[发明专利]一种用于污泥脱水的动态密封全方位出水方法及其装置

说明书

本发明公开了一种用于污泥脱水的动态密封全方位出水方法及其装置，本发明采用液压缸推动压板的方式向滤室中的污泥施压，压板的周边有弹性密封圈，压板在滤筒中移动的过程中，密封圈在压板和滤筒之间形成了动态密封；在滤筒壁上开有排水孔，压板上和底板上也都开有排水孔；压板上的排水孔、底板上的排水孔、与滤筒壁的排水孔共同构成了滤室全方位出水的结构形式。本发明具有全方位出水方式，滤液流动阻力大大降低，使得出水速度成倍增加，处理效率大大提高；本发明还具有动态密封方式，压板的运动幅度没有限制，滤室的装泥厚度可以大幅度提高，相应地处理量大幅度增加。

技术领域

本发明涉及一种用于污泥脱水的动态密封及滤室全方位出水方法及其装置，属于压力脱水机械设备领域。

背景技术

压滤机是用于污泥加压脱水的主要设备。目前，污泥脱水处理常用的有带式压滤机、板框式压滤机、隔膜式压滤机等。带式压滤机是将污泥夹在两层滤布之间，在多个辊子上绕行，依靠辊子的压力和滤布的张力对污泥进行压滤脱水。其工作效率高，但污泥脱水处理后含水率较高，为80～85％，远远不能满足处理要求。板框式压滤机中滤板和滤框交替叠合架在两根平行的支撑横梁上，过滤压力是由进料泵提供的，过滤压力较低(通常小于0.6MPa)，所能达到的脱水效果也无法满足处理要求。隔膜式压滤机是板框式压滤机的改进型，主要不同之处就是在滤板的两侧加装了两块弹性膜。隔膜式压滤机的工作过程分两个阶段。入料结束后进料泵继续提供压力，使得滤液排出，这个阶段称为压滤。压滤结束后可将高压介质(可为压缩空气或水)注入隔膜板中，这时整张隔膜就会鼓起压迫滤饼，从而实现滤饼的进一步脱水，这个阶段称为压榨。高压隔膜压滤机也是目前为止脱水效果最好的压滤机。其滤饼含水率可以达到60％以下，但其一个工作周期一般需要4个小时，效率太低。

隔膜式压滤机出水速度慢、效率低的主要原因是：

一、滤室是单面出水。隔膜式压滤机的滤板和滤框构成一个滤室，在压榨过程中滤框上的橡胶膜在介质的压力作用下向污泥施压，挤压出的水分透过滤板上的滤布流出。污泥中的颗粒粒径细小，而且有一定的粘性，在受压时污泥表面会形成致密层，致使污泥内部水分排出困难。隔膜式压滤机在压榨过程中所有的水分都要由滤板一侧排出，就是说靠近橡胶膜一侧的污泥中水分也要穿过泥饼再由滤板一侧排出，因而滤液排出阻力大，所需压榨时间长。

二、滤室侧面没有出水通道。压滤过程中，挤压出的水分是沿滤室轴线方向透过滤室端部滤板上的滤布流出的，而滤室在径向方向上没有出水通道。

三、压力不能太高。隔膜式压滤机的加压方式是压力介质注入隔膜板中使整张隔膜鼓起压迫滤饼，隔膜由橡胶制成，因此不能承受太高的压力，对污泥的压力也就受到一定的限制。

四、采用静态密封，导致滤室容量有限。隔膜式压滤机是由橡胶膜鼓起向污泥施压的，橡胶膜的周边是固定在滤框上的，也就是所谓的静态密封，其施压过程中的位移是靠弹性变形产生的，因而其运动幅度有限，因此滤室中的装泥厚度不能太厚，是导致其处理效率不高的原因之一。

发明内容

经过多年研究，本发明人发现：污泥在受压过程中脱出的水分主要是从滤饼侧面排出的，即水分的运动方向是垂直于加压方向的；而只有少量的水分是从滤饼端面排出的，即水分的运动方向是平行于加压方向的。观察压榨脱水后的泥饼的断面，其具有明显的分层结构，层与层之间结构较为粗糙，与层内部结构相比有更多的孔隙。水分平行于加压方向向滤饼端面运动时需要通过较为致密的每一层，遇到的阻力较大；而垂直于加压方向向滤饼侧面运动时可通过层与层之间的孔隙结构，遇到的阻力较小；因此水分更容易沿着垂直于加压方向的滤饼侧面排出。

上述现象总结为“层间通道效应”，即污泥在受压脱水过程中泥饼会形成多层结构，层与层之间具有较多的孔隙，可以为水分的排出提供通道。