成，其底部设置支座，支座与下出泥管顶端之间设置支座移动臂，支座移动臂伸展或收缩，即改变下出泥管的整体长度，并表现为延长盘旋路径长度，以满足不同处理效果。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请的另一视角使用状态示意图；

图3为本申请的使用状态图；

图4为图2中环水板的立体结构示意图；

图5为环水板的正面立体结构视图；

图6为上/下出泥管的内部结构示意图。

图中标号：1.环水板；11.中心板；12.侧板；13.翼板；14.辅板；2.上出泥管；21.上出泥电机；22.连通口；23.输送轴；24.螺旋片；25.挡片；3.下出泥管；31.支座；32.支座移动臂；33.下出泥电机；4.污泥箱；5.出泥口；6.溢水管；7.回流管；8.加药管；9.移动车。

具体实施方式

本案高效脱水型泥沙固化装置，结合图1-图3，包括环水板1、上出泥管2、下出泥管3、污泥箱4和出泥口5，污泥箱4底部为锥形，且一端高一端低，环水板1树立设置于较低一端，进水经环水板1顶部进入，并由加药管8添加药剂后沿环水板1混合下落，上出泥管2位于污泥箱4内，并自环水板1向较高一端延伸设置，上出泥管2下端与污泥箱4连通，带动污泥上升过程中完成泥水分离，水留在污泥箱4中，泥在上出泥管2中固化并经连通口22进入下出泥管3；污泥箱4侧壁设置溢水管6，下出泥管3与上出泥管2平行（倾斜角度ө优选为25°），其较低一端与溢水管6连通，较高一端设置出泥口5，内部则设置出泥螺旋片，出泥螺旋片由下出泥电机33驱动其转动，带动污泥上升过程中完成泥水分离，泥在下出泥管3中固化并经出泥口5排出，水在底部排出。

在该污泥固化装置中，浓缩污泥先经树立设置的环水板1分流，环水板1与污泥箱4的特殊结构设置有效利用重力，并配合加药管8的药剂作用，实现第一次泥水分离；完成第一次分离泥水在污泥箱4中经上出泥管2的螺旋盘桓，水回污泥箱4，泥随上出泥管2出污泥箱4进入下出泥管3，完成第二次泥水分离；溢水管6则将沉降后的溢流水经回流管7送至下出泥管3底部，由下出泥管3分离泥水，水自下出泥管3底部排出，泥自下出泥管3顶部的出泥口5排出，完成泥水最后一次分离。在有限空间中将重力沉降作用发挥到最佳，并多次泥水分离，出泥口5排出呈泥饼状的污泥，而下出泥管3底部的水则几乎呈清澈状，可直接排放。

作为一个优选案例，可在上出泥管2顶端、下出泥管3顶端分别设置出泥口，当上出泥管2的出泥口打开时，其与下出泥管3的连通口22可关闭，适于方便分离的沙土，完成环水板1与上出泥管2两道分离即可，此时下出泥管3可停用；当上出泥管2与下出泥管3之间的连通口22打开时，则上出泥管2的出泥口关闭，完成环水板1、上出泥管2、下出泥管3三道分离。

作为一个优选案例，结合图4，上出泥管2内设置螺旋片24，螺旋片24由上出泥电机21驱动其转动；上出泥管3内设置螺旋片，螺旋片由下出泥电机33驱动其转动，两者原理基本相同，均由旋转的螺旋片带动污泥在上升过程中完成泥水分离。

作为一个优选案例，环水板1由多块板构成，且中心向外侧纵向板长先递增再递减、同一块板纵向板长前短后长；以图5、图6为例，按位置区分，环水板1分为中心板11、侧板12、翼板13，侧板12的板长最大，中心板11和翼板13次之，每种板均至少由一块构成，由前（靠近出泥口的一端）向后同一块板前端较后端板长短。多块板形成的上述结构的环水板1顶部在一个横向平面上，靠近上出泥管2的前端在同一纵向平面上，与之对应的后端在同一纵向水平面上，而底部则与污泥箱4底部相适应：自顶部向底部，依次排列的多块板的板长由中心向外侧先递增再递减，同一块板的板长由前端向后端递增，当前道工序处理后的污泥由环水板1顶部进入时，与加药管8进入的药剂混合，在自身重力作用下，沿着各环水板1下滑，并在下滑过程中，因泥、水重力不同实现初次分离。更优选的，环水板1外侧还设置有辅板14，辅板14前端与环水板1不在同一纵向平面上，药剂多是由侧面进入，辅板14的设置打乱了污泥箱4与环水板1形成的规则结构，可有效提高泥水紊流、强化药与泥水的混合效果。

作为一个优选案例，结合图2和图3，下出泥管3由多段构成，其底部设置支座31，支座31与下出泥管3顶端之间设置支座移动臂32，支座移动臂32伸展（如图3所示状态）或收缩（如图1、图2所示状态），即改变下出泥管3的整体长度，并表现为延长盘旋路径长度，以满足不同处理效果。