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《上海第二工业大学》 2018年
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城市排水管网通沟污泥有机砂石洗涤系统的研究与设计

于佳静  
【摘要】:作为互联网+城市排水管网通沟污泥移动式处理处置整体项目的关键部分之一,本文的城市排水管网通沟污泥移动处置装置,通过互联网的方式,可实现通沟污泥的移动式资源化便捷处理。本文通过研究城市排水管网通沟污泥移动处置装置其中的污泥的清洗环节,运用多项先进成熟的技术原理,设计污泥自动分级有机砂石洗涤装置系统。旨在降低污泥中有机物含量以便后续工艺中处理得到高纯度的砂石,可应用于低档建筑材料(道路地基材料、管道填埋材料等),使污泥得以资源化利用,并解决管道堵塞引起的其他环境污染问题。响应国家建设智慧城市以及海绵城市的号召,构建人类居住最美家园。(1)附壁效应实现泥砂初步分离有机砂石洗涤系统的主体装置即有机砂石洗涤器,设计构思来源于一个勺子,水会顺着勺子弯曲的方向进行偏折,改变原来的运行方向。故设计一涡轮管腔喇叭口,水、砂石、有机物等组成的混合物经此装置,其运动方向由原来的竖直方向改变为水平方向。且混合物料在进料部位时还存在极其高的流体速度,在转变为水平方向的情况下,其流速迅速降低。故混合物料在旋流方向转变和运转流速下降的双重作用下,实现混合物料的初步分离。(2)流化砂床进行泥砂分层洗涤根据液固流化床粗煤泥分选机理,设计流化砂床有机砂石洗涤器。分离的砂石在洗砂装置下部进行洗砂,可实现有机物和矿化物的分层。混合物料中密度低于流化砂床密度的,随上升水流进入洗砂装置溢流堰中。此部分经球阀间歇性的排出,得到产物细砂及含有的有机漂浮物;混合物料中密度高于流化砂床密度的,则经过流体分布器通过中心排砂口进入锥形排砂装置,并随螺旋输送机排出,得到产物粗砂。同时内部设有三层搅拌装置,流化砂床可增加混合物料在装置体内的停留时间,实现砂石的有效洗涤。(3)超声清洗促进泥砂洗涤效果超声清洗可以增加矿物的可浮性;加快浮选速度;提高回收率;提高选择性。另外,超声于矿化物起着破碎、清洗、絮凝的功效。可以使颗粒相当大的物料破碎和解离,同时还有清洗表面的功效。本系统中,特殊设计螺旋超声清洗装置进行细砂的二次洗涤,螺旋分选既能达到有机漂浮物与细砂的分离,又能增加超声洗涤的时间,从而使细砂洗涤效果事半功倍;同时在粗砂主体洗涤装置中,可协同装置内部三层搅拌,使泥砂表面物质能够有效的脱落,进而增强洗涤效果,达到冲洗后有机物含量5%。(4)螺旋输送增强泥砂脱水性能螺旋输送机是本系统的最后一道脱水工序,之后输送至装置外部。同时进行脱水与输送,是尤其关键的设备之一。洗砂装置内洗下的有机物按照工艺情况,通过自控系统自动但并不是连续性排出,进而可以确保装置的分离清洗效率,使固含量达90%以上。(5)自控系统满足装置智能操作自动控制系统是本装置的主体运转系统,它的主要作用是实时监测系统所需关键数值以及控制其正常工作,是整个系统十分重要的组成部分。其中,压力传感器信号通过PLC控制系统把测量数值处理成平均密度值,还需用到PLC系统里的一个PID控制循环自动输送信号。PID的工作过程是先将传感装置的测定量和用户设定量进行对比分析,然后由执行器控制螺旋输送装置的开启或关闭,从而来控制整个自动控制系统,达到所要求的悬浮床层密度稳定性的目的。(6)多层产物实现资源二次利用经洗砂装置之前的前一道工序为振动筛分。振动筛上10mm以上的树枝、垃圾等大块颗粒随市政垃圾车运走处置;筛下物经洗砂装置分两层:上层溢流细砂和有机物漂浮物经螺旋分选超声装置,过滤去除掉其中的有机物,得到直径低于0.2mm的细砂;下层经流化砂床、机械搅拌及超声清洗设备洗涤,且经螺旋输送机脱水的砂石可作为低档建筑材料(道路地基材料、管道填埋材料等)。
【学位授予单位】:上海第二工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X703;TU992

【参考文献】
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