连续流电磁波污泥脱水实验装置及脱水方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污泥脱水技术领域，尤其涉及一种连续流电磁波污泥脱水实验装置及 脱水方法。
【背景技术】
[0002] 伴随着污水处理率的不断提升，污水处理量日渐加大，随之而来的便是污泥量的 与日俱增。未经处理的剩余污泥对人体非常有害，在污水处理过程中，细菌及大部分寄生生 物留存在污泥中，病毒可以吸附在污水中的颗粒上，随颗粒的沉淀也沉积到污泥中。且污泥 含水率高，体积大，不便于运输和储放，因而需要进行浓缩、消化、脱水等处理。其中污泥脱 水可以有效降低需要处理、处置的污泥体积，是污泥减量化工作中最为经济的一种方法。
[0003] 目前污泥的处置方法主要包括填埋、堆肥、焚烧等，但污泥含水率很高，经过浓缩、 消化后的污泥含水率依然高达95 %~97 %，污泥体积庞大，不便于外运，为降低污泥的运 输、综合利用及最终处置的成本，需要对进行污泥脱水处理，减少污泥体积。有报道指出，污 泥脱水是污泥处理最关键、最昂贵、最困难的一步，污泥脱水的费用占污泥处理成本的很大 一部分。因此，如何对污泥进行高效脱水处理，降低污泥脱水处理成本是解决当前各污水处 理厂污泥处理难题的一个重要突破口。
[0004] 在寻求减少剩余污泥量、降低环境负担的过程中，用于减少自废水处理设施、净水 处理设施等排出的剩余污泥的容量的脱水处理技术显得极其重要，并期望一种更有效的针 对污泥的脱水处理技术。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术中的问题，提供一种连续流电磁波污泥脱水实验装置及脱水 方法，提高污泥脱水和干燥的效率。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种连续流电磁波污泥脱水实 验装置，包括进泥装置、电磁波加载腔体、电磁波发射装置、控制单元，进泥装置包括搅拌装 置、蠕动泵，搅拌装置与蠕动泵的输入端之间通过管道连接；蠕动泵的输出端管道从电磁波 加载腔体的内部穿过，污泥通过蠕动泵的输出端管道（硅胶管）流经电磁波加载腔体，通过 电磁波进行加热，最后流入指定容器，电磁波发射装置固定在电磁波加载腔体上，并向电磁 波加载腔体内部发射均匀电磁波，污泥以环状管网式管道经过电磁波加载腔体内部，接受 电磁波加载；控制单元分别与蠕动泵、电磁波发射装置连接，控制蠕动泵转速、控制电磁波 发射装置的电磁波发射频率和功率。
[0007] 按上述技术方案，搅拌装置与蠕动泵的输入端之间的管道材质为聚丙烯或聚四氯 乙烯，蠕动泵的输出端管道材质为聚丙烯或聚四氯乙烯。
[0008] 按上述技术方案，所述电磁波发射装置为磁控管。
[0009] 按上述技术方案，电磁波发射装置向电磁波加载腔体内部发射的电磁波的频率范 围为：2400 ~2500MHz。
[0010] 本发明还提供一种连续流电磁波污泥脱水方法，包括以下步骤，污泥放入搅拌装 置中搅拌后，通过蠕动泵，流入电磁波加载腔体内部设置的环状管网式管道，电磁波发射装 置向电磁波加载腔体中发射电磁波，污泥接受电磁波加载腔体内部均匀电磁波加载，进行 加热脱水。
【主权项】
1. 一种连续流电磁波污泥脱水实验装置，其特征在于，包括进泥装置、电磁波加载腔 体、电磁波发射装置、控制单元，进泥装置包括搅拌装置、蠕动泵，搅拌装置与蠕动泵的输入 端之间通过管道连接；蠕动泵的输出端管道从电磁波加载腔体的内部穿过，电磁波发射装 置固定在电磁波加载腔体上，并向电磁波加载腔体内部发射均匀电磁波，污泥以环状管网 式管道经过电磁波加载腔体内部，接受电磁波加载；控制单元分别与蠕动泵、电磁波发射装 置连接，控制蠕动泵转速、控制电磁波发射装置的电磁波发射频率和功率。
2. 根据权利要求1所述的连续流电磁波污泥脱水实验装置，其特征在于，搅拌装置与 蠕动泵的输入端之间的管道材质为聚丙烯或聚四氯乙烯，蠕动泵的输出端管道材质为聚丙 烯或聚四氯乙烯。
3. 根据权利要求1或2所述的连续流电磁波污泥脱水实验装置，其特征在于，所述电磁 波发射装置为磁控管。
4. 根据权利要求1或2所述的连续流电磁波污泥脱水实验装置，其特征在于，电磁波发 射装置向电磁波加载腔体内部发射的电磁波的频率范围为：2400~2500MHz。
5. -种连续流电磁波污泥脱水方法，其特征在于，包括以下步骤，污泥放入搅拌装置中 搅拌后，通过蠕动泵，流入电磁波加载腔体内部设置的环状管网式管道，电磁波发射装置向 电磁波加载腔体中发射电磁波，污泥接受电磁波加载腔体内部均匀电磁波加载，进行加热 脱水。
6. 根据权利要求5所述的连续流电磁波污泥脱水方法，其特征在于，蠕动泵进泥量
其中，d是蠕动泵的泵管内径，L是电磁波加载腔体中电磁波加载的长 度。
7. 根据权利要求6所述的连续流电磁波污泥脱水方法，其特征在于，电磁波加载时间
;其中，V是蠕动泵进泥量，Q是污泥加载的流量，d是蠕动泵 的泵管内径，L是电磁波加载腔体中电磁波加载的长度；η是蠕动泵转速，q是蠕动泵单位转 速对应的流量。
8. 根据权利要求7所述的连续流电磁波污泥脱水方法，其特征在于，在连续流电磁波 污泥脱水实验装置组装完成后，需要对电磁波加载腔体中电磁波实际功率进行测定，测定 变频稳定电源各电压下电磁波实际输出功率，具体方法如下：取1000 mL的去离子水，测其 温度和质量，放入电磁波加载腔体中加热，取出后立即搅拌，即刻测其水温和剩余去离子水 的质量，在电磁波实际输出功率全部被去离子水吸收，且去离子水的恒压比热是常数，则根 据加载电磁波前后去离子水的温度差及去离子水的蒸发量，通过下式计算电磁波实际输出 功率，电磁波实际输出功率
中，P的单 位是W ;△ T是电磁波加载前后去离子水的温差，单位是°0; Am是电磁波加载前后去离子水 的蒸发量，单位是g;T是电磁波加载时间，单位是s ;m是接收电磁波加载前去离子水的质 量，单位g，C是去离子水的恒压比热，4. 2X103X/(g*°C ) ;γ是去离子水的焓值，2280J/g。
【专利摘要】本发明公开了一种连续流电磁波污泥脱水实验装置及脱水方法，该装置包括进泥装置、电磁波加载腔体、电磁波发射装置、控制单元，进泥装置包括磁力搅拌器、蠕动泵。蠕动泵的输出端管道从电磁波加载腔体的内部穿过，电磁波发射装置向电磁波加载腔体内部发射均匀电磁波，污泥以环状管网式管道经过电磁波加载腔体内部。控制单元控制蠕动泵转速、控制电磁波发射装置的电磁波发射频率和功率。本发明装置及方法通过使用电磁波加热代替传统加热来提高污泥脱水和干燥的效果，控制电磁波的加载条件，另外对加载泥量进行控制，在静态试验基础上，实现连续进泥，尽可能接近生产实际。而且污泥接受电磁波加载后，离心效果得到提高的同时，离心脱水成本降低。
【IPC分类】C02F11-12
【公开号】CN104876418
【申请号】CN201510255526
【发明人】桑稳姣, 徐茜
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月19日