一种污泥的微波电渗脱水方法及其控制系统与流程

1.本发明属于污泥脱水处理技术领域，涉及但不限于一种污泥的微波电渗脱水方法及其控制系统。


背景技术：

2.污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，并且污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，也是介于液体和固体之间的浓稠物。因此，如何高效且快速脱除污泥中的水越来越成为热门研究方向。
3.现有污泥处理方法包括，(1)将污泥放置至水平电场阴极区，接通直流电源；(2)向污泥中投加过氧化氢；(3)向连续搅拌的污泥中通入臭氧进行反应；(4)向污泥中加入絮凝剂进行反应；(5)对污泥进行重力沉降一定时间后进行电渗脱水。
4.然而，由于现有污泥脱水方法只有将污泥置于电场中后依次加入过氧化氢、加入臭氧、加入絮凝剂及进行重力沉降后，才能达到降低污泥中含水量的目的，从而导致污泥脱水效率并不高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对上述现有技术在对污泥进行脱水处理的过程中存在的不足，提供一种污泥的微波电渗脱水方法及其控制系统，以解决现有污泥脱水方法只有将污泥置于电场中后依次加入过氧化氢、加入臭氧、加入絮凝剂及进行重力沉降才能降低污泥中含水量而导致的污泥脱水效率并不高的问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
7.第一方面，本发明提供了一种污泥的微波电渗脱水方法，所述方法应用于污泥的微波电渗脱水设备中，所述方法包括：
8.获取腔体内的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括重物单元的当前下降高度、所述腔体内的当前温度和/或所述腔体内电极对之间的当前间距；
9.确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略；
10.根据所述目标处理策略，控制进行目标处理。
11.可选的，所述目标特征参数包括所述重物单元的当前下降高度时，所述确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略，包括：
12.将所述当前下降高度与预设参考高度进行匹配，得到第一目标匹配结果；
13.当所述第一目标匹配结果表征所述当前下降高度未达到所述预设参考高度时，确定包括继续下压所述重物单元的目标处理策略；
14.当所述第一目标匹配结果表征所述当前下降高度达到所述预设参考高度时，确定包括向所述腔体内辐射微波的目标处理策略。
15.可选的，所述目标特征参数包括所述腔体内的当前温度时，所述确定与所述目标
特征参数匹配的目标处理策略，包括：
16.将所述当前温度与预设参考温度进行匹配，得到第二目标匹配结果；
17.当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度高于所述预设参考温度时，确定包括降低微波功率的目标处理策略；
18.当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度低于所述预设参考温度时，确定包括增加微波功率的目标处理策略。
19.可选的，所述目标特征参数包括所述腔体内电极对之间的当前间距时，所述确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略，包括：
20.将所述当前间距与预设参考间距进行匹配，得到第三目标匹配结果；
21.当所述第三目标匹配结果表征所述当前间距高于所述预设参考间距时，确定包括降低所述电极对之间间距的目标处理策略；
22.当所述第三目标匹配结果表征所述当前间距低于所述预设参考间距时，确定包括增加所述电极对之间间距的目标处理操作。
23.可选的，所述预设参考高度，其确定过程包括：
24.获取预设时长内所述重物单元的多个下降高度；
25.确定所述多个下降高度中每相邻两个下降高度的至少两个高度差；
26.当所述高度差均相等时，确定所述多个下降高度中的一个下降高度为所述预设参考高度。
27.可选的，在执行所述获取腔体内的目标特征参数的步骤之前，所述方法还包括：
28.获取设备启动指令；
29.基于所述设备启动指令，控制执行重物单元下压腔体内污泥的下压操作及脉冲电源的开启操作；
30.当获取到标识所述下压操作及所述开启操作均已执行的目标指示信息时，控制执行所述获取腔体内的目标特征参数的步骤。
31.可选的，所述根据所述目标处理策略，控制进行目标处理，包括：
32.当确定出包括向所述腔体内污泥辐射微波的目标处理策略时，控制所述腔体的两相对外部侧面上的微波源开启且向所述腔体内辐射微波，以此脱除所述污泥中的结合水和邻位水。
33.第二方面，本发明提供了一种污泥的微波电渗脱水设备，包括：腔体、电极对、微波源、集液箱、脉冲电源、重物单元及控制器；
34.其中，所述电极对设置于所述腔体的内部，所述微波源设置于所述腔体的两相对外部侧面上且其微波辐射方向与所述电极对的竖直方向垂直，所述集液箱设置于所述腔体的底部，所述脉冲电源与所述电极对连接，所述重物单元设置于所述腔体的顶部，所述控制器分别与所述微波源、所述脉冲电源和所述重物单元连接。
35.第三方面，本发明提供了一种污泥的微波电渗脱水装置，包括：获取模块、确定模块和处理模块，其中：
36.获取模块，用于获取腔体内的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括重物单元的当前下降高度、所述腔体内的当前温度和/或所述腔体内电极对之间的当前间距；
37.确定模块，用于确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略；
38.处理模块，用于根据所述目标处理策略，控制进行目标处理。
39.第四方面，本发明提供了一种污泥的微波电渗脱水控制装置，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述控制装置执行如前述第一方面所述的污泥的微波电渗脱水方法。
40.本发明的有益效果是：本发明中的一种污泥的微波电渗脱水方法及其控制系统，其中污泥的微波电渗脱水方法应用于污泥的微波电渗脱水设备中，所述方法包括：获取腔体内的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括重物单元的当前下降高度、所述腔体内的当前温度和/或所述腔体内电极对之间的当前间距；确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略；根据所述目标处理策略，控制进行目标处理。也就是说，本发明能够实现根据重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内的当前电阻，实现高效且灵活控制设备执行针对污泥的脱水操作的目的，解决了现有污泥脱水方法只有将污泥置于电场中后依次加入过氧化氢、加入臭氧、加入絮凝剂及进行重力沉降才能降低污泥中含水量而导致的污泥脱水效率并不高的问题，提高了污泥的微波电渗脱水处理效率，并且降低了能耗，从而提高了污泥的微波电渗脱水设备的使用寿命。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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它相关的附图。
42.图1为本发明一实施例提供的污泥的微波电渗脱水方法流程示意图；
43.图2a为本发明另一实施例提供的污泥的微波电渗脱水设备结构示意图；
44.图2b为本发明实施例提供的微波源的结构示意图；
45.图3为本发明又一实施例提供的污泥的微波电渗脱水装置示意图；
46.图4为本发明另一实施例提供的污泥的微波电渗脱水控制装置示意图。
具体实施方式
47.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
48.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
49.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。
50.在本发明的描述中，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
发明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发明和简化描述，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发明的限制。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。
51.此外，术语“水平”、“竖直”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。
52.在本发明的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。
53.首先对本发明所涉及的名词进行解释：
54.微波，是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一些列物化过程而达到微波加热的目的。
55.污泥电渗脱水：在一定环境下污泥颗粒表面会形成一种非水溶性的高分子聚合物，称为胞外聚合物(eps)， eps中含有羧基、羟基、磷酸基等带负电的官能团，使污泥絮体带有一定的负电荷，在静电引力和离子热运动的共同作用下会吸引附近溶液带相反电荷的离子而形成双电层 (stern电层)，内外电子层之间的电势之差被称为stern 电位，常认为stern电位等于zeta电位。当施加一定电压时会在污泥中形成电场，在电场力作用下负电离子向阳极移动，双电层内的反离子携带水分通过电渗作用向阴极移动，从而使水分向阴极迁移并排出，达到泥水分离的目的。
56.图1为本发明一实施例提供的污泥的微波电渗脱水方法流程示意图；图2为本发明另一实施例提供的污泥的微波电渗脱水设备结构示意图；图3为本发明又一实施例提供的污泥的微波电渗脱水装置示意图；图4为本发明另一实施例提供的污泥的微波电渗脱水控制装置示意图。以下将结合图1至图4，对本发明实施例所提供的污泥的微波电渗脱水方法及其控制系统进行详细说明。
57.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
58.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
59.本发明的实施例提供的污泥的微波电渗脱水方法，应用于污泥的微波电渗脱水设备中，并且该污泥的微波电渗脱水方法的执行主体为污泥的微波电渗脱水设备中的控制器，如图1所示为污泥的微波电渗脱水方法流程示意图，下面结合图1，对该方法包括的步骤进行具体介绍。
60.步骤s101、获取腔体内的目标特征参数。
61.其中，目标特征参数可以包括重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内的当前电阻。
62.具体的，污泥的微波电渗脱水设备的出气口内可以设置有传感器，传感器可以集超声波测距、温度测量和电阻测量功能为一体，也可以包括超声波测距传感器、温度测量传感器和电阻测量传感器，此处不作具体限定。
63.并且，传感器可以检测腔体顶部的重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内的当前电阻，并将所检测的当前下降高度、当前温度和/或当前电阻发送至控制器。因此，控制器可以接收到传感器检测的重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内的当前电阻，并将所检测的当前下降高度、当前温度和/或当前电阻。
64.此外，控制器在获取重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度、腔体内的当前电阻时，可以单独获取，也可以两两获取，自然也可以同时获取。此处不作具体限定。
65.并且，控制器可以实时获取腔体内的目标特征参数，也可以周期性的获取腔体内的目标特征参数。此处也不做具体限定。
66.步骤s102、确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略。
67.具体的，控制器在接收到传感器发送过来的目标特征参数时，可以将目标特征参数与预设参考特征信息进行匹配，以此获取与目标特征参数匹配的目标处理策略；其中，当目标特征参数包括重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内的当前电阻时，预设参考特征信息可以包括预设参考高度、预设参考温度和/或预设参考电阻。
68.因此，当目标特征参数包括腔体顶部重物单元的当前下降高度时，步骤s102可以通过以下子步骤实现：
69.步骤s1021、将所述当前下降高度与预设参考高度进行匹配，得到第一目标匹配结果。
70.其中，预设参考高度可以用于表征污泥中的自由水已被完全脱除且满足微波处理污泥中结合水和邻位水的条件。并且，预设参考高度可以是参考高度阈值，也可以是参考高度范围。此处不作限定。
71.具体的，控制器在经由传感器获取到腔体顶部重物单元的当前下降高度时，可以将当前下降高度与预设参考高度进行匹配，比如将当前下降高度与参考高度阈值进行大小比较，或者将当前下降高度分别与参考高度范围的最小值和最大值进行大小比较，从而得到第一目标匹配结果。
72.在实际处理过程中，预设参考高度的确定过程可以包括：首先，获取预设时长内重物单元的多个下降高度，可以实时获取也可以周期性获取，预设时长可以人为设定；然后，确定多个下降高度中每相邻两个下降高度的至少两个高度差；最后，当至少两个高度差均相等时，可以认为此时腔体内污泥中的水已被脱除且污泥已被变干，也即所获得的多个下降高度取值相同，此时确定多个下降高度中的任意一个下降高度为所述预设参考高度。
73.步骤s1022、当所述第一目标匹配结果表征所述当前下降高度未达到所述预设参考高度时，确定包括继续下压所述重物单元的目标处理策略。
74.具体的，控制器确定第一目标匹配结果表征重物单元的当前下降高度未达到预设参考高度时，可以认为腔体内污泥中的自由水未被完全脱除，此时可以确定包括继续下压重物单元的目标处理策略，以使得污泥中的自由水被完全脱除；其中，重物单元的当前下降高度未达到预设参考高度可以当前下降高度小于参考高度阈值或者当前下降高度小于参考高度范围的最小值。
75.步骤s1023、当所述第一目标匹配结果表征所述当前下降高度达到所述预设参考高度时，确定包括向所述腔体内辐射微波的目标处理策略。
76.具体的，控制器确定第一目标匹配结果表征重物单元的当前下降高度达到预设参考高度时，可以认为腔体内污泥中的自由水已被完全脱除且泥水也已被完全分离，此时可以确定包括向腔体内辐射微波的目标处理策略，以使得在微波作用下将腔体内经泥水分离后的污泥中的结合水和邻位水全部脱除；其中，重物单元的当前下降高度达到预设参考高度可以包括当前下降高度等于参考高度阈值或者当前下降高度在参考高度范围的最小值和最大值之间。
77.在实际处理过程中，当目标特征参数包括腔体内的当前温度时，步骤s102可以通过以下子步骤实现：
78.步骤s11、将所述当前温度与预设参考温度进行匹配，得到第二目标匹配结果。
79.其中，预设参考温度可以用于表征腔体内的温度能够正常且快速脱除污泥中的自由水、结合水和邻位水。并且，预设参考温度可以是参考温度阈值，也可以是参考温度范围。此处不作限定。
80.具体的，控制器在经由传感器获取到腔体内的当前温度时，可以进一步将当前温度与预设参考温度进行匹配，比如将当前温度与参考温度阈值进行大小比较或者将当前温度分别与参考温度范围的最小值和最大值进行大小比较，从而得到第二目标匹配结果。
81.步骤s12、当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度高于所述预设参考温度时，确定包括降低微波功率的目标处理策略。
82.具体的，控制器确定第二目标匹配结果表征腔体内的当前温度高于预设参考温度时，可以认为腔体内温度过高且容易损坏设备，此时可以确定包括降低微波功率的目标处理策略，以此实现正常脱除污泥中水的目的；其中，腔体内的当前温度高于预设参考温度可以包括当前温度大于参考温度阈值或者当前温度大于参考温度范围的最大值。
83.步骤s13、当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度低于所述预设参考温度时，确定包括增加微波功率的目标处理策略。
84.具体的，控制器确定第二目标匹配结果表征腔体内的当前温度低于预设参考温度时，可以认为腔体内温度过低且不能将污泥中的水处理彻底，此时可以确定包括增加微波功率的目标处理策略，以此实现正常脱除污泥中水的目的；其中，腔体内的当前温度低于预设参考温度可以包括当前温度小于参考温度阈值或者当前温度小于参考温度范围的最小值。
85.需要说明的是，控制器调整腔体内温度的目的是将腔体内的温度达到预设参考温度，比如温度等于参考温度阈值或者温度在参考温度范围的最小值和最大值之间。因此，当控制器确定当前温度等于参考温度阈值或者当前温度在参考温度范围的最小值和最大值之间时，可以认为腔体内的温度足以脱除污泥中的水，此时可以直接控制设备执行针对腔体内污泥的脱水操作。
86.在实际处理过程中，当目标特征参数包括腔体内电极对之间的当前间距时，步骤s102还可以通过以下子步骤实现：
87.步骤s21、将所述当前间距与预设参考间距进行匹配，得到第三目标匹配结果。
88.其中，预设参考间距可以用于表征腔体内电极对之间能够形成足以将污泥中的水
全部脱除的电场且能够保证高效且快速脱除效果。并且，预设参考间距可以是参考距离阈值，也可以是参考距离范围。此处不作限定。
89.具体的，控制器在经由传感器获取到腔体内电极对之间的当前间距时，可以进一步将当前间距与预设参考间距进行匹配，比如将当前间距与参考间距阈值进行大小比较，或者将当前间距分别与参考间距范围的最大值和最小值进行大小比较，从而得到第三目标匹配结果。
90.步骤s22、当所述第三目标匹配结果表征所述当前间距高于所述预设参考间距时，确定包括降低所述电极对之间间距的目标处理策略。
91.具体的，控制器确定第三目标匹配结果表征腔体内电极对之间的当前间距高于当前参考间距时，可以认为电极对之间的间距过大且会减弱电场，并且增加自由水的迁移时间而抑制电脱水效果，此时可以确定包括降低电极对之间间距的目标处理策略，以使得电极对之间的距离达到预设参考距离。其中，腔体内电极对之间的当前间距高于当前参考间距可以包括当前间距大于参考间距阈值或者当前间距大于参考间距范围的最大值。
92.步骤s23、当所述第三目标匹配结果表征所述当前间距低于所述预设参考间距时，确定包括增加所述电极对之间间距的目标处理操作。
93.具体的，控制器确定第三目标匹配结果表征腔体内电极对之间的当前间距低于当前参考间距时，可以认为电极对之间的间距过小且污泥中掺杂有导电固体，易造成阴阳极短路而抑制电脱水效果，此时可以确定包括增加电极对之间间距的目标处理策略，以使得电极对之间的距离达到预设参考距离。其中，腔体内电极对之间的当前间距低于当前参考间距可以包括当前间距小于参考间距阈值或者当前间距小于参考间距范围的最小值。
94.需要说明的是，当控制器确定出当前间距等于参考间距阈值或者当前间距在参考间距范围的最小值和最大值之间时，可以认为电极对之间的间距能够形成足以将污泥中的水全部脱除的电场且能够保证高效且快速脱除效果，此时可以直接控制设备执行针对腔体内污泥的脱水操作达到。
95.在实际处理过程中，当控制器获取到的目标特征参数中包括重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内电极对之间的当前间距中至少两个时，可以进一步对应执行将当前下降高度与预设参考高度进行匹配、将当前温度与预设参考温度进行匹配，以及将当前间距与预设参考间距进行匹配中至少两个匹配操作，以此对应得到第一匹配结果、第二匹配结果和第三匹配结果中至少两个匹配结果，从而确定出与第一匹配结果、第二匹配结果和第三匹配结果中至少两个匹配结果均对应的目标处理策略。具体的匹配过程如前述实施例所述，此处不再赘述。
96.步骤s103、根据所述目标处理策略，控制进行目标处理。
97.具体的，当控制器确定出包括向腔体内污泥辐射微波的目标处理策略时，可以直接控制腔体的两相对外部侧面上的微波源开启且向腔体辐射微波，以此脱除污泥中的结合水和邻位水。
98.当控制器确定出包括调整微波功率的目标处理策略时，可以控制执行针对腔体的两相对外部侧面上的微波源的功率进行增大或减小操作，以此实现确保腔体内的温度达到正常且高效脱除污泥中水的目的。
99.当控制器确定出包括调整电极对之间间距的目标处理策略时，可以控制执行针对
腔体内电极对之间间距的增大或者减小操作，以此实现确保腔体内电极对之间的间距达到预设参考间距，从而达到高效脱除污泥中水的目的。
100.在实际处理过程中，在执行步骤s101之前，所述方法还可以包括：
101.步骤s31、获取设备启动指令。
102.具体的，当需要开启设备执行针对污泥的脱水操作时，控制器可以获取设备启动指令进行设备启动过程；其中，设备启动指令可以是用户终端发送的设备启动请求生成的指令，也可以是用户人为按压或者触摸设备上的开机按键后生成的指令。
103.步骤s32、基于所述设备启动指令，控制执行重物单元下压腔体内污泥的下压操作及脉冲电源的开启操作。
104.具体的，控制器基于设备启动指令，可以控制腔体顶部重物单元向下方下压的压力操作及脉冲电源的开启操作，以使得基于机械压力脱除污泥中自由水的目的及在电场作用下针对污泥执行泥水分离的目的。
105.步骤s33、当获取到标识所述下压操作及所述开启操作均已执行的目标指示信息时，控制执行所述获取腔体内的目标特征参数的步骤。
106.具体的，当控制器获取到标识重物单元已执行下压操作和脉冲电源已开启的目标指示信息时，可以执行步骤 s101的步骤。
107.需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。
108.本发明实施例中，本发明的污泥的微波电渗脱水方法应用于污泥的微波电渗脱水设备中，包括：获取腔体内的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括重物单元的当前下降高度、所述腔体内的当前温度和/或所述腔体内电极对之间的当前间距；确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略；根据所述目标处理策略，控制进行目标处理。也就是说，本发明能够实现根据重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内的当前电阻，实现高效且灵活控制设备执行针对污泥的脱水操作的目的，解决了现有污泥脱水方法只有将污泥置于电场中后依次加入过氧化氢、加入臭氧、加入絮凝剂及进行重力沉降才能降低污泥中含水量而导致的污泥脱水效率并不高的问题，提高了污泥的微波电渗脱水处理效率，并且降低了能耗，从而提高了污泥的微波电渗脱水设备的使用寿命。
109.在另一种可行的实施例中，本发明还提供了一种污泥的微波电渗脱水设备，如图2a所示，所述设备包括：腔体 1、电极对2、微波源3、集液箱4、脉冲电源5及重物单元 6。
110.其中，电极对2可以设置于腔体1的内部，微波源3 可以设置于腔体1的外部侧面上且其微波辐射方向可以与电极对2的竖直方向垂直，集液箱4可以设置于腔体1的底部，脉冲电源5可以与电极对2连接，重物单元6可以设置于腔体1的顶部。
111.本发明所提供的设备可以用于对污泥进行脱水处理，也即将污泥中的自由水、结合水和邻位水全部都释放出来且由阴极21流入至集液箱4中。其中，所要处理的污泥可以置于腔体1内，其具体位置可以如图2a中的标号7所示。
112.可选的，腔体1可以为金属材质，且腔体1可以为立方体结构或者柱状结构。示例性的，腔体1可以为正方体结构，也可以为长方体结构，也可以为筒状结构。此处不作具体限定。
113.本发明实施例中，电极对2可以包括阳极21和阴极 22，阳极21可以与脉冲电源5的
阳极连接，阴极22可以与脉冲电源5的负极连接。
114.需要说明的是，污泥颗粒表面形成的胞外聚合物 (eps)中含有羧基、羟基、磷酸基等带负电的官能团的作用下，污泥絮体带有一定的负电荷，并在静电引力和离子热运动的共同作用下会吸引附近溶液带相反电荷的离子而形成双电层(stern电层)，内外电子层之间的电势之差被称为stern电位，常认为stern电位等于zeta电位。当脉冲电源5施加一定电压时会在腔体1内的污泥中形成电场，在电场力作用下负电离子向阳极21移动，双电层内的反离子携带水分通过电渗作用向阴极22移动，从而使水分向阴极22迁移并排出，此过程中阳极21附近越来越干，阴极22附近越来越湿，最后所脱离出的水再沿着阴极22流入至集液箱4中，从而达到泥水分离的目的。
115.可选的，阳极21和阴极22可以分别为网状可压缩推拉结构，比如可以分别为内空多孔形式。示例性的，阴极 21和阳极22可以分别为类似于卷闸门的网状可压缩推拉结构，以此实现在重物单元6下压或者向下挤时阳极21和阴极22能够被折叠，从而使得腔体1内的污泥中的自由水被释放。
116.需要说明的是，电渗透脱水过程中适当的机械压力有助于脱水效果提升，可以压缩污泥颗粒，排除颗粒间自由水，有效降低能耗，提升脱水性能。若压力过大，污泥颗粒间隙急剧缩小，减少水分子迁移通道并增大运动阻力，最终影响污泥的脱水效果，对于含水率较高的污泥，预先采用机械压力脱除自由水，适当降低污泥含水率，不仅能提高后续电渗脱水效果，而且能最大限度减少电力能耗，并通过实验说明最合适的压力为75kpa左右。
117.可选的，电极对2的数量可以为多个，且每个电极对 2可以分别连接脉冲电源5。
118.需要说明的是，脉冲电源5的数量可以为至少一个且可以与电极对2中的阳极21和阴极22对应连接，以此为后续进行电渗脱水提供电场依据。
119.可选的，阳极21和阴极22之间间距的范围可以为4-100cm。
120.需要说明的是，若阳极21和阴极22间距增大会使电场减弱，增加自由水的迁移时间而抑制电脱水效果，若阳极21和阴极22间距过小，污泥中掺杂有导电固体，易造成阴阳极短路。因此，阳极21和阴极22间距的增大或减小均会降低污泥脱水效果，使底端污泥吸附更多水分而不利于电化学脱水。考虑到阳极21和阴极22间距的确定，与阳离子(带着水)在电场中的迁移有关，且阳极21和阴极22均可以竖插在污泥中，阴极22(负电压偏置)要做成空心(多孔)状，利于出水。因此。可以设置阳极21和阴极22之间间距的范围可以为4-100cm。
121.此外，随着上部电极部分的污泥逐渐干化，电阻增加，导致污泥中只有阴极22下部具有更多水分，这部分电阻相对变小，电路密度增大。因此，本发明实施例中采用恒流控制。
122.本发明实施例中，微波源3的数量可以为多个，多个微波源3可以设置于腔体1的两个外部侧面上且两个外部侧面可以为相对面。
123.可选的，多个微波源3的设置位置可以基于阳极21和阴极22的设置位置确定，比如当阳极21和阴极22竖直设置于腔体1的内部时，多个微波源3可以设置于腔体1的两个外部侧面上，以此确保各个微波源3产生的微波能够全部辐射到经由电极分割的污泥上。
124.需要说明的是，当污泥在脉冲电源5作用下进行泥水分离后，可以向经由电极分割后的污泥施加部分微波，适当的微波可引起污泥颗粒间作用力发生变化，同时微波可破坏结合水与污泥胞外聚合物之间的结合能力，表现为 70～80℃时污泥粘度较低、zeta电位较高和离心后上清液 cod较高的规律，从而改善污泥的脱水性能，离心后含水率较低，以此实
现脱除污泥中结合水和临位水的目的。
125.可选的，腔体1的底部可漏水，也即污泥1中分离出来的所有水可以流入至集液箱4中，以便于后续使用或者进一步处理。
126.可选的，脉冲电源5的脉冲占空比的范围可以为 20-70％，并且脉冲电源5的电压范围可以为15-60v。
127.需要说明的是，微波源3在向腔体1内部辐射微波时，可以加热腔体1内的温度且可以使得腔体1内的温度范围在50-80℃，也可以采用自然冷却再加热的方式辐射微波，升温速度的范围为5-20℃/min，最优为10℃/min。
128.本发明实施例中，重物单元6可以用于在外力作用下向下按压或者挤压，以使得腔体1内的污泥在机械加压的作用下脱除自由水。
129.可选的，重物单元6可以用于施加75kpa左右的压强，使得腔体1内的电极对2随之变形收缩，从而腔体1内的污泥在重物单元6的作用下也能释放出自由水。
130.可选的，重物单元6上可以设置有把手，把手可以用于人为或机械联动的方式将重物单元6放置于腔体1的顶部上。
131.本发明实施例中，所述设备还可以包括污泥进料口，污泥进料口可以设置于腔体1的侧壁上，以用于向腔体1 内部注入待脱水的污泥，待脱水的污泥可以包括有机污泥等各种其它各种污泥。
132.本发明实施例中，阳极21和阴极22的表面可以分别包裹有薄膜，薄膜可以由有机材料制成。
133.可选的，阳极21和阴极22的表面可以分别包裹一层塑料膜或者金属薄膜，以此使得阳极21和阴极22不带电及其所形成的电场也不导电。
134.可选的，如图2b所示，微波源3可以由磁控管31、波导32和辐射器33组成。
135.可选的，本发明实施例所提供的设备结构可以类似于微波+ddbd的形式。
136.需要说明的是，所述设备还可以包括传感器和控制器，控制器分别与微波源3、脉冲电源5和重物单元6连接，控制器可以执行前述方法实施例中的步骤。
137.本发明实施例中，污泥经由污泥进料口进入腔体1内时，可以开启脉冲电源5并向重物单元6施加压力，使得污泥在重物单元6施加的压力作用下进行自由水脱离的同时，也能在脉冲电源5形成电场作用下进行泥水分离，然后在微波源3的作用下污泥中结合水和邻位水被释放，最后污泥中脱除的所有水经由阴极22流入至集液箱4中。以此可实现高效且快速脱除污泥中水的目的。
138.本发明实施例中公开的，一种污泥的微波电渗脱水设备，包括：腔体、电极对、微波源、集液箱、脉冲电源、重物单元及控制器；其中，所述电极对设置于所述腔体的内部，所述微波源设置于所述腔体的两相对外部侧面上且其微波辐射方向与所述电极对的竖直方向垂直，所述集液箱设置于所述腔体的底部，所述脉冲电源与所述电极对连接，所述重物单元设置于所述腔体的顶部，所述控制器分别与所述微波源、所述脉冲电源和所述重物单元连接。也就是说，本发明先基于重物单元施加的机械压力脱除污泥中的部分自由水，再在脉冲电源和电极对作用下进行泥水分离，然后在微波作用下使得污泥中的结合水和临位水被进一步释放，最后再将脱除的所有水经由集液箱收集，以此实现结合机械加压、微波及电渗脱水三者结合的方式快速且高效实现污泥脱水的目的，大大提高了电渗脱水的效率和最终脱
水率，也大大提高了污泥的脱水效率，具有结构简单、易操作、成本低、寿命长、处理效果好、可靠性高、可连续运行的优点，在污泥处理领域具有广泛应用，从而也大大提高了污泥的微波电渗脱水设备的使用寿命。
139.如图3所示为本发明实施例中提供的污泥的微波电渗脱水装置，如图3所示，该污泥的微波电渗脱水装置包括：获取模块301、确定模块302和处理模块303，其中：获取模块301，用于获取腔体内的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括重物单元的当前下降高度、所述腔体内的当前温度和/或所述腔体内电极对之间的当前间距；确定模块302，用于确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略；处理模块303，用于根据所述目标处理策略，控制进行目标处理。
140.需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。
141.本发明中的一种污泥的微波电渗脱水装置，包括：获取模块，用于获取腔体内的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括重物单元的当前下降高度、所述腔体内的当前温度和/或所述腔体内的当前间距；确定模块，用于确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略；处理模块，用于根据所述目标处理策略，控制进行目标处理。也就是说，本发明能够实现根据重物单元的当前下降高度、腔体内的当前温度和/或腔体内的当前电阻，实现高效且灵活控制设备执行针对污泥的脱水操作的目的，解决了现有污泥脱水方法只有将污泥置于电场中后依次加入过氧化氢、加入臭氧、加入絮凝剂及进行重力沉降才能降低污泥中含水量而导致的污泥脱水效率并不高的问题，提高了污泥的微波电渗脱水处理效率，并且降低了能耗，从而提高了污泥的微波电渗脱水设备的使用寿命。
142.图4为本发明另一实施例提供的污泥的微波电渗脱水控制装置示意图，该控制装置可以集成于终端设备或者终端设备的芯片，并且该装置包括：存储器401、处理器402。
143.存储器401用于存储程序，处理器402调用存储器401 存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
144.优选地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
145.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
146.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
147.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
148.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存
储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等) 或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-onlymemory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：randomaccessmemory，简称： ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。