连续自清式叠螺污泥脱水机的结构设计

杨东辉1，缪

宏1，徐

浩1，鲁复员2，程

功2

扬州

225128）

（1.扬州大学机械工程学院；2.扬州茂源环保科技有限公司，江苏

摘要：针对现有叠螺污泥脱水机处理物范围有限、易堵塞、脱水浪费及难以连续运行等问题，设计

了连续自清式叠螺污泥脱水机，适用于各行各业的污泥脱水系统，如市政污水、造纸废水、化工废水、食品和饮料加工废水及工业生产废水等。设计采用固定环与游动环相互层叠，螺旋轴推动游动环及变螺距结构，进行整体优化，并进行装置试运行，结果表明该装置操作简单，可连续性工作，脱水效率高且易于制造。

关键词：自清式；连续性；变螺距；污泥脱水

0引言

造成前期脱水的浪费袁难以实现连续自动运行袁添加的固体粉末增加了污泥中固体含量袁效率低[3-4]遥

本文设计了一种连续自清式叠螺污泥脱水机袁其由固定环与游动环相互层叠袁层叠的间隙由大变小袁以增加过水空间曰螺旋轴贯穿其中形成的筒状过滤结构遥螺旋轴在输送污泥的同时袁推动游动环做运动袁具有自动清洁滤缝的功能袁防止环片堵塞袁从而确保脱水机持续稳定运行曰可连续式操作袁大大缩减前期的设计及施工成本遥

在环保意识深入人心的今天袁污泥处理技术日益为人们所重视袁污泥处理是指对污泥进行浓缩尧调治尧脱水尧稳定尧干化或焚烧的加工过程遥随着环保力度的加强和人们对已有污泥处理技术局限性的进一步认识袁世界各国都在研发新技术袁争取找到更经济尧更合理的污泥处理方案遥近年来袁叠螺式污泥脱水机在我国得到了发展尧创新和推广袁由于叠螺式污泥脱水机易分离尧不堵塞的特点袁目前已广泛应用在市政污水处理及工业废水处理尧石油化工尧医药尧纺织尧冶金尧食品饮料尧矿山等领域[1-2]遥

污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质袁含水率高袁可高达99％袁还含有大量促进植物和农作物生长的氮尧磷尧钾等营养成分袁肥效较好袁经过堆肥处理可以达到稳定化尧无害化及资源化的目的袁但由于有机物含量高袁容易腐化发臭袁并且颗粒较细袁密度较小袁呈胶状液态遥它是介于液体和固体之间的浓稠物袁可以用泵运输袁但它很难通过沉降进行固液分离遥另外污泥作为堆肥原料袁要求原料的含水率为55％袁才能进行好氧分解袁因此污泥脱水处理是必需的遥目前污泥脱水设备主要有板框式脱水机袁在密闭的状态下袁经过高压泵打入的污泥经过板框的挤压袁使污泥内的水通过滤布排出袁达到脱水目的曰擅长无机污泥的脱水袁且对成型成块的污泥需再次稀释后进行挤压遥但易堵塞袁需要使用高压泵袁不适用于油性污泥的脱水袁高浓度污泥需稀释后泵入袁总第212期

1连续自清式叠螺污泥脱水机结构设计及

工作原理

1.1整体结构设计

该设备主要由叠螺主体尧螺旋推进器尧固定环尧游动环尧电机尧固定杆尧进泥管尧冲水管及出液口构成袁其结构简图如图1尧2所示遥其中叠螺主体是由固定环和游动环相互层叠袁螺旋轴贯穿其中形成的过滤装置曰前段为浓缩部袁后段为脱水部曰固定环和游动环之间形成的滤缝以及螺旋轴的螺距从浓缩部到脱水部逐渐变小曰螺旋轴的旋转在推动污泥从浓缩部输送到脱水部的同时袁也不断带动游动环清扫滤缝袁以防止堵塞遥

设备运行时袁污泥从进泥管进入滤筒后受到螺旋推进器叶片的推送向卸料口移动袁由于螺旋轴叶的螺距逐渐缩小袁因此污泥所受到的压力也随之不断增大袁并在压力的作用下开始脱水袁水从固定环与游动环的间隙流出袁同时设备依靠固定环和游动环

51

粤耘栽农业装备技术圆园19.4之间的自清洗功能袁清扫过滤间隙防止堵塞袁泥饼经过脱水后在螺旋推进器的推进作用下从另一端的卸料口排出袁脱出的水由出液口排出遥

2叠螺式污泥脱水机在运行中常见的问题处理及注意事项

2.1

脱水后的污泥含水率相对较高

经叠螺式污泥脱水机脱出的泥饼含水率较高一直是一项硬伤袁因为待处理的废水水质会根据季节和工艺的变化而产生较大变化袁存在着诸多不可控的因素袁因此经处理后的污泥也会相应不同遥单靠设备自身的调节能力无法保证泥饼的含水率袁所以在不同的季节要人为的进行一些手动调节以降低含水率遥根据污泥含水量的不同袁人工手动调节设备冲洗水阀门袁水量大时关小袁水量小时开大袁保证了脱水后的泥饼稳定合格的含水率遥2.2进泥管道的堵塞不畅

在脱水过程中袁进泥管道堵塞不畅是最常见的问题袁分析原因有两点院其一是污泥中含有大块的杂物袁整个污水的处理过程中袁虽经大尧小格栅和旋流沉沙设备袁往往还会有大块的杂物成为漏网之鱼溜进脱水机造成溢流口堵塞冒泥袁更有甚者会卡死设备袁对叠螺式污泥脱水机的危害很大遥溢流口的堵塞只需手动清除大块杂物即可遥然而设备卡死就必须

1.叠螺主体2.进泥管3.冲水管4.出液口5.电机

图1叠螺污泥脱水机结构示意图

5.电机6.螺旋推进器7.固定环8.游动环

停机拆开设备维修遥我们采取的做法是遇到设备自身无法清除的大块杂物袁人工手动清除袁排除隐患遥其二是跟季节有关的袁冬季尤其是进入零度以下后袁污泥的流动性会变得很差遥这时候重点注意污泥管道的保温袁必须保证污泥有效的流动性遥在炎热的夏季袁由于气温较高袁污泥容易干燥变硬袁这是夏季堵管的重要原因遥此时我们采取的措施是通过加入回用水引导污泥的流动遥虽然在运行中会先有一部分的回用水过来袁但是很快就可以将流动性较差的干硬污泥引导过来袁此时即可关闭回用水遥整个过程还要配合进泥泵的转速调节才能够稳定有效的使污泥进入脱水机袁水多的情况下进泥泵转速可适当调快袁进泥稳定后可恢复正常遥2.3注意事项

一是在污水处理过程中产生的剩余污泥袁是呈胶状结构的亲水性物质袁其特点是有机物含量高尧颗粒较细尧密度小尧含水率高尧不易脱水袁该污泥经浓缩后含水率为95％～97％袁为了满足叠螺式污泥脱水机对污泥处理连续性工作的要求袁必须加入絮凝剂渊聚丙烯酰胺冤对污泥进行充分的调节袁以改善污泥脱水性能曰二是污泥中含有诸多有害物质袁长期存于

总第212期

图2叠螺主体结构示意图

1.2工作原理1.2.1

浓缩

当螺旋推动轴转动时袁设在推动轴外围的多重固活叠片相对移动袁在重力作用下袁水从相对移动的叠片间隙中滤出袁实现快速浓缩遥1.2.2

脱水

经过浓缩的污泥随着螺旋轴的转动不断往前移动曰沿泥饼出口方向袁螺旋轴的螺距逐渐变小袁环与环之间的间隙也逐渐变小袁螺旋腔的体积不断收缩曰在出口处背压板的作用下袁内压逐渐增强袁在螺旋推动轴依次连续运转推动下袁污泥中的水分受挤压排出袁滤饼含固量不断升高袁最终实现污泥的连续脱水遥1.2.3

自清洗

螺旋轴的旋转袁推动游动环不断转动袁设备依靠固定环和游动环之间的移动实现连续的自清洗过程袁从而巧妙地避免了传统脱水机普遍存在的堵塞问题遥

[5]52

圆园19.4杨东辉等院连续自清式叠螺污泥脱水机的结构设计粤耘栽

管道会挥发出许多有害气体袁诸如硫化氢尧氰化氢尧一氧化碳尧氯气尧二氧化氯尧甲烷尧氢气等遥在这些气体中硫化氢尧氰化氢和一氧化碳属于有毒气体袁氯气尧二氧化氯属于腐蚀性气体袁而甲烷和氢气属于易燃易爆气体遥这些气体对人类是有害的袁所以在污泥的处理过程中我们必须引起足够的重视袁注意做好防护措施袁保证自己和他人的安全遥

基金项目：扬州市科技计划“面向城镇居民区排泄物车载式高效高附加值绿色减量化处理关键技术研究”，项目编号：YZ2017089。

植保无人机的保养维护植保无人机作为一个精密的高科技产品，任何部件的微小变动都会影响其飞行状态和使用寿命。植保无人机进行农药喷洒作业多数在夏季高温、潮湿的环境下，且一次性作业时间一般较长，除了要按照正确的方式操作和使用以外，日常的维护保养和检查也是至关重要的。

1.日常维护

(1)作业前，要检查药箱是否漏水，完成后清洗药箱，并用湿毛巾擦拭机架。

(2)电机需要用清水冲洗，切不可用尖锐物品接触电机内部铜线。

(3)每次使用完毕后用清水将药箱、水泵、喷头清洗一遍。

(4)每次使用完毕后用清水将飞机上的桨、电机、机架清洗（切记勿将水撒到飞控、电调和插头及其他电子元件上）。

(5)每次使用后要仔细检查飞机上使用的桨是否有裂纹和断折迹象以及所使用的电池表面有无孔洞和被尖锐东西刺穿的现象，若是有，破损的电池会引起燃烧，损毁农用多旋翼植保机。

(6)使用完毕之后将整机放在不易碰撞的地方保管。2.定期维护

(1)使用期间每隔一周仔细检查各个部件以及配件是否完好。

(2)使用期间每隔一周仔细检查地面站是否完好并能正常使用，仔细查看飞控上的线有无松动和损坏。

(3)使用前和使用期间（每隔一周）仔细检查无人机机体是否松动，连接部分是否牢固，螺丝是否紧固，尤其是电机是否松动。

(4)锂电池的维护保养：长期不使用时，锂电池电压需要保存在3.8V，且放置在阴凉通风处。每月需要检查一次电压，如果电压低于3.8V，需要进行补电。场外作业时，不可将锂电池曝晒在太阳之下。

汪

泽53

3装置试运行

试运行于2019年4月15日在扬州茂源环保科技有限公司进行袁试验介质为污水处理池污泥袁检测表明该污泥脱水前含水率为97%～99%袁泥饼含水渊总溶解固率为71%～86%袁密度约为1.1g/cm袁TDS

3体冤质量浓度为73650mg/L袁氯离子浓度为45610mg/L袁污泥处理量为20m/h袁经试验袁脱水后的污泥

3含水率≤80%袁满足车载外运处置要求遥

4结论

4.1

连续自清式叠螺污泥脱水机试运行表明院该装置对生活废水产生的剩余活性污泥具有良好的适应性袁能够稳定地控制污泥含水率在80%以内袁满足了城镇车载外运处置要求袁有效降低了污泥的环境危害和风险袁是一种理想的污泥脱水装置遥4.2

相比于其它类型的脱水机袁叠螺脱水机设计新颖袁构造特殊袁克服了常规压滤机容易堵塞尧滤布难清理或者噪声大尧能耗高的问题且保证脱水机能够稳定连续式工作遥此外还简化了药剂投加设备及辅助设施袁从而简化了工艺流程袁具有相对投资低尧占地面积小尧运行费用低尧自动化程度高尧适用污泥浓度范围广等优点遥参考文献：

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