正方形刮泥机技术研发及产业化应用前景_丁南华

50http://www.jsbwater.com技术与应用Technology&Application水工业市场2009年第7期一、正方形池刮泥机发明专利技术特点在正方形刮泥机刮臂两端设置使始终保持向外径向扩张变形的四连杆机构（parallelogramlinkage）辅刮泥臂，随刮泥机刮臂转动依正方形池壁伸缩运行，能形成旋转轨迹为正方形刮泥机，上下全截面正方形结构池，不仅单池可增加面积27%，相邻合建至少可以节约占地35%以上，，所有单体构筑物为一体化组合，距离相对变小，连接管渠变短，甚至单体构筑物之间只用套管，水力损失减少，水泵功率扬程变小，节省总投资25%；在池来水充分利用四角碰撞四角产生紊流，强化了混凝反应，水力特性更佳，可以分别提高水处理能力28%和泥水分离效果25%。此关键技术及创新点依据已获相关专利授权号：ZL200510037821.3；ZL200520069253.0。池面至池底全截面均为正方形结构池型刮泥机技术，除江苏新纪元环保有限公司外，目前未见国内外任何文献报道和专利公开。正方形沉淀池刮泥机09年通过江苏省自主创新产品认定，已经列入政府采购目录，正方形池刮泥机企业标准Q/320282AWE004-2009。二、工作原理XJYHB-ZG水处理正方形沉淀池刮（吸）泥机是中心驱动或周边转动的悬臂钢梁结构。使桁架作以中心支柱或周边转动为圆心的圆周运动，从而带动桁架底部的刮泥板按阿基米德螺旋线运行，将池底泥砂推入辐射沉淀池中心的集泥坑，正方形沉淀池刮（吸）泥机是在水处理正方形沉淀池刮（吸）泥机刮臂上设置铰链四连杆机构的自动控制运行刮泥的装置，并在刮臂上设置斜支座，在平行四边形与刮臂间设斜拉杆及可调节吊扣，在平行四边形杆件上设置接触滚轮，铰链四连杆平行四边形一杆件在预置外力作用下，始终保持向外径扩张变形，从而使平行四边形刮臂对向杆件外端能始终紧靠正方形池壁，在池壁滚轮外力作用阻挡下，随刮臂旋转作径向往复摆动，达到能刮除圆周以外四角沉淀污泥能力。完成刮吸泥工作程序，最后泥砂由排泥管排出，来水进入正方形池在刮泥机转轨下充分利用四角碰撞产生紊流，强化了混凝反应，水力特性更佳。三、正方形池刮泥机国内外研究现状国内外已有研究机构对新型正方形刮泥机技术研发及产业化应用前景文/丁南华，虞国量，庄昌玺（江苏新纪元环保有限公司江苏宜兴214214）摘要：将水处理工艺中各种沉淀、澄清、浓缩池设计成兼具圆形池和矩形池两者优点，又能克服两者缺点的上下全截面正方形结构池，模块化组合正方形池刮泥机弥补了这个空白，相邻合建及相同直径单池可增加面积，节约占地及投资。降低运行成本，提高处理能力及泥水分离效果，无疲劳工况出现等优点，是节地节能低成本高功效创新型技术优势的环保装备，能大幅度夯实及提升我国环保装备整体技术水平和竞争力。关键词：水处理沉淀澄清浓缩池正方形刮泥机http://www.jsbwater.com51Technology&Application技术与应用水工业市场2009年第7期正方形刮泥机装备进行研发。上海市政工程设计研究院研制的中置式正方形沉淀池刮泥机适用于上部正方形，下部圆形结构池；法国得利满公司在研制的高密度正方形澄清池刮泥机是上部正方形，下部圆形池。他们都提出正方形池形概念，并吸收正方形池优点，已在国内使用多年，由于刮泥机未有突破只能刮圆面积限制，只能建设池形为上部正方形，下部填充成圆形，增加了土建投资，未能充分利用池容，未能实现处理水量并未与池形结构同比增加，并未能达到占地池容最大化及建设投资最小化。四、正方形池刮泥机示范应用正方形沉淀池刮泥机实施太湖治理科技攻关应用专项（BS2007101）已通过验收，并已在山西潞安矿业集团公司污水处理工程；云南安宁市钢铁有限公司钢铁综合废水处理与回用示范工程；太原市三兴煤炭气化集团公司综合废水处理与回用工程；等工程成功示范应用，最长连续运行2年。五、正方形池刮泥机产业化研发内容①研究建立不同规格正方形泥水分离池刮泥机，四连杆副刮泥装置设计数学模型，以及开发正方形刮泥机结构力学设计软件。为工程应用提供支撑。由于不同规格正方形泥水分离池圆周以外四角尺寸不相同，导致副刮泥装置伸缩距离不同，需设计不同四连杆副刮泥装置。通过对不同尺寸正方形池放样设计，研究四连杆副刮泥装置：杆件长度、高度、角度、间距；干件和副刮泥板间长度、高度、角度；配重系统；平衡系统；静动荷载、惯量和力矩等数据变化规律，从而形成正方形刮泥机系统设计数学模型。开发正方形刮泥机结构力学设计软件，为不同规格系统设计提供快捷计算方法。为工程应用提供支撑。②建立不同处理工艺正方形泥水分离（沉淀、混凝、污泥浓缩、澄清）池最佳配置模型，研究产业化工程应用推广，实现节地最大化。通过对正方形泥水分离（沉淀、混凝、污泥浓缩、澄清）池用于不同处