一种用于河湖底泥浓缩调理一体化设备的制作方法

本实用新型涉及污水污泥处理技术领域，具体而言，涉及一种用于河湖底泥浓缩调理一体化设备。

背景技术：

河湖底泥是粘土、泥沙、有机质和各种矿物的混合物，转化并沉积于水体底部而形成的，是水生态系统的重要组成部分。目前，对于河湖底泥的浓缩方式主要有重力式浓缩和机械式浓缩，前者是利用重力作用的自然沉降分离方式，通过在沉淀中形成高浓度污泥层达到浓缩的目的，无需外加能量，是一种最节能的污泥浓缩方法，但重力浓缩时间长，浓缩效果差；后者是通过气浮、离心等(螺旋式、转鼓式、离心式、带式机械浓缩机构)机械设备的外力，在离心力、药剂等作用下降低底泥含水率，提高底泥含固量的目的，该方式虽然具有浓缩效果好且处理量大等优点，但其设备投资高、运行成本大且浓缩后还需进行调理等不足。

有鉴于此，特提出本申请。

技术实现要素：

本实用新型的目的克服现有浓缩设备无法既兼顾运行成本又保证浓缩效率的问题，而在于提供一种用于河湖底泥浓缩调理一体化设备，该设备不仅浓缩效率高，而且投入不高，设备占地不大，能够在控制成本条件下将浓缩与调理一并进行。

本实用新型的实施例是这样实现的：一种用于河湖底泥浓缩调理一体化设备，包括钢结构池体以及设置在钢结构池体内的混合调理机构，混合调机构包括导流筒和搅拌组件，导流筒通过固定件安装于钢结构池体的池底上方，搅拌组件包括搅拌电机以及设置于搅拌电机的输出轴上的搅拌叶轮，搅拌电机固定于导流筒上方的钢结构池体，搅拌叶轮位于导流筒内；

钢结构池体上连接有出泥管、进泥管、出水管和加药管，出泥管与钢结构池体的底部或下部连通，出水管与导流筒上方的钢结构池体上部或顶部连通，加药管一端与导流筒的内腔连通。

进一步地，钢结构池体内安装有金属网，金属网位于导流筒上方，并将钢结构池体的内腔分隔为上下两个空间。

进一步地，钢结构池体内设置有泥水分离器，泥水分离器包括多组并排设置的分离板组，每组分离板组沿金属网的长度方向布置，且每组分离板组均包括两块长度方向一致的挡板，每组分离板组中，两块挡板的上边沿朝相互靠近的一侧倾斜。

进一步地，钢结构池体的内设置有盖板，盖板覆盖于钢结构池体的上端口处，且盖板两侧与钢结构池体的池壁之间形成溢流槽，出水管与任一溢流槽连通。

进一步地，进泥管与钢结构池体连接的一端穿过盖板并延伸至靠近钢结构池体的池底处。

进一步地，导流筒上端口呈缩口状，其下端口呈扩口状，导流筒外壁的下端设置有导药组件，导药组件包括环状的导药体以及多个导药嘴，导药体套设于导流筒外壁，且导药体内加工有储药腔，多个导药嘴沿导药体的中心呈环状分布，每个导药嘴一端与导药体的储药腔相通，另一端穿入至导流筒的内腔中，加药管与导药体的储药腔相通。

进一步地，储药腔呈环形，且储药腔划分为呈环状并相互独立的第一腔和第二腔，第一腔和第二腔沿导药体的外沿至内沿呈同心分布，第一腔和第二腔之间连通有多个与导药嘴数量相等的堵孔，第二腔内设置有多个与导药嘴数量相等的控制阀组件，每组控制阀组件用于封堵单个堵孔，每个导药嘴均与第二腔连通，且单个导药嘴靠近单个控制阀组件。

进一步地，导药嘴内设置有用于将其内腔分隔为两个独立空间的密封板，密封板远离第一腔的一侧与导药嘴的内腔壁铰接，以使密封板能够在受到第二腔内药剂的挤压力后打开，并使药剂进入至导药嘴的出口端，密封板与导药嘴内腔壁的铰接设置有可使密封板转动后并复位的扭簧。

进一步地，储药腔还划分有呈环状的第三腔，第三腔位于第二腔的内沿侧，并与第二腔同心分布，第三腔和第二腔交接处之间设置有隔板，控制阀组件包括堵球和导向杆，堵球位于第二药腔内并用于封堵堵孔，导向杆一端与堵球固定连接，另一端活动穿过隔板并伸入至第三腔内，隔板与堵球之间固定有套设于导向杆上的复位弹簧。

进一步地，导药嘴内设置有用于将其内腔分隔为两个独立空间的密封板，密封板远离第一腔的一侧通过销式铰链与导药嘴的内腔壁铰接，以使密封板能够在受到第二腔内药剂的挤压力后打开，并使药剂进入至导药嘴的出口端，密封板上靠近其销式铰链的一端固定有伸入至第三腔内的摆动杆，摆动杆远离密封板一端固定有扇形齿轮，导向杆穿入第三腔的一端下表面加工有齿条，齿条与扇形齿轮之间的第三腔内可转动地安装有联动齿轮，联动齿轮两侧分别与齿条和扇形齿轮啮合。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供的浓缩调理一体化设备通过在钢结构池体内设置混合调理机构，由搅拌组件的搅拌叶轮带动污泥沿着导流筒内腔由下至上循环提升，此提升过程中由加药管持续输出絮凝药剂和加固药剂与污泥进行充分混合，使污泥达到较好的絮凝沉降效果，从而与清水分离更加沉底，一步化实现浓缩与调理的目的，相对于现有的机械浓缩设备分两个步骤实现浓缩与调理的方式，成本更加低廉，运行更加可控。

总体而言，本实用新型实施例提供的浓缩调理一体化设备结构简单且设计巧妙，一体化集成且整体占地不大，整体的成本投入不高，并且能够达到较高的浓缩效率，非常具有应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的浓缩调理一体化设备的俯视示意图；

图2为图1所示浓缩调理一体化设备的省略金属网的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的浓缩调理一体化设备的左视断面图；

图4为图3的a处放大示意图。

图标：1-钢结构池体；2-搅拌组件；3-泥水分离器；4-金属网；5-导流筒；6-固定件；7-出泥管；8-进泥管；9-加药管；10-出水管；11-溢流放空管；12-溢流槽；13-盖板；21-搅拌电机；22-输出轴；23-搅拌叶轮；31-挡板；51-导药组件；501-导药体；502-第一腔；503-第二腔；504-第三腔；505-堵球；506-导向杆；507-复位弹簧；508-联动齿轮；509-扇形齿轮；510-摆动杆；511-密封板；512-通口；513-堵孔；514-导药嘴。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1～图3，本实施例提供的一种用于河湖底泥浓缩调理一体化设备括钢结构池体1以及设置在钢结构池体1内的混合调理机构，钢结构池体1采用四周封闭且顶部开放的箱型结构形式，根据钢结构池体1的容积大小来选择其内的混合调理机构数量，即容积越大，可设置多组混合调理机。以单组混合调理机构为例展开说明，所述混合调机构包括导流筒5和搅拌组件2，所述导流筒5通过固定件6安装于钢结构池体1的池底上方，优选为导流筒5下端口处距0.1～0.3米范围内，所述的固定件6可以是块状、杆状或板状，通过焊接、螺接、铆接等固定方式与钢结构池体1连接。所述搅拌组件2包括搅拌电机21以及设置于搅拌电机21的输出轴22上的搅拌叶轮23，将搅拌电机21固定于导流筒5上方的钢结构池体1上或其他平台上，其输出轴22输出向下穿入至钢结构池体1内的导流筒5处，以使搅拌叶轮23位于该导流筒5内，通过启动搅拌电机21，搅拌叶轮23可在导流筒5内高速旋转，从而将钢结构池体1底部的污泥通过搅拌作用力使其螺旋上升，从而具备能够使污泥处于活动或运动状态的条件。

所述钢结构池体1上连接有出泥管7、进泥管8、出水管10和加药管9，出泥管7、进泥管8、出水管10和加药管9均能与钢结构池体1的内腔连通，其中的出泥管7、进泥管8、出水管10均采用法兰连接的形式焊接或熔接于钢结构池体1上，出泥管7、进泥管8、出水管10和加药管9可以是钢制或pvc制。所述出泥管7与钢结构池体1的底部或下部连通，能够及时将钢结构池体1内浓缩后的污泥排出，所述出水管10与导流筒5上方的钢结构池体1上部或顶部连通，能够将分离或溢流至污泥表面的清水或水液及时排出；所述进泥管8与钢结构池体1内腔连通即可，能够将外部抽排的淤泥输送至该钢结构池体1内即可；所述加药管9一端与导流筒5的内腔连通，能够在污泥处于螺旋上升时通入或鼓入药剂使带有污水的污泥达到絮凝和沉降的目的。具体地，药剂优选为液体形式的絮凝药剂和加固药剂，污泥能够与药剂充分结合并形成大颗粒絮凝沉降。底泥或淤泥经进泥管8输送至钢结构池体1内，输入至达到指定容积或水位后，启动搅拌电机21，泥水在导流筒5内螺旋上升，此过程与药剂充分结合达到同步浓缩和挑剔的目的，浓缩后的污泥沉降至钢结构池体1底部由出泥管7排出，分离或溢流至污泥表面的清水由出水管10排出即可。整个设备的主体结构简单且巧妙，成本投入不高，并且能够达到较高的浓缩效率。

为了进一步增加大颗粒絮凝状污泥和清水的分离率，所述钢结构池体1内安装有金属网4，金属网4位于导流筒5上方，并将钢结构池体1的内腔分隔为上下两个空间，本实施例中，金属网4水平安设在钢结构池体1内，且金属网4的横截面形状与钢结构池体1内腔的横截面形状匹配，能够刚好将钢结构池体1的内腔分隔为上下两个空间，使得所有的大颗粒絮凝状污泥能够被该金属网4阻挡或阻隔，该金属网4的网格尺寸为10～20厘米范围最佳，通过螺栓、螺钉或铆钉等紧固件与钢结构池体1内壁连接。此外，为了进一步增加小颗粒絮凝状污泥与清水的分离率，所述钢结构池体1内设置有泥水分离器3，所述泥水分离器3包括多组并排设置的分离板组，即表示泥水分离器3由多组并排分布的分离板组构成，相邻分离板组之间可连续也可存在间隔。以单组分离板组为例展开说明，每组分离板组沿金属网4的长度方向布置，能够覆盖整个金属网4的上表面的有效面积，且每组分离板组均包括两块长度方向一致的挡板31，在每组分离板组中，两块挡板31的上边沿朝相互靠近的一侧倾斜，即表示每组分离板组的两块挡板31呈“八”字形布置，每块挡板31的倾角在在60度左右最佳，上端相距的距离与下端相距的距离比为1:3～6为佳。每块挡板31的下沿固定在金属网4上，固定的方式可以是直接焊接或熔，也可以是通过紧固件连接。小颗粒絮凝状污泥与污水(统称泥浆)经挡板31的阻隔或阻挡作用，富集并形成大颗粒，最终沉降在钢结构池体1内，清水则从相邻挡板31之间的间隙处溢流至泥水分离器3上方。

在本实施例中，所述钢结构池体1的内设置有盖板13，所述盖板13覆盖于钢结构池体1的上端口处，能够对钢结构池体1开口处形成有效的阻挡作用，不仅可避免整个钢结构池体1出现大量泥浆抛洒溅出的问题，而且能够对钢结构池体1形成部分遮挡，更加美观且能抑制气味散发。作为优选地，盖板13长度方向的两侧与钢结构池体1的池壁之间形成溢流槽12，溢流槽12的槽顶端能够与钢结构池体1内的液位相平，最上方的清水流动至溢流槽12内，所述出水管10与任一溢流槽12连通，也可设置多根出水管10与每一溢流槽12连通，此处采用前者形式，流动至溢流槽12的清水可经出水管10排出。此外，在钢结构池体1上方(高于泥水分离器3且低于出水管10)的部分连接并连通有溢流放空管11，当出现紧急或不可控状况时，可打开溢流放空管11将未彻底分离的泥浆提前排出。所述进泥管8与钢结构池体1连接的一端穿过盖板13并延伸至靠近钢结构池体1的池底约0.2～0.3米处。

此前我们将加药管9直接与导流筒5连通，处于加药管9一侧的污泥浓缩与调理效果较好，另一侧的效果相对较差，导致盖板13两侧溢出的清水浑浊度相差较大，加长作业周期以及更换药剂种类也无法有效改善该问题，实用新型人经过研究试验得出，需要改变加药管9输入至导流筒5内的均匀度，提高药剂与进入导流筒5内的污泥接触的均匀性，可以有效改善该问题。请参阅图3和图4，所述导流筒5上端口呈缩口状，其下端口呈扩口状，该形式能够更好地适应并促进污泥位于导流筒5内螺旋上升的状态。所述导流筒5外壁的下端设置有导药组件51，本实施例中，所述导药组件51包括环状的导药体501以及多个导药嘴514，该导药体501套设于导流筒5的下端外壁处，且导药体501内加工有储药腔，作为药剂储存或过渡的空间，多个导药嘴514沿导药体501的中心呈环状分布，每个导药嘴514一端与导药体501的储药腔相通，另一端穿入至导流筒5的内腔中，这样便能所有的导药嘴514沿导流筒5的周向分布，并作为药剂的输送通道，所述加药管9与导药体501连接并与其储药腔相通，药剂经加药管9输送至储药腔内，再经过导药嘴514进入至导流筒5内腔四周，即可达到提高药剂与污泥结合充分性或均匀性的目的。

将导药组件51设计为环状后，药剂的输入面扩广后，显著提高了药剂与污泥的接触面积，有效地提高了污泥絮凝的均匀性。考虑到靠近加药管9的导药嘴514还是存在与其余导药嘴514输出量的差异，导致药剂与污泥结合的均匀度还有提高空间，所述储药腔呈环形，且该环形的储药腔划分为呈环状并相互独立的第一腔502和第二腔503，所述第一腔502和第二腔503沿导药体501的外沿至内沿呈同心分布，即表示第一腔502和第二腔503由外向内呈同心环分布，且相接的地方被成型在储药腔内的壁或板阻隔，相互之间暂处于未连通状态。在第一腔502和第二腔503之间连通有多个与导药嘴514数量相等的堵孔513，堵孔513作为第一腔502和第二腔503之间的通道，可更加可控。所述第二腔503内设置有多个与导药嘴514数量相等的控制阀组件，每组控制阀组件用于封堵单个堵孔513，即表示该控制阀组件安装在第二腔503内，主要的作用用于封堵堵孔513，并对堵孔513达到控制开闭的作用。

控制阀组件采用现有的单向阀结构形式，可通过带弹簧的堵块来达到活动封堵堵孔513的目的，受压一定压力后能够自动打开。具体地，所述储药腔还划分有呈环状的第三腔504，第三腔504位于第二腔503的内沿侧，并与第二腔503同心分布，第三腔504和第二腔502交接处之间设置有隔板，使得第三腔504和第二腔502相对隔开，尽可以完全隔开也可以部分隔开，所述控制阀组件包括堵球505和导向杆506，所述堵球505位于第二药腔503内并用于封堵堵孔513，所述导向杆506一端与堵球505固定连接，另一端活动穿过所述隔板并伸入至第三腔504内，该隔板与堵球505之间固定有套设于导向杆506上的复位弹簧507，弹簧处于压缩状态，能够作用在堵球505使堵球505充分地封堵所述堵孔513，当堵球513靠近第一腔502一侧受压大于复位弹簧507弹力后，能够及时打开堵孔513并使药剂可进入至第二腔503内。每个导药嘴514均通过通口512与第二腔503连通，带有一定压力的药剂使控制阀组件打开后，能够顺利进入至导药嘴514内，当然，为了提高药剂进入至导药嘴514内的容易度，单个导药嘴514靠近单个控制阀组件，即表示设置控制阀组件的导药体501处连接该导药嘴514，减少药剂的传输路径，可以直接输送至导药嘴514内，需要说明的是，药剂采用泵送的方式最佳，即药剂在负压下输送至储药腔和导药嘴514内，更能增加药剂输送的充分性以及与污泥结合的充分性。

由于导药嘴514常处于污泥包覆的工作环境中，为避免污泥过多地进入至第二腔503内，所述导药嘴514内设置有用于将其内腔分隔为两个独立空间的密封板511，该密封板511远离第一腔502的一侧与导药嘴514的内腔壁铰接，铰接的方式采用铰链连接的形式，如合页式铰链、销式铰链或球式铰链等，以使该密封板511能够在受到第二腔503内药剂的挤压力后打开，尤其是朝导药嘴514出口端(嘴口)一侧转动，并使药剂进入至导药嘴514的出口端。为了使密封板511具有一定转动后并复位的功能，在另一实施例中，所述密封板511与导药嘴514内腔壁的铰接处设置有可使密封板511转动后并复位的扭簧，当密封板511未达到压力临界条件时，处于隔断导药嘴514内腔的状态，此时的密封板511被设置于所述导药嘴514内壁上的凸沿限制，无法进一步朝第二腔502一侧转动，当密封板511收到药剂的挤压力时，尤其是高压后瞬间打开并使药剂从导药嘴514出口端喷出，药剂输送完毕后密封板511及时复位并保证隔断作用。

具体到本实施例中，为实现密封板511主动后复位的功能，所述密封板511远离第一腔502的一侧通过销式铰链与导药嘴514的内腔壁铰接，以使该密封板511能够在受到第二腔503内药剂的挤压力后打开，并使药剂进入至导药嘴514的出口端，密封板511上靠近其销式铰链的一端固定有伸入至第三腔504内的摆动杆510，即表示摆动杆510与密封板511固定连接，两者之间存在一定夹角，且该摆动杆510能够伸入至第三腔504内并能跟随密封板511进行往复式摆动杆，摆动的中心为销式铰链的转动轴心线上。所述摆动杆510远离密封板511一端固定有扇形齿轮509，扇形齿轮509的中心也位于销式铰链的转动轴心线上，所述导向杆506穿入第三腔504的一端下表面加工有齿条，该齿条与扇形齿轮509之间的第三腔504内可转动地安装有联动齿轮508，该联动齿轮508两侧分别与齿条和扇形齿轮509啮合，即表示联动齿轮508的内齿孔通过轮轴可转动地设置于第三腔504内，当导向杆506朝第三腔504滑动时，齿条作用于联动齿轮508并带动扇形齿轮509转动，最终使得密封板511打开，当导向杆506朝第一腔502滑动时，密封板511复位。这种联动的方式可以保证密封板511转动后复位的稳定性和可靠性，尤其是处于高压作用后需要瞬时复位的情况。此外药剂采用脉冲式喷入的方式从第一腔502最终从导药嘴514喷出，更需要密封板511与堵球505之间的配合联动，及时动作性与动作可靠性能够得到更有效的保证。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本实用新型。