本发明公开用于污泥处理行业的污泥浓缩机，它包括基座，基座上连接有下罩壳，在下罩壳下方的一端设有浓缩液出料口、另一端设有清液出料口，下罩壳设有浓缩液出料口的一端安装有浓缩端轮盘轴承座，下罩壳设有清液出料口的一端安装有清液端轮盘轴承座，在下罩壳上方连接有上罩壳，上罩壳和下罩壳之间安装有转鼓、浓缩端轮盘轴和清液端轮盘轴，清液端轮盘轴上连接有传动组件，传动组件上连接有电机，转鼓内安装有螺旋推料器组件，转鼓与螺旋推料器组件为同向转动，并且所述螺旋推料器组件的转速比所述转鼓的转速快1‑10rpm，本发明的有益效果为：本发明是一套可以替代污水处理工艺中的重力浓缩池、带式浓缩机的自动化设备。
1.一种用于污泥处理行业的污泥浓缩机，它包括基座(24)，其特征在于，所述基座(24)上连接有下罩壳(20)，在所述下罩壳(20)下方的一端设有浓缩液出料口(23)、另一端设有清液出料口(17)，所述下罩壳(20)设有浓缩液出料口(23)的一端安装有浓缩端轮盘轴承座(4)，所述下罩壳(20)设有清液出料口(17)的一端安装有清液端轮盘轴承座(12)，在所述下罩壳(20)上方连接有上罩壳(7)，所述上罩壳(7)和下罩壳(20)之间安装有转鼓(6)、浓缩端轮盘轴(5)和清液端轮盘轴(10)，所述浓缩端轮盘轴(5)与所述转鼓(6)靠近浓缩液出料口(23)的端部连接，并且所述浓缩端轮盘轴(5)安装在浓缩端轮盘轴承座(4)内，在所述浓缩端轮盘轴承座(4)一端设有相互连接的差速器(1)和差速器连接盘(22)，所述差速器连接盘(22)与浓缩端轮盘轴(5)键连接，所述清液端轮盘轴(10)与所述转鼓(6)靠近清液出料口(17)的端部连接，并且所述清液端轮盘轴(10)安装在清液端轮盘轴承座(12)内，所述清液端轮盘轴(10)上连接有传动组件，所述传动组件上连接有电机(16)，所述转鼓(6)通过所述清液端轮盘轴(10)、传动组件以及电机(16)的配合实现转动，所述转鼓(6)内安装有螺旋推料器组件(8)，所述螺旋推料器组件(8)一端依次穿过清液端轮盘轴(10)和清液端轮盘轴承座(12)并且该端部与进料管(15)连接，所述螺旋推料器组件(8)另一端依次穿过浓缩端轮盘轴(5)和浓缩端轮盘轴承座(4)并且该端部通过花键轴(2)与差速器(1)连接，所述螺旋推料器组件(8)通过所述花键轴(2)和差速器(1)的配合实现转动，所述转鼓(6)与螺旋推料器组件(8)为同向转动，并且所述螺旋推料器组件(8)的转速比所述转鼓(6)的转速快1-
2.根据权利要求1所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，所述螺旋推料器组件(8)包括螺旋推料管(84)，所述螺旋推料管(84)在其靠近浓缩端轮盘轴(5)的端部设有刮刀固定盘(82)，所述刮刀固定盘(82)上设有刮刀(83)，所述刮刀(83)沿着螺旋推料管(84)的外壁呈螺旋排列，所述螺旋推料管(84)在其靠近清液端轮盘轴(10)的端部设有进料口(85)，所述进料口(85)与进料管(15)连通，所述螺旋推料管(84)外壁上设有出料口(81)，所述出料口(81)位于刮刀固定盘(82)旁。
3.根据权利要求2所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，在所述浓缩端轮盘轴(5)、刮刀固定盘(82)以及转鼓(6)的内壁之间形成U型槽(25)。
4.根据权利要求2所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，所述刮刀固定盘(82)表面开设有吹风口(86)，所述吹风口(86)在刮刀固定盘(82)表面呈圆周分布，所述吹风口(86)通过管道连通有空气压缩机。
5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，在所述螺旋推料器组件(8)与浓缩端轮盘轴(5)之间设有第四轴承(21)，在所述螺旋推料器组件(8)与清液端轮盘轴(10)之间设有第二轴承(9)。
6.根据权利要求1所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，所述传动组件由主动皮带轮(18)、皮带(19)和从动皮带轮(13)组成，所述主动皮带轮(18)与电机(16)连接，所述从动皮带轮(13)与清液端轮盘轴(10)键连接，所述主动皮带轮(18)和从动皮带轮(13)通过皮带(19)连接。
7.根据权利要求1或6所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，在所述浓缩端轮盘轴(5)与浓缩端轮盘轴承座(4)之间设有第一轴承(3)，在所述清液端轮盘轴(10)与清液端轮盘轴承座(12)之间设有第三轴承(11)。
8.根据权利要求1所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，所述基座(24)上还设有进料管安装座(14)，所述进料管(15)安装在进料安装座(14)内。
9.根据权利要求1所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，所述差速器(1)上方设有差速器安全罩壳(29)，所述电机(16)上方设有电机安全罩壳(30)。
10.根据权利要求1所述的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，其特征在于，在所述下罩壳(20)和上罩壳(7)连接处垫有密封胶条。
用于污泥处理行业的污泥浓缩机
技术领域
[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于污泥处理行业的污泥浓缩机。
背景技术
[0002] 目前，我国污水处理浓缩阶段采用最多的污泥浓缩方式为重力浓缩(如传统重力浓缩池)和机械浓缩(如带式浓缩机)，据统计，重力浓缩在我国使用占71.5％，机械浓缩占21.4％，其他的占7.1％。
[0003] 传统重力浓缩，装置简单，所需动力小，处理费用低等优点，但是其浓缩效率不高(浓缩剩余污泥含固率小于4％)，速度慢；浓缩效果较差，不能有效去除污泥中的水分，污泥容易出现上浮现象(厌氧发酵，反硝化)；释P、释N现象严重，重力搅拌机的搅拌栅容易腐蚀，水下轴承易出故障，占地面积大卫生条件差，需添加昂贵的絮凝剂等缺点。
[0004] 而带式浓缩机虽然浓缩效率高，但是其维护成本高，其中辊的寿命短，且换辊的费用过高，并且带式浓缩机为非密封设备，臭气和废水容易污染环境，需添加昂贵的絮凝剂。
发明内容
[0005] 本发明克服了现有技术中重力浓缩和机械浓缩存在需添加昂贵的絮凝剂等缺点等不足，提供一种能替代污水处理工序中传统重力浓缩、带式浓缩机并且安全、环保、高效、经济的用于污泥处理行业的污泥浓缩机。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] 一种用于污泥处理行业的污泥浓缩机，它包括基座，所述基座上连接有下罩壳，在所述下罩壳下方的一端设有浓缩液出料口、另一端设有清液出料口，所述下罩壳设有浓缩液出料口的一端安装有浓缩端轮盘轴承座，所述下罩壳设有清液出料口的一端安装有清液端轮盘轴承座，在所述下罩壳上方连接有上罩壳，所述上罩壳和下罩壳之间安装有转鼓、浓缩端轮盘轴和清液端轮盘轴，所述浓缩端轮盘轴与所述转鼓靠近浓缩液出料口的端部连接，并且所述浓缩端轮盘轴安装在浓缩端轮盘轴承座内，在所述浓缩端轮盘轴承座一端设有相互连接的差速器和差速器连接盘，所述差速器连接盘与浓缩端轮盘轴键连接，所述清液端轮盘轴与所述转鼓靠近清液出料口的端部连接，并且所述清液端轮盘轴安装在清液端轮盘轴承座内，所述清液端轮盘轴上连接有传动组件，所述传动组件上连接有电机，所述转鼓通过所述清液端轮盘、传动组件以及电机的配合实现转动，所述转鼓内安装有螺旋推料器组件，所述螺旋推料器组件一端依次穿过清液端轮盘轴和清液端轮盘轴承座并且该端部与进料管连接，所述螺旋推料器组件另一端依次穿过浓缩端轮盘轴和浓缩端轮盘轴承座并且该端部通过花键轴与差速器连接，所述螺旋推料器组件通过所述花键轴和差速器的配合实现转动，所述转鼓与螺旋推料器组件为同向转动，并且所述螺旋推料器组件的转速比所述转鼓的转速快1-10rpm。
[0008] 更进一步的技术方案是，所述螺旋推料器组件包括螺旋推料管，所述螺旋推料管在其靠近浓缩端轮盘轴的端部设有刮刀固定盘，所述刮刀固定盘上设有刮刀，所述刮刀沿着螺旋推料管的外壁呈螺旋排列，所述螺旋推料管在其靠近清液端轮盘轴的端部设有进料口，所述进料口与进料管连通，所述螺旋推料管外壁上设有出料口，所述出料口位于刮刀固定盘旁。
[0009] 更进一步的技术方案是，在所述浓缩端轮盘轴、刮刀固定盘以及转鼓的内壁之间形成U型槽。
[0010] 更进一步的技术方案是，所述刮刀固定盘表面开设有吹风口，所述吹风口在刮刀固定盘表面呈圆周分布，所述吹风口通过管道连通有空气压缩机。
[0011] 更进一步的技术方案是，在所述螺旋推料器组件与浓缩端轮盘轴之间设有第四轴承，在所述螺旋推料器组件与清液端轮盘轴之间设有第二轴承。
[0012] 更进一步的技术方案是，所述传动组件由主动皮带轮、皮带和从动皮带轮组成，所述主动皮带轮与电机连接，所述从动皮带轮与清液端轮盘轴键连接，所述主动皮带轮和从动皮带轮通过皮带连接。
[0013] 更进一步的技术方案是，在所述浓缩端轮盘轴与浓缩端轮盘轴承座之间设有第一轴承，在所述清液端轮盘轴与清液端轮盘轴承座之间设有第三轴承。
[0014] 更进一步的技术方案是，所述基座上还设有进料管安装座，所述进料管安装在进料安装座内。
[0015] 更进一步的技术方案是，所述差速器上方设有差速器安全罩壳，所述电机上方设有电机安全罩壳。
[0016] 更进一步的技术方案是，在所述下罩壳和上罩壳连接处垫有密封胶条。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0018] 1、本发明是一套可以替代污水处理工艺中的重力浓缩池、带式浓缩机的自动化设备；
[0019] 2、本发明中所有的污泥均在密封的条件下进行浓缩，能有效地避免臭氧及脏水对环境的污染，同时无需添加絮凝剂，节约成本；
[0020] 3、本发明占地面积小、生产效率高，核心部件采用不锈钢钢材制成，具有能耐腐蚀，寿命长等特点。
附图说明
[0021] 图1为本发明一种实施例的用于污泥处理行业的污泥浓缩机的剖视结构示意图。
[0022] 图2为本发明一种实施例的用于污泥处理行业的污泥浓缩机中螺旋推料器组件和转鼓的结构示意图。
[0023] 图3为本发明一种实施例的用于污泥处理行业的污泥浓缩机中U型槽结构示意图。
[0024] 图4为本发明一种实施例的用于污泥处理行业的污泥浓缩机工作状态示意图。
[0025] 图5为本发明一种实施例的用于污泥处理行业的污泥浓缩机的立体结构示意图。
[0026] 如图所示，其中对应的附图标记名称为：
[0027] 1差速器,2花键轴,3第一轴承,4浓缩端轮盘轴承座,5浓缩端轮盘轴,6转鼓,7上罩壳，8螺旋推料器组件,81出料口,82刮刀固定盘,83刮刀,84螺旋推料管,85进料口，86吹风口，9第二轴承,10清液端轮盘轴,11第三轴承,12清液端轮盘轴承座,13从动皮带轮,14进料管安装座,15进料管,16电机,17清液出料口,18主动皮带轮,19皮带,20下罩壳,21第四轴承,22差速器连接盘,23浓缩液出料口，24基座,25 U型槽,26浓缩污泥,27污泥水,28清液,29差速器安全罩壳,30电机安全罩壳。
具体实施方式
[0028] 下面结合附图对本发明作进一步阐述。
[0029] 如图1-3和图5所示的用于污泥处理行业的污泥浓缩机，它包括基座24，为了节约成本，基座24采用碳钢焊接喷漆，在基座24上连接有下罩壳20，下罩壳20一端设有用于将浓缩污泥26排出的浓缩液出料口23、另一端设有用于将清液28排出的清液出料口17，在下罩壳20设有浓缩液出料口23的一端安装有浓缩端轮盘轴承座4，在下罩壳20设有清液出料口17的一端安装有清液端轮盘轴承座12，下罩壳20的上方通过螺栓连接有上罩壳7，由于上罩壳7和下罩壳20要与污泥水27接触，所以采用不锈钢材料制成上罩壳7和下罩壳20，从而避免上罩壳7和下罩壳20腐蚀，上罩壳7和下罩壳20之间安装有转鼓6、浓缩端轮盘轴5和清液端轮盘轴10，浓缩端轮盘轴5与转鼓靠近浓缩液出料口23的端部连接，并且浓缩端轮盘轴5安装在浓缩端轮盘轴承座4内，在浓缩端轮盘轴承座4一端设有相互连接的差速器1和差速器连接盘22，差速器连接盘22与浓缩端轮盘轴5键连接，清液端轮盘轴10与转鼓靠近清液出料口17的端部连接，并且清液端轮盘轴10安装在清液端轮盘轴承座12内，清液端轮盘轴10上连接有传动组件，传动组件上连接有电机16，转鼓6通过清液端轮盘轴承座12、传动组件以及电机16的配合实现转动，转鼓6内安装有螺旋推料器组件8，螺旋推料器组件8一端依次穿过清液端轮盘轴10和清液端轮盘轴承座12并且该端部与进料管15连接，螺旋推料器组件
8另一端依次穿过浓缩端轮盘轴5和浓缩端轮盘轴承座4并且该端部通过花键轴2与差速器1连接，螺旋推料器组件8通过所述花键轴2和差速器1的配合实现转动，转鼓6与螺旋推料器组件8为同向转动，并且螺旋推料器组件8的转速比所述转鼓6的转速快1-10rpm。
[0030] 本技术方案中首先在转鼓6两端通过螺栓分别固定连接浓缩端轮盘轴5和清液端轮盘轴10，将清液端轮盘轴10与传动部件键连接，传动部件与电机16连接，从而通过启动电机16，在通过传动部件传动到清液端轮盘轴10就能实现转鼓6的转动，为了使转鼓6转动的更加顺畅，本实施例优选的技术方案如下：传动组件由主动皮带轮18、皮带19和从动皮带轮13组成，主动皮带轮18与电机16连接，从动皮带轮13与清液端轮盘轴10键连接，主动皮带轮
18和从动皮带轮13通过皮带19连接，浓缩端轮盘轴5与浓缩端轮盘轴承座4之间设有第一轴承3，在所述清液端轮盘轴10与清液端轮盘轴承座12之间设有第三轴承11；
[0031] 本技术方案中再通过将螺旋推料器组件8一端依次穿过清液端轮盘轴10和清液端轮盘轴承座12并且该端部与进料管15连接，螺旋推料器组件8另一端依次穿过浓缩端轮盘轴5和浓缩端轮盘轴承座4并且该端部通过花键轴2与差速器1连接，从而通过差速器1带动螺旋推料器组件8转动，为了使螺旋推料器组件8转动更加顺畅，本实施例优选的技术方案如下：在螺旋推料器组件8与浓缩端轮盘轴5之间设有第四轴承21，在螺旋推料器组件8与清液端轮盘轴10之间设有第二轴承9；
[0032] 本技术方案中通过电机16带动转鼓6转动，差速器1带动螺旋推料器组件8转动，就是转鼓6和螺旋推料器组件8产生了离心力，不同密度的物料有不同的离心力，再通过下述公式：
[0033] 离心加速度：
[0034] 质量为m的质点，沿以O点为圆心，以r为半径作等速回转运动时，都会产生向心加速度及与之相反的离心加速度。
[0035] a＝ω2r(ω＝2πn/60)
[0036] 离心沉降速度：
[0037] Vg＝{[d2(ρp-ρl)]/18η}ω2r根据这个公式污泥比水的密度大，根据此公式，在相同条件下，可以算出重力沉降速度。在转鼓高速旋转下，离心力大于重力，物料中污泥密度大于水的密度，会背离心力甩到物料层外层，相对密度小的清液则为内层。(其中，Vg＝重力3 3
沉降速度(m/s)，d＝颗粒直径(m)，ρp＝颗粒密度(kg/m)，ρl＝液体密度(kg/m)，η＝液体黏度(kg/ms)，g＝重力加速度(9.81m/s2)，r＝离心力转鼓内半径(m)，ω＝旋转角速度(1/s))[0038] 分离因数：
[0039] Fr＝a/g(a为圆周加速度g为重力加速度)
[0040] 分离因数在数值上是重力加速度的倍数。
[0041] 工程计算公式:
[0042] Fr＝1.12rn2/1000(单位：r(m)转鼓内半径，n(r/min)转鼓转速)
[0043] 在通过电机16和差速器1使转鼓6和螺旋推料器组件8同向转动，同时通过控制电机16和差速器1的速度，使螺旋推料器组件8的转速比转鼓6的转速快1-10rpm，从而使螺旋推料器组件8和转鼓6之间形成差速转动，则螺旋推料器组件8上的刮刀83就能将物料往前推送。由于刮刀83的设计，刮刀83只有外层(分离污泥层)是连续钢板，而内层不会往前推进。所以浓缩端轮盘轴5处会越来越多泥，清液就会往清液端轮盘轴10处移动。物料不停进入，则浓缩污泥就从浓缩液出料口23排出。
[0044] 为了使螺旋推料器组件8能够迅速的将浓缩污泥26排出，本实施例优选的方案如下：螺旋推料器组件8包括螺旋推料管84，螺旋推料管84在其靠近浓缩端轮盘轴5的端部设有刮刀固定盘82，刮刀固定盘82上设有刮刀83，刮刀83沿着螺旋推料管84的外壁呈螺旋排列，螺旋推料管84在其靠近清液端轮盘轴10的端部设有进料口85，进料口85与进料管15连通，螺旋推料管84外壁上设有出料口81，所述出料口81位于刮刀固定盘82旁。
[0045] 为了将浓缩污泥26更好地排出，本实施例优选的方案如下：在浓缩端轮盘轴5、刮刀固定盘82以及转鼓6的内壁之间形成U型槽25。根据U形管原理，位于U形管两端液体压力相同(即位于刮刀固定盘82两侧的空间内压力相同)。当进料管15进物料的时候，转鼓6分离物料，浓缩污泥26被螺旋推入刮刀固定盘82与浓缩端轮盘轴5之间的缝隙。由于物料不断进去，转鼓6内部压力增大，就将浓缩污泥26压出去。
[0046] 为了实现气动辅助，本实施优选的方案如下：刮刀固定盘(82)表面开设有吹风口(86)，吹风口(86)在刮刀固定盘(82)表面呈圆周分布，吹风口(86)通过管道连通有空气压缩机。通过在浓缩机配套件有空气压缩机，空气压缩机的管道和差速器1一端的旋转接头连接，差速器1与花键轴2连接。差速器1内与花键轴2内孔之间为O型圈密封。花键轴2与花键连接盘花键连接，花键轴2内孔与花键轴连接盘为O型圈密封。花键连接盘上有三条气管与刮刀盘固定盘82上的出风口86连接。这样实现当外部空气进如吹风口时，保证其密封性能良好。
[0047] 为了保证浓缩机在高速转动下的强度，本实施例优选的方案如下：将清液端轮盘轴12、浓缩端轮盘轴5、转鼓6、螺旋推料器组件8灯核心部件采用高强度的双相不锈钢制成。
[0048] 为了使进料管15安装的更加牢固，本实施例优选的方案如下：基座24上还设有进料管安装座14，进料管15安装在进料安装座14内。
[0049] 为了使差速器1和电机16得到保护，本实施例优选的方案如下：在差速器1上方设有差速器安全罩壳29，在电机16上方设有电机安全罩壳30。
[0050] 根据本发明的一个实施例，在下罩壳20和上罩壳7连接处垫有密封胶条，由于下罩壳20和上罩壳7之间形成了一个反应空间，为了避免污泥水产生的气体到处散发污染环境，所以采用密封胶条将下罩壳20和上罩壳7之间密封性提高。
[0051] 如图4所示，本发明的工作原理如下：
[0052] 由电控柜控制差速器1和电机18转动。差速器1驱动螺旋推料器组件9转动，产生离心力，将进料管17进入的污水通过螺旋推料器组件9中的出料口甩入转鼓7内部。电机18驱动转鼓7转动，根据离心力公式，不同密度的物料有不同的离心力，所以污水会在转鼓7内部分层，密度大的浓缩液会靠近在转鼓7内壁，密度小的清液会靠近在螺旋推料器组件9一侧。差速器1驱动的螺旋推料器组件9与电机18驱动转鼓7同向转动，但螺旋推料器组件9比转鼓
7转速快1～10rpm，此时螺旋推料器组件7能将外层的物料通过螺旋推料器组件上的特殊的装置推出转鼓7，进入下罩壳的浓缩端出料口。而清液从清液端轮盘轴的孔流出，进入下罩壳10的清液端出口，从而实现了污水的浓缩。
[0053] 采用本发明浓缩后的污泥进入消化工艺，显著减少消化池的容积和加热污泥所需的热量，提高产气率；浓缩后的污泥进入离心脱水工艺，显著减少后续脱水工艺段的设备投资，改善脱水效果，提高脱水效率。
[0054] 本发明的主要作用是减少污泥的体积，降低后续构筑物或处理单元的压力。例如通过将污泥从1％浓度浓缩至3％浓度，浓缩后体积变为原来的三分之一。
[0055] 以上具体实施方式对本发明的实质进行详细说明，但并不能对本发明的保护范围进行限制，显而易见地，在本发明的启示下，本技术领域普通技术人员还可以进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。
