[发明专利]泥水分离机构

说明书

一、技术领域

在环境保护行业中，所有的污水处理系统，其方法，主要是把污水中的污泥分离出来。初步分离出来的污泥含水量在百分之百以上，不便于运输或进行下一步的处理，所以便用污泥脱水设备进行进一步的脱水处理，使含水率达到85％以下，以便于运输到填埋处或焚烧处进行再处理。甚至可以方便污泥的回收再利用等等。我国现有的污泥脱水设备，大致可分以下几种：

1、板框式污泥脱水机：丝杆通过电机减速机传动，两板框之间夹滤网，夹紧板框，挤压污泥，使之脱水。缺点是，效率低下，滤网易堵塞。属于中国环保行业的70年代的产品，现在基本已被市场淘汰。

2、履带式污泥脱水机：基本结构是，由滤网制成履带，通过压辊，对污泥进行滚压，使之脱水。履带易跑偏，要时常进行纠偏调整，履带易堵塞，要经常清洗。属于80年代的产品，现在还有应用。

3、离心式污泥脱水机：离心桶内的污泥，经高速旋转产生离心力，将污泥中的水分分离出来。缺点是噪音大，电耗高，属于90年代的环保行业中的产品，现在市场上多有应用。

4、叠螺式污泥脱水机：通过螺杆输送并挤压污泥，使污泥中的水分经动片、静片之间的间隙过滤出来。缺点是动片在有载荷的污泥中，通过螺杆的强摩擦，进行上下运动，把主要部件变为了易损部件。属于2005年以后的，最新一代的污泥脱水机。因其能耗低、无噪音和自动化能力高，很受市场欢迎。

二、背景技术

日本有个产品设计者，名“佐佐木正昌”，他于1995年在日本开始设计一款名为“叠螺式污泥脱水机”的污泥处理设备，历经近十年终于成型，并于2005年开始在中国申请注册发明专利，2010年6月2日得到授权(固液分离装置为发明专利，还特别进行了“叠螺”二个字的商标注册)。因此，日本人便骄傲的在中国的环保行业里自诩：“这是第四代机”。有产品说明书为证(详见附件：安尼康株式会社-叠螺式污泥脱水机说明书)。成为了中国环保行业里最先进、最环保、自动化最高、最节能高效的污泥脱水设备。毋庸置疑，该设备因其低能耗、低噪音、高效率等诸多优势，一举占得中国污泥处理设备的技术前沿。

通过和东京帝国工业大学的研究生(现为日本在中国注册公司的代理人)郑经理交流，我进一步了解到：佐佐木设计该款叠螺式污泥脱水机，先是在横滨市市政污水处理厂进行展示，结果获得了日本市政和相关部门的一致好评，与此同时得到了日本横滨市政府部门大力资助，政府为了推广该款设备，出资帮其创办了AMCON株式会社，先在国内进行制作和销售这个设备，后又将其销往美国、韩国……2007年正式推广到了中国的宜兴、福建等地。但是我们仔细地观察和研究这款叠螺式污泥脱水机时，就不难发现，佐佐木先生的这个设计，存在着致命的缺陷。即：这个设备前端的污泥浓缩部分，污泥的挤压力比较大，而此时的螺杆与活动螺片的旋转摩擦，变成了强迫活动螺片做上下的运动，而此时的强摩擦，必然会使得设备中的主要部件变为了易损件。这在机械设计当中是个应当尽力避免的缺陷！

三、发明内容

针对上述的问题，我设计了一款新型的污泥脱水机，并命名为：泥水分离机构(日本人注册的发明专利名称是：固液分离装置)。本设计一方面保留了低能耗、低噪音、高效率等优点，另一方面纠正了上述的缺点，即降低或消除摩擦，延长设备的使用寿命可达二倍以上。比较两机之不同：1、变径变距螺杆可以更高效的挤干污泥当中的水分；2、将污泥浓缩室之叠螺式改为缸体式，可以很好地避免活动螺片与螺杆的强摩擦；3、片式滤水器位于脱水部位，动、定片间隙相对较大，还不能破坏絮凝剂对污泥的凝结作用，此时螺杆对活动滤水片的摩擦可以忽略不计，所以能够有效的避免因摩擦而产生对主要部件的磨损与损坏。另外，前支架上的背压盘，可以迫使浓缩缸中的污泥继续向前走，而被挤压出来的水，则往后走；污泥浓缩缸是由缸体和变径、变距螺杆组成的。随着螺杆慢速均匀的转动，污泥在螺杆的推压下，越来越密、越来越紧的向前输送；而经过挤压、剪切、推送等复合作用力之下，泥分子中间的水分子，只能沿着缸体四周、螺杆外径和缸体内经的缝隙，被挤向缸体的右端，最后经片式滤水器析出、排入贮水槽。

四、附图说明：图见《说明书附图》。

A.图1说明：1、电机减速机；2、前支架；3、固定螺片；4、活动螺片；5、螺杆；6、后支架；7、污泥水进口。

图示为日本人设计的叠螺式污泥脱水机。发明专利名称：固液分离装置

B.图2说明：1、电机减速机；2、前支架；3、污泥浓缩缸；4、变径变距螺杆；5、片式滤水器；6、后支架；7、污泥水进口。