專利名稱：板式污泥脫水機及脫水方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污泥脫水設備及方法，特別是一種板式污泥脫水機及脫水 方法，適用于城市生活污泥、印染污泥、酒糟、紙漿等污泥深度脫水。
背景技術：
中國專利公告號CN201198463《污泥脫水設備》公開了一種在多個互相間 隔開的可動擠壓板間，使用柔性濾袋對污泥脫水設備，該設備能夠施加較高的 壓強，通過改變污泥容積實現(xiàn)脫水，但存在著柔性濾袋容易破裂、翻袋麻煩、 無法保持柔性濾袋清潔等缺陷。
公開號CN101200342《 一種壓搾式污泥脫水裝置及其工作方法》公開了 一種活塞帶動壓板對料缸內的污泥反復壓榨，降低污泥含水量的脫水裝置和脫 水方法，其脫水原理也是通過改變污泥容積來脫除污泥中的水分。該脫水裝置 及其脫水方法利于提高污泥的脫水效率；但存在以下缺點1、由于污泥多數(shù) 具有腐蝕性，料缸與壓板的密封匹配難以長久保持， 一旦間隙增大，將因污泥 泄漏而無法對污泥進行有效的密閉壓搾；2、由于一個液壓缸只能用于一個料 缸，設備造價較高。
公開號CN101088944《污泥強力脫水機》和公告號CN201099651《新型 污泥強力脫水機》公開了一種由若干可被注油和排油的壓濾板組成的污泥脫水 機，該污泥脫水機的壓榨力遠大于板框壓濾機，提高了壓榨效率；然而，存在 以下問題1、壓濾板邊緣的油壓密封匹配，由于污泥的腐蝕性，工作環(huán)境惡 劣，難以長久保持；2、壓濾板上的濾餅厚度因為離進料口遠近距離的差異難 免會產生不均勻，這種厚度上的不均勻會造成相鄰壓濾板之間的不平行，因此 無法保證壓濾板在油缸內長期正常工作；3、壓濾板在推進加壓時，會對過濾 布形成剪切作用，容易將過濾布剪破。
公開號CN101254368《 一種污泥壓榨過濾方法及用于該方法的污泥強力脫 水機》公開了一種依次包括以下步驟l)形成若干個平行的且可被聯(lián)動壓縮的 污泥充注空間；2)向污泥充注空間充注待濾污泥；3)采用液壓力壓縮污泥充
5注空間，壓榨過濾污泥；4)開啟污泥充注空間，污泥落除的污泥壓搾過濾方法， 以及由相鄰排列的具有凹面的壓濾板和具有凸面的壓濾板組成的脫水設備。該 污泥壓榨過濾方法和設備的脫水壓力每平方厘米可達3 5Mpa，提高了工作效 率?？墒?，該污泥壓榨過濾方法在步驟2)和3)之間缺少了關閉充注口的步 驟，在沒有關閉充注口的情況下壓縮充注空間勢必產生污泥受壓后向充注口倒 流或者使高含固率污泥將充注口堵塞的問題；在步驟3)和4)之間缺少了吹 氣步驟和關閉充注口的操作，濾餅在未關閉充注口的情況下卸料，會導致充注 管內殘余的低濃度污泥混入濾餅中，濾餅在不經吹氣的情況下卸料，會發(fā)生濾 餅粘濾布、濾布排水側的液體被濾餅回吸等問題。該脫水設備的凹面的壓濾板 和凸面的壓濾板之間的密封配合采取機械密封，機械配合密封在與污泥直接接 觸的惡劣環(huán)境下很難長期保持可靠；壓濾板上的濾餅厚度因為離進料口遠近距 離的差異難免會產生不均勻，這種厚度上的不均勻會造成相鄰壓濾板不平行， 從而無法有效密封。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種脫水 效率高、適應性強、能耗少、使用成本低的板式污泥脫水機及脫水方法。
本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是該板式污泥脫水機，包括機架、 壓濾板、過濾布、液壓加壓裝置和輔助設備，所述的壓濾板包含一塊止推濾板 和一塊推力濾板，以及至少各一塊進氣濾板和進料濾板，止推濾板和推力濾板 分別位于間隔排列的進氣濾板和進料濾板兩邊，進料濾板和止推濾板上開有進 料孔，其結構特點是還包括彈性體和密封塞，所述的彈性體位于相鄰的止推 濾板、進氣濾板、進料濾板、推力濾板之間，相鄰的止推濾板、進氣濾板、進 料濾板和推力濾板，以及夾在上述兩塊壓濾板之間的彈性體構成至少三個體積 可變的密封壓濾室，所述的進氣濾板和推力濾板上開有與進料孔相對的進氣 孔，密封塞裝在進氣濾板和推力濾板的進氣孔前，密封塞所處位置和與進氣濾 板、推力濾板相鄰對合的進料濾板、止推濾板上的進料孔相對，該密封塞在低 壓過濾脫水結束停止進料后，將進料孔堵塞密封。彈性體的壓縮變形和回彈實 現(xiàn)對濾餅的深度壓榨脫水；密封塞將進料口堵住，防止壓濾過程中污泥回流進入管道。
本發(fā)明板式污泥脫水機所述的彈性體的厚度是濾餅厚度的1 5倍，彈性
體采用回彈性好、耐擠壓、抗疲勞的彈性材料制作。
本發(fā)明板式污泥脫水機所述的止推濾板和推力濾板構成壓濾室的側壁，以 及進氣濾板和進料濾板的兩側壁邊緣均設置彈性體安裝槽，所述的彈性體鑲嵌 在彈性體安裝槽內，鑲嵌彈性體的止推濾板、進氣濾板、進料濾板和推力濾板 的側壁呈凸形壓濾板。
本發(fā)明板式污泥脫水機所述的彈性體為有凸面的環(huán)形圈，所述的彈性體安
裝槽為環(huán)狀T形槽，所述的彈性體帶有膨脹槽，所述的彈性體采用橡膠或聚氨 酯材料。
本發(fā)明板式污泥脫水機所述的凸形壓榨板的表面鋪設至少2層襯墊網(wǎng)，所 述的襯墊網(wǎng)位于過濾布和壓濾板之間，襯墊網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)為4 40目，與過濾 布接觸的襯墊網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)最高，與壓濾板上的濾液匯集槽接觸的襯墊網(wǎng)的目 數(shù)最小。襯墊網(wǎng)保證過濾布的使用壽命，并給過濾布提供足夠的支撐強度。
本發(fā)明板式污泥脫水機所述的襯墊網(wǎng)采用金屬網(wǎng)或者非金屬網(wǎng)，至少2層 襯墊網(wǎng)中與過濾布接觸的襯墊網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)為10 40目，與壓濾板上的濾液 匯集槽接觸的襯墊網(wǎng)的目數(shù)為4 8目。
本發(fā)明板式污泥脫水機所述的進料濾板和止推濾板上的進料孔連接的進 料管為向下傾斜的進料管，進料管與進料孔水平面夾角為5 30度，所述的止 推濾板、進氣濾板、進料濾板和推力濾板頂部開有吹液進氣孔。向下傾斜的進 料管防止卸料時進料管道內稀污泥的流入壓干的濾餅中。
本發(fā)明板式污泥脫水機所述的密封塞與彈性體采用相同的材質，所述的進 料管與進料孔水平面夾角為15度，所述的液壓加壓裝置設置兩個油泵，其中， 一個油泵為大流量低壓泵，用于推進密封塞堵塞進料孔的密封加壓和低壓過濾 脫水，另一個油泵為小流量高壓泵，用于高壓壓榨脫水。減小設備投資費用。
本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案還是該脫水方法，包括依次進行 形成壓濾室、壓濾室進料和低壓過濾脫水、高壓壓搾脫水、打開壓濾室卸料操 作步驟，其特點是該脫水方法采用位于相鄰的止推濾板、進氣濾板、進料濾板、推力濾板之 間的彈性體，通過彈性體與相鄰的止推濾板、進氣濾板、進料濾板和推力濾板 構成至少三個體積可變的密封壓濾室，對濾餅進行深度壓搾脫水，所述的低壓
過濾脫水步驟中，在污泥被過濾脫水前彈性體的體積被壓縮0 10%，所述的高 壓壓搾脫水步驟中，彈性體被進一步壓縮，最終其體積比常態(tài)體積壓縮10 50%,彈性體的壓縮向內外變形致使密封壓濾室的體積縮小，濾餅再次得到擠 榨，實現(xiàn)深度脫水；
該脫水方法采用裝在進氣濾板和推力濾板的進氣孔前，和與進氣濾板相鄰 對合的進料濾板和止推濾板上的進料孔相對的密封塞堵塞進料 L，所述的壓濾 室進料和低壓過濾脫水步驟結束停止進料后，進行高壓壓搾脫水步驟操作前， 從進氣孔進入的壓縮空氣推動密封塞密封堵塞關閉進料 L，再進行高壓壓榨脫 水操作，污泥受壓后不會通過進料孔倒流或者堵塞進料孔。
本發(fā)明脫水方法采用一次卸料、重復進料操作，濾餅在高壓壓搾脫水后， 彈性體回彈再次得到擠搾壓縮，當壓縮完成后不卸料，將液壓加壓裝置的油壓 從高壓壓榨脫水步驟的壓強下降到低壓過濾脫水步驟時的壓強，然后重新進行 壓濾室進料和低壓過濾脫水步驟操作， 一次卸料重復進料的次數(shù)視濾餅最終壓 榨的厚度選擇。
本發(fā)明脫水方法所述的高壓壓榨脫水步驟完成后，再次通過壓濾板頂部的 吹液進氣孔從過濾布背面吹送壓縮空氣，對濾餅進行氣液置換，并將濾餅吹離 過濾布，保壓一定時間后，關閉壓縮空氣，再進行打開壓濾室卸料步驟操作， 所述的壓濾室進料和低壓過濾脫水步驟的進料壓強控制在0. 3 15Mpa，所述的 高壓壓榨脫水的脫水壓強控制在8 20Mpa。
本發(fā)明脫水方法通過可編程序控制器PLC控制形成壓濾室、壓濾室進料、 低壓過濾脫水、進料孔關閉、高壓壓搾脫水、打開壓濾室卸料操作步驟中的壓 濾板動作、進料壓強、密封塞動作、脫水壓強和卸料吹氣，所述的進料壓強控 制為0. 5 1Mpa，所述的脫水壓強在濾餅含固率要求35%時，控制在8 10Mpa。
本發(fā)明板式污泥脫水機與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明板式污泥脫 水機結構合理，脫水效率高、適應性強。1、采用彈性體構成體積可變的壓濾室，利用彈性體的壓縮變形和回彈對濾餅進行深度壓榨脫水，提高了壓榨脫水 效率和濾餅的干度。本發(fā)明壓濾板的邊緣鑲嵌彈性體，實現(xiàn)了整板密封狀態(tài)下 對污泥的壓緊和加壓，區(qū)別于現(xiàn)有技術采取的類似活塞機構的結構，從根本上 解決了現(xiàn)有技術存在的機械配合密封很難長期保持可靠，活塞體難免要損壞過
濾布等問題。2、采用密封塞關閉進料孔結構，防止壓濾脫水時污泥倒流，以 及有效保證密封狀態(tài)下進行壓濾脫水，利于提高脫水效率。3、襯墊網(wǎng)的采用， 保證過濾布的使用壽命，便于調節(jié)濾餅厚度，并給過濾布提供足夠的支撐強度。 4、進料管的下傾設計，使卸料時的出料處位于進料管的最高點，防止卸料時 進料管內的低濃度物料流入壓干的濾餅中，確保濾餅的干度。5、進料濾板頂 部開有的吹液進氣孔，在卸料前可在進料濾板頂部吹送壓縮空氣，既吹除濾槽 中水分，又進行濾餅中的液氣置換，方便過濾布和泥餅的剝離。
本發(fā)明脫水方法與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明脫水方法科學實 用，脫水效率高、使用成本低。1、本發(fā)明采取彈性體彈性壓縮脫水方法實現(xiàn) 污泥的深度脫水。實驗證實，采用優(yōu)質天然橡膠，添加一定比例的強化劑模壓 而成的彈性體，具備40%以上的回彈量，具有耐壓擠、耐疲勞、穩(wěn)定性好等性 能，用于板式污泥脫水，當彈性體壓縮變形小于50%時，濾餅壓縮比例可達50% 400%，比如能將厚度為12毫米的濾餅壓搾至3毫米，使濾餅最終干度>60%。 采用彈性體形成可變體積的壓濾室，不用任何助劑，實現(xiàn)污泥深度脫水，脫水 處理成本低。2、本發(fā)明在壓濾室進料和低壓過濾脫水步驟結束停止進料后， 采用密封塞密封堵塞關閉進料孔，再進行高壓壓搾脫水操作，克服了現(xiàn)有技術 污泥沒有關閉進料孔的步驟，造成的污泥受壓后向進料孔倒流或者使高含固率 污泥堵塞進料孔的缺陷。同時，卸料時進料孔的關閉，能避免進料管中低濃度 污泥混入濾餅，確保濾餅干度。3、本發(fā)明在高壓壓搾脫水步驟完成后，打開 壓濾室卸料步驟前，增加了再次通過吹液進氣孔從過濾布背面吹送壓縮空氣的 操作，對濾餅進行氣液置換，并將濾餅吹離過濾布，解決了現(xiàn)有技術缺少吹氣 步驟，濾餅在不經吹氣的情況下卸料，發(fā)生過濾布粘濾餅、過濾布排水側的液 體被濾餅回吸等問題。4、本發(fā)明由于濾餅壓縮比可以高達400%，當壓縮完成 后可以不卸料，而采取一次卸料重復進料的操作，大大減少污泥充注、吹氣、卸料等輔助時間，利于提高產量，降低能耗，減少使用成本。


圖1為本發(fā)明板式污泥脫水機實施例結構示意圖。
圖2為圖1中彈性體1結構放大示意圖。
圖3為圖2的左視示意圖。
圖4為圖2的右視示意圖。
圖5為圖2中D放大圖。
圖6為圖1中彈性體2放大結構示意圖。
圖7為圖6的左視示意圖。
圖8為圖6的右視示意圖。
圖9為圖1中止推濾板結構放大示意圖。
圖10為圖9的左視示意圖，帶剖視。
圖11為圖1中進氣濾板結構放大示意圖。
圖12為圖11的左視示意圖，帶剖視。
圖13為圖11的右視示意圖，帶剖視。
圖14為圖1中進料濾板結構放大示意圖。
圖15為圖14的A-A B視示意圖，帶剖視。
圖16為圖14的A-A C視示意圖，帶剖視。
圖17為圖1中推力濾板結構放大示意圖。
圖18為圖17的右視示意圖，帶剖視。
圖19為圖1中帶有彈性體、密封塞和襯墊網(wǎng)的進氣濾板結構放大示意圖， 帶剖視。
圖20為圖1中帶有彈性體、密封塞和襯墊網(wǎng)的進料濾板結構放大示意圖， 帶剖視。
圖21為實施例板式污泥脫水機進料狀態(tài)示意圖，帶剖視。 圖22為實施例板式污泥脫水機壓濾狀態(tài)示意圖，帶剖視。 圖23為圖1中壓濾板排列放大示意圖，帶剖視。
圖24為實施例板式污泥脫水機進料口密封堵塞原理示意圖1，帶剖視。
10圖25為實施例板式污泥脫水機進料口密封堵塞原理示意圖2，帶剖視。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步描述。 本發(fā)明板式污泥脫水機實施例-
參見圖l，該板式污泥脫水機包括機架、壓濾板、彈性體12、密封塞29、 襯墊網(wǎng)39、過濾布38、液壓加壓裝置、輔助設備和可編程序控制器PLC，由壓 濾板構成對污泥進行壓濾脫水的若干壓濾室。
機架用于固定支撐壓濾板，安裝液壓加壓裝置的加壓油缸17，如圖1所示， 機架主要由前廂體4、主梁板15、后廂體16和底座18構成。板式污泥脫水機 的機架應能承受600t以上的軸向拉力不變形、穩(wěn)定牢固。
壓濾板是污泥壓濾的主體，采用鋼制壓濾板，可進行高壓強壓濾，能承受 30Mpa以上的過濾壓強。參見圖23，壓濾板包含一塊止推濾板6和一塊推力濾板 13，以及至少各一塊進氣濾板7和進料濾板8，止推濾板6和推力濾板13分別位 于間隔排列的進氣濾板7和進料濾板8兩邊，相鄰的兩塊壓濾板壓合后形成獨立 的壓濾室。如圖1所示，止推濾板6固定安裝在機架的前廂體4上，推力濾板13 位于后廂體16，與加壓油缸17的活塞相連接。止推濾板6結構參見圖9、 10，止 推濾板6的一側上開有進料孔27，進料孔27和進料管36相通，其頂端開有吹液 進氣孔30，底部開有濾液排出孔31，其四周設置壓濾板滑動手柄固定孔32、卸 料拉板連接鉸鏈固定孔33和濾液匯集槽34，本發(fā)明的止推濾板6在構成壓濾室 的側壁邊緣設置彈性體安裝槽，實施例彈性體安裝槽為環(huán)狀T形槽35。進氣濾 板7結構參見圖11 13，進氣濾板7上開有與止推濾板6和進料濾板7上的進料孔 27分別相對的進氣孔28，進氣孔28與密封塞安裝孔37相通，進氣濾板7和止推 濾板6—樣其頂端開有吹液進氣孔30，底部開有濾液排出孔31，其四周設置壓 濾板滑動手柄固定孔32、卸料拉板連接鉸鏈固定孔33和濾液匯集槽34，其兩邊 側壁邊緣均設置安裝彈性體的環(huán)狀T形槽35。進料濾板8結構參見圖14 16，進 料濾板8的二側上開有兩個進料孔27，進料孔27和進料管36相通，進料濾板8上 同樣設置有吹液進氣孔30、濾液排出孔31、壓濾板滑動手柄固定孔32、卸料拉 板連接鉸鏈固定孔33、濾液匯集槽34和環(huán)狀T形槽35。推力濾板13結構參見圖17、 18，推力濾板13構成壓濾室的側壁上與進氣濾板7—樣開有進氣孔28、密 封塞安裝孔37和環(huán)辨T形槽35，推力濾板13上也設置吹液進氣孔30、濾液排出 孔31、壓濾板滑動手柄固定孔32、卸料拉板連接鉸鏈固定孔33和濾液匯集槽34。 通過吹液進氣孔30從壓濾板頂部吹送壓縮空氣，既可吹除濾液匯集槽34中水 分，又可進行濾餅中液氣置換，利于過濾布和濾餅的剝離。參見圖9、 14，進料 濾板8和止推濾板13上的進料孔27連接的進料管36為向下傾斜的進料管，進料 管36與進料孔27水平面夾角a為5 30度，如圖9所示，實施例進料管36與進料 孔27的水平面夾角a設置為15度。向下傾斜的進料管，保證拉板卸料時出料口 處在進料管道的最高點，防止進料管道內稀污泥溢出，流入壓干的濾餅中。
參見圖2 8，彈性體12為有凸面的環(huán)形圈，其中，圖2 5所示彈性體 12裝在形成壓濾室左側的壓濾板上，圖6 8所示彈性體12裝在形成壓濾室右 側的壓濾板上。如圖5所示，彈性體12留有膨脹槽39，膨脹槽39的作用一是 保護彈性體12， 二是便于安裝。參見圖l、 19 22彈性體12位于相鄰的止推 濾板6、進氣濾板7、進料濾板8、推力濾板13之間，相鄰的止推濾板6和進 氣濾板7、進氣濾板8和進料濾板8、進料濾板8和推力濾板13，以及夾在上 述兩塊壓濾板之間的彈性體12構成至少三個體積可變的、相對獨立的密封壓 濾室，實現(xiàn)密封狀態(tài)進料。根據(jù)產量要求設置壓濾板的數(shù)量，多壓濾板組合， 相對產量大，圖1所示進氣濾板7和進料濾板8為各五塊，構成十一個壓濾室， 大型板式污泥脫水機可以配置上百塊壓濾板。彈性體12鑲嵌在壓濾板的彈性 體安裝環(huán)狀T形槽35內，鑲嵌彈性體12的止推濾板6、進氣濾板7、進料濾 板8和推力濾板13的側壁呈凸形壓濾板。彈性體12的厚度是濾餅厚度的1 5 倍， 一般選用2 3倍，彈性體12采用回彈性好、耐擠壓、抗疲勞的彈性材料 制作，比如橡膠或聚氨酯材料，實施例彈性體12采用優(yōu)質天然橡膠，添加一 定比例的強化劑模壓而成，這種彈性體具有40%以上的回彈量，且穩(wěn)定性好。 壓濾板邊緣鑲嵌彈性體12，彈性體12在壓濾時的壓縮變形小于50%，而濾餅 壓縮比例為50% 400%，利用彈性體12壓縮時的變形及回彈實現(xiàn)大幅度的濾餅 壓縮，實驗揭示，厚度為12毫米的濾餅能被壓搾至3毫米，極大地提高濾餅 的干度。實施例脫水處理城市污泥，相鄰兩塊壓濾板形成的壓濾室處于進料狀態(tài)時如圖21所示，兩塊壓濾板之間距離K為10mm，此時污泥的含水率是80%; 處于壓濾室壓榨狀態(tài)時如圖22所示，密封塞29堵塞進料孔27，兩塊壓濾板之 間距離仏為3mm，此時污泥的含水率是45%。
壓濾板上的每個進料口 27上都設置作為進料堵頭的密封塞29，參見圖 21 24，密封塞29裝在進氣濾板7和推力濾板13的進氣孔28前，密封塞29 所處位置和與進氣濾板7相鄰對合的進料濾板8和止推濾板6上的進料孔27 相對。該密封塞29在低壓過濾脫水結束停止進料后，通過從進氣孔28送入的 壓縮空氣的推動將進料孔27堵塞密封，密封塞關閉進料孔27的動作由壓縮空 氣的開關來控制。參見圖24，進料時，不通壓縮空氣，靠進料壓力頂開密封塞 29進料；參見圖25，進料結束高壓壓榨脫水前，開通壓縮空氣，密封塞29堵 塞關閉進料孔27，高壓壓搾脫水過程中，壓縮空氣不斷送入，直至卸料前停氣。 在開始高壓壓搾脫水之前先行關閉進料口 27，防止壓濾過程中污泥回流進入進 料管道。密封塞29的材質與彈性體12相同，也采用橡膠或聚氨酯材料等彈性 材料制作。圖24、 25中的40為進料孔過濾布環(huán)形壓槽，起保護過濾布作用。
參見圖21、 22，凸形壓濾板的表面鋪設至少2層襯墊網(wǎng)39，考慮安裝方便 和成本， 一般不超過3層。襯墊網(wǎng)39位于過濾布38和壓濾板之間，其網(wǎng)孔目數(shù) 為4 40目，與過濾布38接觸的襯墊網(wǎng)39的網(wǎng)孔目數(shù)最高，可以是10 40目， 保證過濾布38的使用壽命，并給過濾布38提供足夠的支撐強度；與壓濾板上的 濾液匯集槽34接觸的襯墊網(wǎng)39的目數(shù)最小，在4 8目，以保證濾液流出暢通。 襯墊網(wǎng)39的另一個用途是調節(jié)濾餅厚度，襯墊網(wǎng)39層數(shù)越多、越厚，濾餅就越 薄。襯墊網(wǎng)39可以采用金屬網(wǎng)或者非金屬網(wǎng)。實施例凸形壓濾板的表面鋪設2 層襯墊網(wǎng)39，與過濾布38接觸的襯墊網(wǎng)39的網(wǎng)孔目數(shù)為20目，與濾液匯集槽34 接觸的襯墊網(wǎng)39的目數(shù)為8目。
圖1中，l為吹液空氣總管、2為總管閥門、3為密封空氣總閥、5為廂板固 定螺栓、9為吹液氣接頭、IO為密封空氣管、ll為密封空氣接頭、14為密封空 氣總管、19為濾液支管、20為濾液接頭、21為進泥支管、22為進泥接頭、23為 濾液總管、24為濾液總管閥門、25為污泥總管閥門、26為污泥總管。
實施例密封液壓和壓搾液壓由同一套液壓加壓裝置完成，液壓加壓裝置設置兩個油泵，其中， 一個油泵為大流量低壓泵，用于推進密封塞39堵塞進料 孔27的密封加壓和低壓過濾脫水，另一個油泵為小流量高壓泵，用于高壓壓 榨脫水，為污泥壓榨脫水提供強大的正壓力，采用35Mpa的高壓油缸和與之相 配套的液壓站。
板式污泥脫水機的輔助設備主要包括污泥進料泵、空氣壓縮機、各管路中 的電動氣動閥門，以及各類計量、監(jiān)測儀表等，為板式污泥脫水機正常工作提 供保證。為提高板式污泥脫水機的自動化，實施例采用可編程序控制器PLC進 行控制，根據(jù)污泥深度脫水的要求，設計脫水后污泥的含水率《40%，在不同 的脫水階段，實施不同限位、加壓、保壓、吹氣、拉板卸料等控制，實現(xiàn)運行 全程自動化。本發(fā)明輔助設備和可編程序控制器PLC均采用本行業(yè)技術人員公 知技術及設備。
本發(fā)明脫水方法實施例
該脫水方法應用本發(fā)明的板式污泥脫水機，脫水包括以下步驟
一、 形成壓濾室。該脫水方法采用位于相鄰的止推濾板6、進氣濾板7、 進料濾板8、推力濾板13之間的彈性體12，通過彈性體12與相鄰的止推濾板 6和進氣濾板7、進氣濾板7和進料濾板8、進料濾板8和推力濾板13構成至 少三個體積可變的密封壓濾室，對濾餅進行深度壓榨脫水。脫水操作開始時， 先啟動液壓加壓裝置，加壓油缸17工作，壓緊、關閉壓濾板，形成全部的壓 濾室。
二、 壓濾室進料和低壓過濾脫水。壓濾室形成后，污泥進料泵自動投入運 行，把污泥迅速壓入壓濾室，污泥進料泵持續(xù)工作，給各個充滿污泥的壓濾室 施壓，低濃度污泥在壓力差的作用下，大部分水通過過濾布38，經壓濾板上的 濾液匯集槽34和濾液排出孔31流出。壓濾室進料和低壓過濾脫水的進料壓強 控制在0. 3 15Mpa。采取高于現(xiàn)有技術0. 5 1Mpa的進料壓強有二點好處，一 是便于將待脫水污泥充注滿壓濾室的壓榨空間；二是進料同時進行低壓預脫 水，在高壓壓榨脫水之前預先脫除一定的水分，有助于提高產量。但進料壓強 過高，會急劇增加污泥進料泵等設備的投資，因此，實施例控制進料壓強為 0. 5 1Mpa。三、 關閉每塊壓濾板的進料孔。該脫水方法在壓濾室進料和低壓過濾脫水 步驟結束停止進料后，進行高壓壓搾脫水步驟操作前，增加了關閉進料孔的步
驟。采用裝在進氣濾板7和推力濾板13的進氣孔28前，和與進氣濾板7相鄰 對合的進料濾板8和止推濾板13上的進料孔27相對的密封塞29堵塞進料孔 27。當濾餅初步形成后，污泥進料泵停止工作，吹液壓縮空氣從壓濾板頂部的 吹液進氣孔30經環(huán)形槽進入過濾布和濾液匯集槽34中間，吹走濾餅周圍殘余 的水分；關閉吹液壓縮空氣，接著打開密封壓縮空氣，壓縮空氣經由進氣孔28 推動各進料孔27相對應的密封塞29，迅速封閉各進料口27，使各獨立壓濾室 完全封閉，再進行高壓壓榨脫水操作，污泥受壓后不會通過進料孔27倒流或 者堵塞進料孔27。
四、 高壓壓搾脫水。在各進料口27關閉后，加壓油缸17提高油壓，進行 高壓壓榨脫水。高壓壓榨脫水的脫水壓強控制在8 20Mpa,若濾餅的目標含固 率為35%，則脫水壓強控制在8 10Mpa。壓濾板受到的壓力增大，壓濾板之間 的彈性體12進一步變形，各壓濾室空間進一步縮小，對污泥進行高壓強變容 積壓榨脫水。當壓濾室空間縮小到設定值時，油壓穩(wěn)定進行保壓。
五、 打開壓濾室卸料。在高壓壓搾脫水完成后，吹液壓縮空氣再次打開， 通過吹液進氣孔28從過濾布背面吹送壓縮空氣，進行吹液，中間排液總管閥 門24有間斷關閉，主要是使吹液壓縮空氣對濾餅進行氣液置換，并將濾餅吹 離過濾布，保壓進行一定時間吹液后，關閉吹液壓縮空氣，加壓油缸17換向， 拉開壓濾板，即打開壓濾室進行卸料。
設計彈性體12進行彈性壓濾深度脫水是本發(fā)明的關鍵，用比濾餅厚度更 大的彈性體，以保證以較小的變形獲得較大的濾餅壓縮變形。試驗證明，彈性 體12壓縮不超過50%，濾餅一般壓縮可達300%。比如，濾餅從10毫米壓縮到 3毫米，壓縮了3.33倍，若彈性體12厚度為25毫米，7毫米的變形僅僅占彈 性體12體積的28%。 一般橡膠的回彈變形允許至少為30%,優(yōu)質的聚氨酯膠允 許61%，因此，可以在很安全的回彈范圍實現(xiàn)大幅度的濾餅壓縮。低壓過濾脫 水中，在污泥被過濾脫水前彈性體12的體積被壓縮0 10%，在高壓壓榨脫水 中，彈性體12被進一步壓縮，最終其體積比常態(tài)體積壓縮10 50%，彈性體12壓縮向內外方向的變形，以及回彈致使密封壓濾室的體積縮小，濾餅再次得 到擠搾，不添加化學助劑，實現(xiàn)深度脫水，降低了污泥處理費用。
該脫水方法采用多次進料，即一次卸料、重復進料。濾餅在高壓壓榨脫水 后，彈性體反彈再次得到擠榨壓縮，濾餅壓縮比可以高達400%，當壓縮完成后 可以不卸料，將液壓加壓裝置的油壓從高壓壓搾脫水步驟的壓強下降到低壓過 濾脫水步驟時的壓強，然后重新進行壓濾室進料和低壓過濾脫水步驟操作，重 新充注污泥，如此多次重復進料、壓榨脫水，以減少充注進料、吹氣、卸料等 輔助時間，提高產量。 一次卸料重復進料的次數(shù)視濾餅最終壓搾的厚度選擇。
該脫水方法通過可編程序控制器PLC控制形成壓濾室、壓濾室進料、低壓 過濾脫水、進料孔關閉、高壓壓搾脫水、壓縮空氣吹液、打開壓濾室卸料操作 全過程，壓濾板動作、進料壓強、密封塞動作、加壓油缸、壓濾壓強和卸料吹 氣等等都實現(xiàn)全自動控制。
經大量的壓濾脫水試驗證明，以處理親水性很強的城市污泥為例，80%含 水率的污泥，高壓壓榨20Mpa的脫水壓強下，污泥的最大可壓縮比為10: 3， 如果污泥最終的含水率《30%，進入壓濾室污泥的厚度10 12毫米最佳，否則 容易形成濾餅中間含濕量高的夾心餅，無論壓力梯度有多大，壓濾脫水過程中 總會有一時刻毛細力與排液力達到平衡，這時脫水就會停止。為此，本發(fā)明板 式污泥脫水機設計的壓濾變形比為10: 3 ，彈性體的可變量為10% 60%，最 佳變量控制在30%。
以上實施例對本發(fā)明板式污泥脫水機及脫水方法作了較為詳細的描述，但 是這些描述并非用以限定本發(fā)明的保護范圍，任何熟悉該項技術的技術人員， 在不脫離本發(fā)明的構思和范圍內所作的更動與潤飾，均應屬于本發(fā)明的保護范 圍。
權利要求
1、一種板式污泥脫水機，包括機架、壓濾板、過濾布、液壓加壓裝置和輔助設備，所述的壓濾板包含一塊止推濾板和一塊推力濾板，以及至少各一塊進氣濾板和進料濾板，止推濾板和推力濾板分別位于間隔排列的進氣濾板和進料濾板兩邊，進料濾板和止推濾板上開有進料孔，其特征在于還包括彈性體和密封塞，所述的彈性體位于相鄰的止推濾板、進氣濾板、進料濾板、推力濾板之間，相鄰的止推濾板、進氣濾板、進料濾板和推力濾板，以及夾在上述兩塊壓濾板之間的彈性體構成至少三個體積可變的密封壓濾室，所述的進氣濾板和推力濾板上開有與進料孔相對的進氣孔，密封塞裝在進氣濾板和推力濾板的進氣孔前，密封塞所處位置和與進氣濾板、推力濾板相鄰對合的進料濾板、止推濾板上的進料孔相對，該密封塞在低壓過濾脫水結束停止進料后，將進料孔堵塞密封。
2、 根據(jù)權利要求1所述的板式污泥脫水機，其特征在于所述的彈性體的 厚度是濾餅厚度的1 5倍，彈性體采用回彈性好、耐擠壓、抗疲勞的彈性材料 制作。
3、 根據(jù)權利要求2所述的板式污泥脫水機，其特征在于所述的止推濾板 和推力濾板構成壓濾室的側壁，以及進氣濾板和進料濾板的兩側壁邊緣均設置 彈性體安裝槽，所述的彈性體鑲嵌在彈性體安裝槽內，鑲嵌彈性體的止推濾板、 進氣濾板、進料濾板和推力濾板的側壁呈凸形壓濾板。
4、 根據(jù)權利要求3所述的板式污泥脫水機，其特征在于所述的彈性體為 有凸面的環(huán)形圈，所述的彈性體安裝槽為環(huán)狀T形槽，所述的彈性體帶有膨脹槽，所述的彈性體采用橡膠或聚氨酯材料。
5、 根據(jù)權利要求4所述的板式污泥脫水機，其特征在于所述的凸形壓榨板的表面鋪設至少2層襯墊網(wǎng)，所述的襯墊網(wǎng)位于過濾布和壓濾板之間，襯墊 網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)為4 40目，與過濾布接觸的襯墊網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)最高，與壓濾板上的濾液匯集槽接觸的襯墊網(wǎng)的目數(shù)最小。
6、 根據(jù)權利要求5所述的板式污泥脫水機，其特征在于所述的襯墊網(wǎng)采 用金屬網(wǎng)或者非金屬網(wǎng)，至少2層襯墊網(wǎng)中與過濾布接觸的襯墊網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)為10 40目，與壓濾板上的濾液匯集槽接觸的襯墊網(wǎng)的目數(shù)為4 8目。
7、 根據(jù)權利要求6所述的板式污泥脫水機，其特征在于所述的進料濾板 和止推濾板上的進料孔連接的進料管為向下傾斜的進料管，進料管與進料孔水 平面夾角為5 30度，所述的止推濾板、進氣濾板、進料濾板和推力濾板頂部 開有吹液進氣孔。
8、 根據(jù)權利要求7所述的板式污泥脫水機，其特征在于所述的密封塞與 彈性體采用相同的材質，所述的進料管與進料孔水平面夾角為15度，所述的液 壓加壓裝置設置兩個油泵，其中， 一個油泵為大流量低壓泵，用于推進密封塞 堵塞進料孔的密封加壓和低壓過濾脫水，另一個油泵為小流量高壓泵，用于高 壓壓榨脫水。
9、 一種應用權利要求1所述的板式污泥脫水機的脫水方法，包括依次進行 形成壓濾室、壓濾室進料和低壓過濾脫水、高壓壓榨脫水、打開壓濾室卸料操 作步驟，其特征在于該脫水方法采用位于相鄰的止推濾板、進氣濾板、進料濾板、推力濾板之 間的彈性體，通過彈性體與相鄰的止推濾板、進氣濾板、進料濾板和推力濾板， 構成至少三個體積可變的密封壓濾室，對濾餅進行深度壓榨脫水，所述的低壓 過濾脫水步驟中，在污泥被過濾脫水前彈性體的體積被壓縮0 10%，所述的高 壓壓搾脫水步驟中，彈性體被進一步壓縮，最終其體積比常態(tài)體積壓縮10 50%，彈性體的壓縮向內外變形致使密封壓濾室的體積縮小，濾餅再次得到擠榨， 實現(xiàn)深度脫水；該脫水方法采用裝在進氣濾板和推力濾板的進氣孔前，和與進氣濾板相鄰 對合的進料濾板和止推濾板上的進料孔相對的密封塞堵塞進料孔，所述的壓濾 室進料和低壓過濾脫水步驟結束停止進料后，進行高壓壓榨脫水步驟操作前， 從進氣孔進入的壓縮空氣推動密封塞密封堵塞關閉進料孔，再進行高壓壓榨脫 水操作，污泥受壓后不會通過進料孔倒流或者堵塞進料孔。
10、 根據(jù)權利要求9所述的脫水方法，其特征在于該脫水方法采用一次 卸料、重復進料操作，濾餅在高壓壓榨脫水后，彈性體回彈再次得到擠榨壓縮，當壓縮完成后不卸料，將液壓加壓裝置的油壓從高壓壓榨脫水步驟的壓強下降 到低壓過濾脫水步驟時的壓強，然后重新進行壓濾室進料和低壓過濾脫水步驟 操作， 一次卸料重復進料的次數(shù)視濾餅最終壓搾的厚度選擇。
11、 根據(jù)權利要求10所述的脫水方法，其特征在于所述的高壓壓榨脫水 步驟完成后，再次通過壓濾板頂部的吹液進氣孔從過濾布背面吹送壓縮空氣， 對濾餅進行氣液置換，并將濾餅吹離過濾布，保壓一定時間后，關閉壓縮空氣， 再進行打開壓濾室卸料步驟操作，所述的壓濾室進料和低壓過濾脫水步驟的進 料壓強控制在0. 3 15Mpa，所述的高壓壓榨脫水的脫水壓強控制在8 20Mpa。
12、 根據(jù)權利要求ll所述的脫水方法，其特征在于該脫水方法通過可編 程序控制器PLC控制形成壓濾室、壓濾室進料、低壓過濾脫水、進料孔關閉、 高壓壓榨脫水、打開壓濾室卸料操作步驟中的壓濾板動作、進料壓強、密封塞 動作、脫水壓強和卸料吹氣，所述的進料壓強控制為0.5 1Mpa，所述的脫水 壓強在濾餅含固率要求35%時，控制在8 10Mpa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種板式污泥脫水機及脫水方法，該板式污泥脫水機采用位于壓濾板之間的彈性體和相鄰的止推濾板、進氣濾板、進料濾板、推力濾板構成至少三個體積可變的密封壓濾室，利用彈性體的壓縮變形和回彈實現(xiàn)對濾餅的深度壓榨脫水；采用裝在進氣濾板和推力濾板的進氣孔前，和與進氣濾板相鄰對合的進料濾板和止推濾板上的進料孔相對位置上的密封塞，在低壓過濾脫水結束停止進料后，密封塞將進料孔堵塞密封，防止壓濾過程中污泥回流進入管道。該脫水方法采用彈性體構成的可變密封壓濾室進行壓濾脫水；在進行高壓壓榨脫水操作前，增加了采用密封塞堵塞進料孔的操作。本發(fā)明具有脫水效率高、適應性強、能耗少、使用成本低等優(yōu)點。
文檔編號C02F11/12GK101544459SQ20091009847
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權日2009年5月11日
發(fā)明者唐志超, 健 崔 申請人:華章電氣(桐鄉(xiāng))有限公司