連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置及脫水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污泥脫水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置及 脫水方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著污水處理率的不斷提升，污水處理量日漸加大，隨之而來的便是污泥量的 與日俱增。未經(jīng)處理的剩余污泥對人體非常有害，在污水處理過程中，細(xì)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顆粒上，隨顆粒的沉淀也沉積到污泥中。且污泥 含水率高，體積大，不便于運輸和儲放，因而需要進(jìn)行濃縮、消化、脫水等處理。其中污泥脫 水可以有效降低需要處理、處置的污泥體積，是污泥減量化工作中最為經(jīng)濟(jì)的一種方法。
[0003] 目前污泥的處置方法主要包括填埋、堆肥、焚燒等，但污泥含水率很高，經(jīng)過濃縮、 消化后的污泥含水率依然高達(dá)95 %~97 %，污泥體積龐大，不便于外運，為降低污泥的運 輸、綜合利用及最終處置的成本，需要對進(jìn)行污泥脫水處理，減少污泥體積。有報道指出，污 泥脫水是污泥處理最關(guān)鍵、最昂貴、最困難的一步，污泥脫水的費用占污泥處理成本的很大 一部分。因此，如何對污泥進(jìn)行高效脫水處理，降低污泥脫水處理成本是解決當(dāng)前各污水處 理廠污泥處理難題的一個重要突破口。
[0004] 在尋求減少剩余污泥量、降低環(huán)境負(fù)擔(dān)的過程中，用于減少自廢水處理設(shè)施、凈水 處理設(shè)施等排出的剩余污泥的容量的脫水處理技術(shù)顯得極其重要，并期望一種更有效的針 對污泥的脫水處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置及脫水 方法，提高污泥脫水和干燥的效率。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種連續(xù)流電磁波污泥脫水實 驗裝置，包括進(jìn)泥裝置、電磁波加載腔體、電磁波發(fā)射裝置、控制單元，進(jìn)泥裝置包括攪拌裝 置、蠕動泵，攪拌裝置與蠕動泵的輸入端之間通過管道連接；蠕動泵的輸出端管道從電磁波 加載腔體的內(nèi)部穿過，污泥通過蠕動泵的輸出端管道（硅膠管）流經(jīng)電磁波加載腔體，通過 電磁波進(jìn)行加熱，最后流入指定容器，電磁波發(fā)射裝置固定在電磁波加載腔體上，并向電磁 波加載腔體內(nèi)部發(fā)射均勻電磁波，污泥以環(huán)狀管網(wǎng)式管道經(jīng)過電磁波加載腔體內(nèi)部，接受 電磁波加載；控制單元分別與蠕動泵、電磁波發(fā)射裝置連接，控制蠕動泵轉(zhuǎn)速、控制電磁波 發(fā)射裝置的電磁波發(fā)射頻率和功率。
[0007] 按上述技術(shù)方案，攪拌裝置與蠕動泵的輸入端之間的管道材質(zhì)為聚丙烯或聚四氯 乙烯，蠕動泵的輸出端管道材質(zhì)為聚丙烯或聚四氯乙烯。
[0008] 按上述技術(shù)方案，所述電磁波發(fā)射裝置為磁控管。
[0009] 按上述技術(shù)方案，電磁波發(fā)射裝置向電磁波加載腔體內(nèi)部發(fā)射的電磁波的頻率范 圍為：2400 ~2500MHz。
[0010] 本發(fā)明還提供一種連續(xù)流電磁波污泥脫水方法，包括以下步驟，污泥放入攪拌裝 置中攪拌后，通過蠕動泵，流入電磁波加載腔體內(nèi)部設(shè)置的環(huán)狀管網(wǎng)式管道，電磁波發(fā)射裝 置向電磁波加載腔體中發(fā)射電磁波，污泥接受電磁波加載腔體內(nèi)部均勻電磁波加載，進(jìn)行 加熱脫水。
【主權(quán)項】
1. 一種連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置，其特征在于，包括進(jìn)泥裝置、電磁波加載腔 體、電磁波發(fā)射裝置、控制單元，進(jìn)泥裝置包括攪拌裝置、蠕動泵，攪拌裝置與蠕動泵的輸入 端之間通過管道連接；蠕動泵的輸出端管道從電磁波加載腔體的內(nèi)部穿過，電磁波發(fā)射裝 置固定在電磁波加載腔體上，并向電磁波加載腔體內(nèi)部發(fā)射均勻電磁波，污泥以環(huán)狀管網(wǎng) 式管道經(jīng)過電磁波加載腔體內(nèi)部，接受電磁波加載；控制單元分別與蠕動泵、電磁波發(fā)射裝 置連接，控制蠕動泵轉(zhuǎn)速、控制電磁波發(fā)射裝置的電磁波發(fā)射頻率和功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置，其特征在于，攪拌裝置與 蠕動泵的輸入端之間的管道材質(zhì)為聚丙烯或聚四氯乙烯，蠕動泵的輸出端管道材質(zhì)為聚丙 烯或聚四氯乙烯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置，其特征在于，所述電磁 波發(fā)射裝置為磁控管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置，其特征在于，電磁波發(fā) 射裝置向電磁波加載腔體內(nèi)部發(fā)射的電磁波的頻率范圍為：2400~2500MHz。
5. -種連續(xù)流電磁波污泥脫水方法，其特征在于，包括以下步驟，污泥放入攪拌裝置中 攪拌后，通過蠕動泵，流入電磁波加載腔體內(nèi)部設(shè)置的環(huán)狀管網(wǎng)式管道，電磁波發(fā)射裝置向 電磁波加載腔體中發(fā)射電磁波，污泥接受電磁波加載腔體內(nèi)部均勻電磁波加載，進(jìn)行加熱 脫水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)流電磁波污泥脫水方法，其特征在于，蠕動泵進(jìn)泥量
其中，d是蠕動泵的泵管內(nèi)徑，L是電磁波加載腔體中電磁波加載的長 度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)流電磁波污泥脫水方法，其特征在于，電磁波加載時間
;其中，V是蠕動泵進(jìn)泥量，Q是污泥加載的流量，d是蠕動泵 的泵管內(nèi)徑，L是電磁波加載腔體中電磁波加載的長度；η是蠕動泵轉(zhuǎn)速，q是蠕動泵單位轉(zhuǎn) 速對應(yīng)的流量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)流電磁波污泥脫水方法，其特征在于，在連續(xù)流電磁波 污泥脫水實驗裝置組裝完成后，需要對電磁波加載腔體中電磁波實際功率進(jìn)行測定，測定 變頻穩(wěn)定電源各電壓下電磁波實際輸出功率，具體方法如下：取1000 mL的去離子水，測其 溫度和質(zhì)量，放入電磁波加載腔體中加熱，取出后立即攪拌，即刻測其水溫和剩余去離子水 的質(zhì)量，在電磁波實際輸出功率全部被去離子水吸收，且去離子水的恒壓比熱是常數(shù)，則根 據(jù)加載電磁波前后去離子水的溫度差及去離子水的蒸發(fā)量，通過下式計算電磁波實際輸出 功率，電磁波實際輸出功率
中，P的單 位是W ;△ T是電磁波加載前后去離子水的溫差，單位是°0; Am是電磁波加載前后去離子水 的蒸發(fā)量，單位是g;T是電磁波加載時間，單位是s ;m是接收電磁波加載前去離子水的質(zhì) 量，單位g，C是去離子水的恒壓比熱，4. 2X103X/(g*°C ) ;γ是去離子水的焓值，2280J/g。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)流電磁波污泥脫水實驗裝置及脫水方法，該裝置包括進(jìn)泥裝置、電磁波加載腔體、電磁波發(fā)射裝置、控制單元，進(jìn)泥裝置包括磁力攪拌器、蠕動泵。蠕動泵的輸出端管道從電磁波加載腔體的內(nèi)部穿過，電磁波發(fā)射裝置向電磁波加載腔體內(nèi)部發(fā)射均勻電磁波，污泥以環(huán)狀管網(wǎng)式管道經(jīng)過電磁波加載腔體內(nèi)部?？刂茊卧刂迫鋭颖棉D(zhuǎn)速、控制電磁波發(fā)射裝置的電磁波發(fā)射頻率和功率。本發(fā)明裝置及方法通過使用電磁波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱來提高污泥脫水和干燥的效果，控制電磁波的加載條件，另外對加載泥量進(jìn)行控制，在靜態(tài)試驗基礎(chǔ)上，實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)泥，盡可能接近生產(chǎn)實際。而且污泥接受電磁波加載后，離心效果得到提高的同時，離心脫水成本降低。
【IPC分類】C02F11-12
【公開號】CN104876418
【申請?zhí)枴緾N201510255526
【發(fā)明人】桑穩(wěn)姣, 徐茜
【申請人】武漢理工大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月19日