申請日2013.12.18

　　公開(公告)日2014.03.26

　　IPC分類號C02F11/12

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種板框壓濾污泥脫水裝置及自動拉板方法，包括濾液管、固定機頭、板框、滑動機頭、控制器、濾漿管、機身導(dǎo)軌及拉板裝置，濾液管及濾漿管穿過固定機頭和所有的板框，板框壓濾污泥脫水裝置還包含超聲波裝置，超聲波裝置與濾漿管相連。拉板裝置對稱分布，拉板裝置包含拉塊、連桿、銷釘、滑輪組、動平臺、牽引索I、牽引索II、底座及油缸，拉塊及連桿數(shù)量為多個，拉塊與每次拉的板框數(shù)量相等，滑輪組通過牽引索I與拉塊相連，動平臺設(shè)置在底座上，可在底座上上下升降。本發(fā)明將超聲波脫水及板框壓濾脫水相結(jié)合，脫水處理后污泥的污泥含水率更低，結(jié)構(gòu)更緊湊，且每次拉動多塊板框，生產(chǎn)效率大大提高。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種板框壓濾污泥脫水裝置，包括濾液管(1)、固定機頭(2)、板框(3)、滑動 機頭(4)、控制器(7)、濾漿管(9)、機身導(dǎo)軌(22)及拉板裝置，所述的固定機頭(2) 和滑動機頭(4)設(shè)置在脫水裝置的兩頭，所述的板框(3)數(shù)量為多個，所述的濾液管(1) 及濾漿管(9)穿過固定機頭(2)和所有的板框(3)，其特征在于：所述的板框壓濾污泥 脫水裝置還包含超聲波裝置(26)，所述的超聲波裝置(26)與濾漿管(9)相連，所述的 拉板裝置對稱分布在板框(3)的兩側(cè)，拉板裝置包括拉塊(18)、連桿、銷釘(13)、滑 輪組(8)、升降平臺(11)、牽引索I(10)、牽引索II(24)、底座(12)及油缸(23)， 所述的拉塊(18)及連桿數(shù)量為多個，拉塊(18)與每次拉的板框(3)數(shù)量一一對應(yīng)， 所述的滑輪組(8)通過牽引索I(10)與拉塊(18)相連。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板框壓濾污泥脫水裝置，其特征在于：所述的連桿包 含定連桿I(14)、定連桿II(15)及動連桿(16)，所述的拉塊(18)通過定連桿I(14)、 定連桿II(15)及動連桿(16)、銷釘(13)依次連接，所述的定連桿I(14)與其中一 個拉塊(18)固連，定連桿II(15)與相鄰的另一個拉塊(18)固連，所述的動連桿(16) 設(shè)置在定連桿I(14)、定連桿II(15)中間，動連桿(16)的兩端通過銷釘(13)分別 與定連桿I(14)、定連桿II(15)動連接。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板框壓濾污泥脫水裝置，其特征在于：所述的升降平 臺(11)設(shè)置在底座(12)上，可在底座(12)上升降，升降平臺(11)和底座(12)上 的兩端分別連接有步進電機(19)、絲桿(20)和螺母(21)，所述的螺母(21)固定在升 降平臺(11)上，所述的絲桿(20)一端與步進電機(19)相連，另一端與螺母(21)配 合，絲桿19繞升降平臺(11)及底座(12)上的孔轉(zhuǎn)動，所述的升降平臺(11)的左右兩 端還分別設(shè)置有油缸(23)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板框壓濾污泥脫水裝置，其特征在于：所述的滑輪組 (8)包含有動滑輪和定滑輪，滑輪組(8)一端通過牽引索I(10)與最右端拉塊(18) 相連，另一端與滾筒(5)及電機(6)相連。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板框壓濾污泥脫水裝置，其特征在于：所述的底座(12) 設(shè)置機身導(dǎo)軌(22)上，可沿機身導(dǎo)軌(22)水平移動，底座(12)的兩端連接有牽引索 II(24)及動力裝置(25)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板框壓濾污泥脫水裝置，其特征在于：所述的控制器 (7)分別與電機(6)、超聲波裝置(26)、步進電機(19)、油缸(23)、動力裝置(25) 電連接。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板框壓濾污泥脫水裝置，其特征在于：所述的拉塊(18) 下端還設(shè)置有滾輪(17)，所述滾輪(17)可在升降平臺(11)的導(dǎo)軌上滾動。

　　8.一種自動拉板方法，其特征在于：它包含以下步驟：

　　1)拉板框之前，拉塊位于板框下方，升降平臺在步進電機、絲桿和螺母的作用下上 升，拉塊慢慢進入到板框內(nèi)一定深度，且和板框上的拉耳接觸，將上升的高度信號發(fā)送到 控制器;

　　2)控制器檢測到拉塊上升達到一定的高度后對電機發(fā)出信號，電機帶動滾筒滾動， 滾筒上的牽引索I通過滑輪組對最右邊的拉塊施加拉力拉動拉塊，拉塊帶動第一個板框運 動，同時板框帶動定連桿I、動連桿II及定連桿運動伸展，當(dāng)定連桿I、定連桿II及動連 桿伸展至他們的的連線處于最大距離時，兩個板框之間的距離也達到最大，污泥可以完全 下落，此時第二塊拉板開始受到連桿的拉力，拉動第二塊板框運動，如此依次進行，將該 周期所需要拉動的板框全部拉開一個基本相等的距離，板框內(nèi)的污泥可全部掉落;

　　3)控制器通過檢測牽引索I的拉動距離來判斷所有的板框全部拉開后，將信號發(fā)送給 左端油缸，左端油缸通過推動最后(左)一個板框，將板框依次一起往第一塊板框靠攏， 此時，拉桿會自動收縮，使得各個板框之間可以靠緊;

　　4)待該周期內(nèi)所有的板框都推到位時，此時控制器控制步進電機做反向運動，步進 電機帶動絲桿、螺母使升降平臺下降，拉塊也隨著下降低于板框拉耳的高度;

　　5)控制器發(fā)信號給動力裝置，動力裝置控制牽引索II將整個拉板裝置往左端移動一 定的距離，在牽引索II將整個拉板裝置往左端移動的過程中，右端的油缸將所有的的拉塊 推到最左端，進入到下一個周期拉動下一批板框，直至將整個板框全部拉開為止，結(jié)束所 有過程。

　　說明書

　　板框壓濾污泥脫水裝置及自動拉板方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，具體的說是一種板框壓濾污泥脫水裝置及自動拉板方法。

　　背景技術(shù)

　　污水處理過程中產(chǎn)生大量的污泥，其數(shù)量約占處理水量的0.3%-0.5%，污泥的處理投 資及運行成本非常巨大，用于污泥處理的費用一般占污水處理廠運行費用的20%-50%，給 污水處理帶來了沉重的負擔(dān)。當(dāng)前傳統(tǒng)的處理方法是通過投加絮凝劑先進行調(diào)理，然后帶 式壓濾機進行機械脫水，形成含水率70%-80%左右的污泥外運進行填埋、發(fā)酵制肥等，這 種方式因含水率太高對填埋場的周邊環(huán)境極其處理帶來極其不利的影響。現(xiàn)在應(yīng)用板框壓 濾機進行機械脫水方法越來越多，污泥一般可以達到含水率60%左右進行外運，較傳統(tǒng)的 處理方法有了很大的提高。但是隨著國家污泥處理的減量化及利用化要求越來越高，希望 處理的污泥含水率進一步降低。

　　由于污泥中生物細胞及膠體含有大量的間隙水(約占全部含水的70%)無法通過機械 脫水的方法全部擠出。所以，必須采用特殊的手段來破解細胞間的結(jié)構(gòu)及污泥的粘膠相區(qū)， 使得部分“間隙水”先被排出，再通過機械的方法擠出。通過這種組合創(chuàng)新方法，可以實 現(xiàn)污泥脫水到50%左右。

　　板框壓濾機的自動拉板系統(tǒng)板框壓濾機中的拉板裝置，其性能的優(yōu)劣直接影響到板框 壓濾機的效率以及脫水的效率�，F(xiàn)有自動拉板系統(tǒng)一般由電機、液壓馬達、拉板小車、鏈 輪、鏈條等組成，在繼電器的控制下，電機帶動液壓馬達，通過鏈條帶動左右拉板小車完 成取拉板，其每次運動只能取拉一塊板，將一塊板拉到相應(yīng)位置后，重復(fù)進行取拉下一塊 板，直至拉完全部的板框為止。該拉板方法對于板框數(shù)量不多的小型板框壓濾機來說影響 不大，但是對于板框數(shù)量很多的大型板框壓濾機，將所有的板框全部拉完則需要很多時間， 如將一百多塊的板框全部拉完大概需要半小時左右，占整個污泥板框壓濾脫水時間(約2 小時)的比例較大，自動拉板系統(tǒng)對于板框機生產(chǎn)效率有重要影響。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明針對當(dāng)前污泥脫水及自動拉板裝置和方法存在的問題，提供一種可同時取拉多 塊板的組合污泥脫水裝置及方法，可將污泥含水率降低，并提高板框機的生產(chǎn)效率。

　　本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的板框壓濾污泥脫水裝置，包括濾液管、 固定機頭、板框、滑動機頭、控制器、、濾漿管機身導(dǎo)軌及拉板裝置，所述的固定機頭和 滑動機頭設(shè)置在脫水裝置的兩頭，所述的板框數(shù)量為多個，所述的濾液管及濾漿管穿過固 定機頭和所有的板框，所述的板框壓濾污泥脫水裝置還包含超聲波裝置，所述的超聲波裝 置與濾漿管相連，所述的拉板裝置對稱分布板框兩側(cè)，拉板裝置包含拉塊、連桿、銷釘、 滑輪組、升降平臺、牽引索I、牽引索II、底座及油缸，所述的拉塊及連桿數(shù)量為多個， 拉塊與每次拉的板框數(shù)量一一對應(yīng)，所述的滑輪組通過牽引索I與拉塊相連。

　　采用以上結(jié)構(gòu)，將機械脫水與超聲波脫水相結(jié)合，污水先在超聲波的作用下，破壞污 水細胞間的結(jié)構(gòu)及污泥的粘膠相區(qū)，使得更多“間隙水”先被排出，接著通過濾漿管進入 到板框內(nèi)進行擠壓，將“間隙水”及自由水等排出�？蓪崿F(xiàn)超聲波破壞細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)后馬 上進入到板框壓濾機內(nèi)進行擠壓，兩者協(xié)調(diào)性強，脫水效果好，脫水后的污泥含水率更低。 將超聲波設(shè)置在板框壓濾機內(nèi)，使得整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊。通過拉板裝置可同時拉動多塊板 框，生產(chǎn)效率遠遠高于現(xiàn)有的每次僅拉動一塊板框。

　　作為改進，所述的連桿包含定連桿I、定連桿II及動連桿，所述拉塊通過定連桿I、 定連桿II及動連桿、銷釘依次連接，所述的定連桿I與其中一個拉塊固連，定連桿II與相 鄰的另一個拉塊固連，所述的動連桿設(shè)置在定連桿I、定連桿II中間，動連桿的兩端通過 銷釘分別與定連桿I、定連桿II動連接。連桿的強度足夠承受大的推拉力作用，并且板框 拉開的距離可通過連桿與銷釘之間的連接位置或連桿的長度來調(diào)節(jié)，采用連桿機構(gòu)對于板 框推拉的實現(xiàn)簡單可靠，調(diào)節(jié)方便。

　　作為改進，所述的升降平臺設(shè)置在底座上，可在底座上升降，升降平臺和底座上的兩 端分別連接有步進電機、絲桿和螺母，所述的螺母固定在升降平臺上，所述的絲桿一端與 步進電機相連，另一端與螺母配合，絲桿繞升降平臺及底座上的孔轉(zhuǎn)動，所述的升降平臺 的左右兩端還分別設(shè)置有油缸。采用升降平臺的升降來調(diào)節(jié)拉塊等的高度，實現(xiàn)在需要取 拉板框時升高，在本次板框取拉完成后進入到下一個周期過程中升降平臺下降。采用步進 電機、絲桿和螺母結(jié)構(gòu)實現(xiàn)升降，該機構(gòu)可靠，且升降的距離可實現(xiàn)精準控制。

　　作為改進，所述的滑輪組包含有動滑輪和定滑輪，滑輪組一端通過牽引索I與最右端 拉塊相連，另一端與滾筒及電機相連。由于本發(fā)明采用的同時拉動多塊板框所需要的拉力 非常大，通過采用輪滑組可以降低拉力，使得拉動板框過程輕松實現(xiàn)。

　　作為改進，所述的底座設(shè)置機身導(dǎo)軌上，可沿機身導(dǎo)軌水平移動，底座的兩端連接有 牽引索II及動力裝置。

　　作為改進，所述的控制器分別與電機、超聲波裝置、步進電機、油缸、動力裝置電連 接，通過電機、超聲波裝置、步進電機、油缸、動力裝置分別控制拉桿的位移，超聲波裝 置的強度與時間，升降平臺的升降距離以及底座的左右位移。通過控制系統(tǒng)可將拉板裝置 的各個過程有序控制，完成拉板的所有動作。

　　作為改進，所述的拉塊下端還設(shè)置有滾輪，滾輪在升降平臺的導(dǎo)軌上滾動，采用滾輪 減少拉塊的摩擦力。

　　本發(fā)明的自動拉板方法，它包含以下步驟：

　　1)取拉板前，拉塊位于板框下方，升降平臺在步進電機、絲桿和螺母的作用下上升， 拉塊慢慢進入到板框內(nèi)一定深度，且和板框上的拉耳接觸，將上升的高度信號發(fā)送到控制 器;

　　2)控制器檢測到拉塊上升達到一定的高度后對電機發(fā)出信號，電機帶動滾筒滾動， 滾筒上的牽引索I通過滑輪組對最右邊的拉塊施加拉力，拉動拉塊運動，拉塊帶動第一個 板框運動，同時拉塊帶動定連桿I、定連桿II及動連桿運動伸展，當(dāng)定連桿I、定連桿II 及動連桿伸展至他們的的連線處于最大距離時，兩個板框之間的距離也達到最大，污泥可 以完全下落，此時第二塊拉板開始受到連桿的拉力，拉動第二塊板框運動，如此依次進行， 將該周期所需要拉動的板框全部拉開一個基本相等的距離，板框內(nèi)的污泥會可全部掉落;

　　3)控制器通過檢測牽引索I的拉動距離來判斷所有的板框全部拉開后，將信號發(fā)送給 左端油缸，左端油缸通過推動最后(左)的一個板框，將板框依次一起往第一塊板框靠攏， 此時，拉桿會自動收縮，使得各個板框之間可以靠緊;

　　4)待該周期內(nèi)所有的板框都推到位時，此時控制器控制步進電機做反向運動，步進 電機帶動絲桿、螺母使升降平臺下降，拉塊也隨著下降低于板框拉耳的高度;

　　5)控制器發(fā)信號給動力裝置，動力裝置控制牽引索II將整個拉板裝置往左端移動， 在牽引索II將整個拉板裝置往左端移動的過程中，右端的油缸將所有的的拉塊推到最左 端，進入到下一個周期拉動下一批板框，直至將整個板框全部拉開為止，結(jié)束所有過程。

　　采用該自動拉板方法，同時拉動多個板框，在各個執(zhí)行機構(gòu)及控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用下， 大大提高拉板速度，縮短整個拉板時間，提高生產(chǎn)效率。