一种污泥磁化脱水处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种污泥磁化脱水处理装置，属于环境岩土工程【技术领域】。磁化脱水处理装置由支架、磁力作用装置、伸缩加热式装料装置、管道、料斗、药剂喷洒器、传感器、外循环恒温水浴、毛细吸水时间测试仪、污泥收集器组成，伸缩加热式污泥装料装置和可变距离的磁力作用装置能实现不同磁场强度梯度对污泥脱水性能的试验；外循环恒温水浴可保证污泥受热均匀且控温精度高；传感器及药剂喷洒器与控制操作系统连接能实时监测数据、自动调控给药，可提高工作效率。本实用新型设计合理、结构简单、制造方便，可确定在多因素协同控制条件下污泥脱水最佳组合参数且污泥脱水调质过程无二次污染、易操作、能耗少、成本低。
【专利说明】一种污泥磁化脱水处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种污泥磁化脱水处理装置，属于环境岩土工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]污泥是污水处理过程中形成的以有机物为主要成分的泥状物质，易腐化发臭、颗粒较细、密度较小、含水率高但不易脱水，呈胶状结构的亲水性物质。污泥因含水率高、有机物含量高、重金属含量高、病菌含量高而被冠以“环境杀手”之称，世界上许多国家把污泥视作“危险品”。
[0003]据不完全统计，我国每年产生含水量80%的湿污泥达3000多万吨，并逐年以10 %左右的速率递增。长期以来，我国的污水处理厂从设计到运行，普遍存在“重水轻泥”的倾向，污水处理厂出水水质达标了，但污泥处理处置基本处于缓慢发展状态。随着我国城市化进程的加快，污泥对环境造成污染的问题日益突出，已经引起社会的关注和国家的重视，如何对污泥进行合理的处理处置是国内亟待解决的重大难题。
[0004]要实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化的综合利用，达到节能减排和发展循环经济的处置目标，污泥脱水是前提。只有把污泥含水率降下来，变害为利、保护环境的资源化综合利用才有可能。
[0005]机械脱水是目前世界各国普遍采用的脱水方法。由于城市污水处理系统产生的污泥，尤其是活性污泥脱水性能一般都较差，直接脱水因需要大量的脱水设备而不经济。因此，污泥在机械脱水前，一般应进行预处理，预处理也称为污泥的调理或调质。预处理可对污泥细胞破壁，使污泥粒子改变物化性质，破坏污泥的胶体结构，减少污泥与水的亲和力，改善污泥脱水性能，提高脱水设备的生产能力，获得综合的技术经济效果。污泥调质方法有物理调质、化学调质和生物调质三大类。物理调质有淘洗法、冻融法及热调质等方法，而化学调质则主要指向污泥中投加化学药剂，如无机混凝剂、有机絮凝剂等，改善污泥脱水性能，生物调质法主要是利用某些微生物的代谢产物能产生高效絮凝作用或者利用微生物的还原作用改善污泥脱水性能。物理调质法设备投资大、成本较高，化学调质法流程和操作简单，但单独使用效果不好且药剂耗用量较大，生物调质法微生物的选取与培养困难。
[0006]国内外文献表明磁场对污泥磁化处理后能提高污泥的脱水性能，磁技术在污泥处理处置领域具有很好的发展潜力。目前国内关于污泥磁化处理装置的专利较少，特别是磁场可变且能实现多因素协同控制，多指标同步监测的磁化脱水处理装置。
[0007]因此，立足于现有的研究基础上，集成现有的技术和设备，研发磁场可变且考虑多因素协同控制、多指标同步监测的污泥磁化脱水处理装置是亟待解决的重要科学问题。
【发明内容】
[0008]针对上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能实现磁场可变，多因素控制和多参数同步监测且调质过程无污染、易操作、能耗少、成本低的污泥磁化脱水处理装置。[0009]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案为:
[0010]一种污泥磁化脱水处理装置，所述处理装置由支架、磁力作用装置、伸缩加热式装料装置、料斗、药剂喷洒器、传感器、污泥收集器组成，其中，伸缩加热式装料装置由水浴加热筒和污泥装料仓组成，呈夹层圆柱体，伸缩加热式装料装置的一端通过支撑杆固定连接在支架上，磁力作用装置由第一不锈钢板、第一强力永磁铁、第二不锈钢板和第二强力永磁铁组成，第一强力永磁铁和第二强力永磁铁为圆形状分别镶嵌在第一不锈钢板和第二不锈钢板中，第一不锈钢板是位于伸缩加热式装料装置的一端且固定在支架的上方，第二不锈钢板是位于伸缩加热式装料装置的另一端，固定连接设置在支架上的燕尾槽拖板上，第一不锈钢板和第二不锈钢板相互平行，第一强力永磁铁和第二强力永磁铁中心点的连线与污泥装料仓的轴线重合，第一强力永磁铁和第二强力永磁铁与污泥装料仓的直径比为1.1:1,水浴加热筒上设有循环管道，循环管道上设置有外循环恒温水浴，料斗出口经管道连接搅拌器的进口，在搅拌器的出口经管道连接污泥装料仓的进口，污泥装料仓的出口经管道连接搅拌器上另一个进口，管道上设置有污泥泵、水分传感器、PH传感器、毛细吸水时间测试仪，毛细吸水时间测试仪、水分传感器、PH传感器位于污泥泵和搅拌器之间，搅拌器上设置有药剂喷洒器，药剂喷洒器上方设置有气压动力装置，污泥装料仓的底部设有卸料阀，卸料阀经管道连接污泥收集器。
[0011]所述的料斗内设置有水分传感器和pH传感器。
[0012]所述的水浴加热筒内设置有温度传感器，所述的污泥装料仓内设置有温度传感器。
[0013]所述的伸缩加热式装料装置外壁面上设置有定位螺栓。
[0014]由于采用以上的技术方案，本实用新型涉及的一种污泥磁化脱水处理装置，采用的磁力作用装置可以形成不同梯度的磁场，镶嵌有强力永磁铁的磁力作用装置的可随伸缩加热式污泥装料装置的伸缩同步移动，可以对不同磁场梯度、不同温度条件下的污泥进行脱水预处理，采用的外循环恒温水浴使污泥受热均匀且控温精度高，污泥泵可使污泥试样不断循环，保证污泥试样磁化均匀，循环过程中水分传感器和PH传感器实时监测污泥的水分和pH值，毛细吸水时间测试仪可测出污泥毛细吸水时间，药剂喷洒器可根据监测数据自动调控药剂的添加量，本实用新型设计合理、结构简单、制造方便，可达到对污泥脱水调质过程无污染、易操作、能耗少、成本低且可优选出多变量因素协同控制条件下污泥脱水最佳组合参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]具体实施方法
[0017]下面结合附图对本实用新型进行进一步详细描述:
[0018]一种污泥磁化脱水处理装置，所述处理装置由支架1、磁力作用装置、伸缩加热式装料装置、料斗8、药剂喷洒器10、传感器、污泥收集器17组成，其中，伸缩加热式装料装置由水浴加热筒4和污泥装料仓6组成，呈夹层圆柱体，水浴加热筒4和污泥装料仓6是一个整体可同时伸缩且密封性良好，伸缩加热式装料装置外壁面上设置有定位螺栓，当伸缩加热式装料装置的长度达到要求时拧紧定位螺栓进行定位，水浴加热筒4和污泥装料仓6内设置有温度传感器，料斗8内设置有水分传感器和pH传感器，伸缩加热式装料装置的一端通过支撑杆固定连接在支架I上，磁力作用装置由第一不锈钢板14、第一强力永磁铁15、第二不锈钢板3和第二强力永磁铁5组成，第一不锈钢板14和第二不锈钢板3上开有通孔，圆饼形的第一强力永磁铁15和圆饼形的第二强力永磁铁5分别镶嵌在第一不锈钢板14和第二不锈钢板3中，第一不锈钢板14位于伸缩加热式装料装置的一端且固定在支架I的上方，第二不锈钢板3位于伸缩加热式装料装置的另一端，固定连接设置在支架I上的燕尾槽拖板2上，通过燕尾槽拖板2的移动第一不锈钢板可自由移动，两块磁铁的相互距离随伸缩加热式污泥装料装置的伸缩而同步移动，第一不锈钢板14和第二不锈钢板3相互平行，第一强力永磁铁15和第二强力永磁铁5中心点的连线与污泥装料仓6的轴线重合且为异性相吸方式布置。第一强力永磁铁15和第二强力永磁铁5与污泥装料仓6的直径比为1.1:1,第一强力永磁铁5和第二强力永磁铁15背离污泥装料仓6的一面均设置有一块能盖住强力永磁铁的铁片，铁片可增强强力永磁铁三分之一的磁场强度。水浴加热筒4上设有循环管道，循环管道上设置有外循环恒温水浴12，料斗8出口经管道连接搅拌器7的进口，在搅拌器7的出口经管道连接污泥装料仓6的进口，污泥装料仓6的出口经管道连接搅拌器7上另一个进口，管道上设置有污泥泵13、水分传感器、pH传感器、毛细吸水时间测试仪11，水分传感器、PH传感器和毛细吸水时间测试仪11位于污泥泵13和搅拌器7之间，搅拌器7上设置有药剂喷洒器10，药剂喷洒器10上方设置有气压动力装置9，污泥装料仓6的底部设有卸料阀16，卸料阀16经管道连接污泥收集器17，在装置外设置有屏蔽箱，屏蔽箱可将磁力作用装置的强磁场屏蔽，避免实验室里铁质刀具等物品对试验人员造成伤害及电子设备被磁化而影响使用。
[0019]本实用新型试验装置的工作原理:
[0020]开展试验时取走屏蔽箱，摇动燕尾槽拖板2的手轮调整第一强力永磁铁15和第二强力永磁铁5的相对距离，用特斯拉计测量两块磁铁中心点连线的中点处磁场，将磁场强度达到要求时停止摇动手轮。根据两块磁铁的距离调整伸缩加热式污泥装料装置的长度并固定好伸缩加热式污泥装料装置外壁的定位螺栓。接通计算机控制系统电源，打开计算机控制系统，使传感器可在线实时监测数据。打开外循环恒温水浴12将水浴加热筒4的温度控制到要求值。打开设置在料斗8和搅拌器7之间的阀门，搅拌器7下方连接污泥装料仓6的阀门，关闭污泥泵13与污泥装料仓6之间的阀门。通过料斗8向污泥装料仓6添加试样，设置在料斗8的水分传感器和pH传感器通过控制系统可实时监测试样的水分和pH值。当污泥装料仓6里的污泥试样接近容积时，关闭料斗8和搅拌器7之间的阀门，打开污泥泵13与污泥装料仓6之间的阀门。经过污泥泵13使污泥试样不断循环，在循环过程中可实时监测循环试样的水分和PH值，毛细吸水时间测试仪11可测得污泥试样的毛细吸水时间，药剂喷洒器10根据监测数据通过控制操作系统可自动对药剂进行调控。当磁化时间达到要求时关闭搅拌器7下方连接污泥装料仓6的阀门以及污泥泵13与污泥装料仓6之间的阀门，并打开卸料阀16，通过污泥收集器17中收集磁化处理后的污泥进行后续检测，检测完后妥善处置。试验结束，关闭试验装置所有阀门和控制系统电源，清洗并护理试验装置，盖好屏蔽箱为下一次试验做准备。
【权利要求】
1.一种污泥磁化脱水处理装置，其特征在于:所述处理装置由支架(I)、磁力作用装置、伸缩加热式装料装置、料斗(8)、药剂喷洒器(10)、传感器、污泥收集器(17)组成，其中，伸缩加热式装料装置由水浴加热筒(4)和污泥装料仓(6)组成，呈夹层圆柱体，伸缩加热式装料装置的一端通过支撑杆固定连接在支架(I)上，磁力作用装置由第一不锈钢板(14)、第一强力永磁铁(15)、第二不锈钢板(3)和第二强力永磁铁(5)组成，第一强力永磁铁(15)和第二强力永磁铁(5)呈圆形状分别镶嵌在第一不锈钢板(14)和第二不锈钢板(3)中，第一不锈钢板(14)位于伸缩加热式装料装置的一端且固定在支架(I)的上方，第二不锈钢板(3)位于伸缩加热式装料装置的另一端，固定连接设置在支架(I)上的燕尾槽拖板(2)上，第一不锈钢板(14)和第二不锈钢板(3)相互平行，第一强力永磁铁(15)和第二强力永磁铁(5)中心点的连线与污泥装料仓(6)的轴线重合，第一强力永磁铁(15)和第二强力永磁铁(5)与污泥装料仓(6)的直径比为1.1:1，水浴加热筒(4)上设有循环管道，循环管道上设置有外循环恒温水浴(12)，料斗(8)出口经管道连接搅拌器(7)的进口，在搅拌器(7)的出口经管道连接污泥装料仓(6 )的进口，污泥装料仓(6 )的出口经管道连接搅拌器(7 )上另一个进口，管道上设置有污泥泵(13)、水分传感器、pH传感器、毛细吸水时间测试仪(11)，水分传感器、PH传感器和毛细吸水时间测试仪(11)位于污泥泵(13)和搅拌器(7)之间，搅拌器(7)上设置有药剂喷洒器(10)，药剂喷洒器(10)上方设置有气压动力装置(9)，污泥装料仓(6)的底部设有卸料阀(16)，卸料阀(16)经过管道连接污泥收集器(17)。
2.如权利要求1所述的一种污泥磁化脱水处理装置，其特征在于:所述的料斗(8)内设置有水分传感器和PH传感器。
3.如权利要求1所述的一种污泥磁化脱水处理装置，其特征在于:所述的水浴加热筒(4)内设置有温度传感器，所述的污泥装料仓(6)内设置有温度传感器。
4.如权利要求1所述的一种污泥磁化脱水处理装置，其特征在于:所述的伸缩加热式装料装置外壁面上设置有定位螺栓。
【文档编号】C02F11/12GK203568957SQ201320731412
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】薛强, 曾刚, 陈亿军, 刘磊 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所