[发明专利]一种教学用污泥脱水机及教学使用方法

权利要求书

1.一种教学用污泥脱水机，其特征在于，包括外部加载系统、内部过滤系统、量测系统、水体收集系统和加热系统；

所述外部加载系统用于向内部过滤系统提供压力使污泥脱水；

所述水体收集系统用于将内部过滤系统脱除的水进行收集；

所述量测系统用于测量外部加载系统提供的所述压力和产生的位移、内部过滤系统的脱水流量和流速、以及水体收集系统收集水的质量；

所述加热系统用于外部加载系统工作结束后对内部过滤系统进行加热；

所述内部过滤系统包括置于容器内滤板组件，所述滤板组件包括分别由过滤层包裹的上滤板、下滤板、以及连接上滤板和下滤板的竖向结构，所述上滤板、下滤板、竖向结构均为中空且均设有小孔，上滤板、竖向结构、下滤板依次连通，竖向结构采用形状记忆材料，所述竖向结构包括若干块竖向板和连接相邻竖向板的水平杆，所述水平杆从上至下均匀分为若干层；上滤板上方、下滤板下方分别设有排水层，所述排水层均与所述水体收集系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种教学用污泥脱水机，其特征在于，所述竖向结构包括相互平行设置若干块竖向板；所述水平杆从上至下分为三层，每层有若干个；所述竖向板和水平杆上均匀分布有小孔。

3.根据权利要求1所述的一种教学用污泥脱水机，其特征在于，所述水体收集系统包括真空泵、储水腔、管道及设于管道上的阀门，所述储水腔通过管道与所述排水层相连；所述真空泵与储水腔相连，用于将所述排水层的液体抽到储水腔中。

4.根据权利要求3所述的一种教学用污泥脱水机，其特征在于，所述量测系统包括带有显示屏的控制器、称量装置和流量计，所述控制器与外部加载系统电连接，显示屏用于显示外部加载系统的压力和污泥脱水时的位移；所述流量计安装于所述管道上，用于显示液体流量和流速；所述称量装置设于储水腔的下方，用于称量储水腔储水后增加的重量。

5.根据权利要求4所述的一种教学用污泥脱水机，其特征在于，所述排水层分为上排水层和下排水层，与所述上排水层和下排水层相连的管道支路上均设有阀门，两管道支路合流后通过流量计与所述储水腔相连。

6.根据权利要求1所述的一种教学用污泥脱水机，其特征在于，所述外部加载系统设于所述容器的上方，所述外部加载系统包括液压杆和加载板，所述加载板设于液压杆的底端，所述加载板底部设有压力传感器。

7.权利要求1-6任一项所述的教学用污泥脱水机的教学使用方法，其特征在于，包括如下步骤：向容器的滤板组件中加入污泥，利用外部加载系统向滤板组件加压，竖向板产生形变，记录外部加载系统向下压时下降高度和压力变化曲线；结合水体收集系统和量测系统的作用，计算污泥的实时含水率或目标污泥体积或目标下降高度。

8.权利要求5所述的教学用污泥脱水机的教学使用方法，其特征在于，在外部加载系统运行的过程中，每隔单位时间通过量测系统记录流量和压力，重复实验且分别只打开某一管道支路上的阀门，每隔同样的单位时间通过量测系统记录所述流量和压力，计算得到排水环境下不同排水面的排水效率。

9.根据权利要求8所述的教学用污泥脱水机的教学使用方法，其特征在于，外部加载系统工作结束后，使其提升至初始状态，打开加热系统对内部过滤系统进行加热，去除剩余水汽，使竖向板复位。