CN101328002A - 一种提高污泥可脱水性的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
一种提高污泥可脱水性的方法及其装置，方法中采用安装在污泥管道内的内嵌式电磁搅混翼污泥调质机或安装在污泥管道上的外置式旋转磁体污泥调质机来进行污泥的调质处理，达到减少污泥的比阻增强污泥可脱水性的目的。本方法及其装置实施后，最终脱水污泥(泥饼)的含水率可达70－80％，与不经调质机处理的工艺相比，含水率可降低2－15％，大大提高脱水机工作效率，也降低脱水机5－40％的能量消耗及5－100％的药剂投放量。本发明方法及其装置既适用于现有污泥处理老设备的改造，也适用于新设备的建立。
Description
技术领域
本发明涉及污泥的处理方法，具体是关于一种提高污泥可脱水性的方法及其使用的动态污泥物理调质机装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展，城市工业废水与生活污水的排放量日益增多，污水污泥是污水处理过程中产生的固体废物，其产生量巨大，成份复杂，如何科学处理后使其减量化、无害化、资源化和稳定化，已成为我国乃至全世界环境界广泛关注的研究课题。
因城市污水处理方法的不同，随之形成的污泥也有很多种，包括初沉污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥或消化污泥等。污泥中含水率很高，一般为99.2-99.8％。污泥中所含水分形态一般认为有四种形式，即表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水，如图1所示。
表面吸附水是由于污泥胶体颗粒很小，与其体积相比比表面积很大，由于表面张力的作用吸附的水分，由于污泥胶体颗粒带相同电性，胶体保持稳定状态，因而表面吸附水用普通的浓缩或脱水方法去除比较困难。
间隙水是指大小污泥颗粒包围着的游离水分，它并不与固体直接结合，因而较易分离，间隙水与污泥的空间结构密切相关，污泥颗粒较细则包围紧密，很难进一步将间隙水通过脱水方法脱出。
毛细结合水是污泥接触表面上，污泥颗粒自身裂隙中，污泥颗粒之间，由于毛细力的作用所形成的。分离毛细结合水，需要有较高的机械作用力和能量。
内部结合水是指包含在污泥中微生物细胞体内的水分。它的含量多少与污泥中微生物细胞体所占比例有关。要去除这部分水，必须破坏细胞膜，使细胞液渗出，由内部结合水变为外部液体。
在这四种污泥含水的形态中间隙水约占65％-85％，毛细结合水约占15％-25％，内部水和表面吸附水一起占10％左右。
污泥中固体物含量仅为1％左右，主要由亲水性带负电荷的胶体颗粒组成，颗粒细小而不均匀、挥发性固体(有机质)含量高，比阻值较大、脱水性能较差。体积庞大，因而对污泥的处理、利用及输送都造成困难。通过浓缩后污泥近似糊状，含水率为95-99％，通过泵输送。为了改善污泥脱水性能，提高机械脱水效果与机械脱水设备的生产能力，需要调质来改变污泥的理化性质，减小胶体颗粒与水的亲和力，污泥调质是污泥固体再利用和处置的前提和基础。
常规的物理或化学方法的污泥调质如加热、冷冻等调质工艺复杂，对设备的要求较高，且能耗较大；化学与生物絮凝调质，投加的药剂存在药剂消耗量大的问题。因此常规方法调质的费用占污泥处理费用的很大一部分，成本较高。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种新的提高污泥可脱水性的方法及其装置。
本发明方法提出应用动态电磁场污泥调质的工艺路线，利用动态电磁场效应作用于污泥中的水分与污泥颗粒，改变其物化性质，从而降低污泥的比阻增强污泥的可脱水性。本发明方法中采用新设计的动态污泥物理调质机装置，有内嵌式电磁搅混翼结构与外置式旋转磁体结构两种形式，能对污泥进行精确的调质。与常规污泥调质方法比较，本发明方法在实现调节污泥的性质，降低污泥比阻提高污泥的可脱水性同时，还能够降低能耗和药剂的投加量，大大提高工作效率，又节省成本。
本发明提高污泥可脱水性的方法及其装置的工作原理：在电磁曳力作用下，污泥颗粒中含有的以四种形式存在的水(表面吸附水、毛细结合水、内部结合水、间隙小)因为静电作用、诱导作用、色散作用，水分子键同时发生角度和长度的变形，氢键角从105度减小到103度左右，使水的物理化学性质发生变化，水的活性和溶解度大大提高。由氢键连接成的一些缔合水分子同时也发生断裂，使水中的氢原子增多，并使水分子的极性加强，增加了水的渗透性、溶解性和表面张力等，从而使得污泥脱水率提高；污泥中的活体微生物在强电磁作用下离解而杀灭，使其组织结构含有的内部水分和细胞膜吸附的水分容易析出而脱离。在动态电磁场作用下，极性分子会使偶极朝向磁场方向作定向排列，非极性分子在磁场作用下，极化而诱导成极性分子，从而带有偶极矩，产生相互吸引作用，形成定向排列。较大体积的污泥颗粒和较小体积的污泥胶体颗粒由于其不同部位的电荷分布非均匀性，在穿过电磁场时将形成不同方向的作用力，使得较大污泥颗粒分解均匀化，使稳定态的胶体颗粒带有偶极矩，产生相互吸引作用，碰撞几率增加ζ电位降低，发生聚结现象，从而使得胶体颗粒脱稳，污泥物化性质改变，脱水性提高。
本发明提高污泥可脱水性的方法的步骤是基于常用技术基础上，包括将含水率达99.2～99.8％的污水厂污泥在浓缩池中沉降浓缩，提高含水率达95-99％，经污泥泵，加入药剂，进行调质处理后，再经后续脱水机脱水得脱水污泥(泥饼)，再按不同使用要求进行后处理。本发明的技术特征是使用新设计的装置，即内嵌式电磁搅混翼污泥调质机或处置式旋转磁体污泥调质机进行对污泥的调质处理。下面分别对使用二种调质机的方法及装置进行详细的叙述。
1.本发明提高污泥可脱水性方法中使用内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的工艺步骤
污泥处理系统中装有内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的污泥处理工艺流程图参见图2。
污泥管通中装有内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的结构示意图及调质机的电磁搅混翼左视图，参见图3和图4。
污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩1～12小时后，得含水率为95-99％，固体含量仅为1％左右，其中挥发性固体含量为10-90％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为3～400m3/h，扬程H为5-12m，泵出口流速达到1.5-4.5m/s。加入药剂(投加量为污泥干基的0.1％-10％)，例如常用的絮凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)或聚合氯化铝铁(PAFC)，在污泥管道内和污泥混合，进入内嵌式电磁搅混翼污泥调质机。污泥在电磁场中作绝对运动，磁体相对静止，两者保持相对的高速运动，污泥快速切割磁力线产生电磁效应。污泥在污泥管道中经过在线流量计测量单向流量，根据流量调节电机转速(20r/min-500r/min)，动力通过传动轴传递给内嵌式电磁搅混翼污泥调质机中的电磁搅混翼，搅混翼和锯齿翼立即旋转，旋转速度为20-500r/min)，搅混翼结构能够增强药剂与污泥在管道混合的效率，锯齿翼随搅混翼旋转切割大块污泥颗粒，污泥在电磁场中受力均匀，磁体位置固定，磁场强度为12000-21000高斯，污泥在调质机中快速流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁场共同作用下改变污泥的性状，提高后续脱水机污泥水份的脱出率。污泥经过调质后继续通过污泥管2和法兰8进入后续的污泥脱水机脱水，例如离心脱水机、板框压滤机、滚压带式压滤机或真空过滤脱水机。这样最终脱水污泥(泥饼)的含水率达70-80％，与未装调质机工艺相比可降低2-15％的含水率，提高了脱水机的工作效率，同时可降低脱水机5-40％的能量消耗。及降低药剂5-100％的投加量。
上述污水处理系统中也可不加药剂，污泥泵泵击后直接进入内嵌式电磁搅混翼污泥调质机进行调质处理，可获得同样的效果，节省了投加药剂的费用。
针对某些污水厂污泥处理泥质不均匀和现有加药装置的混合度不够，影响加药效果的现象，或者设备安装位置的限制，设计了本发明内嵌式电磁搅混翼污泥调质机。该调质机的结构主要是包括内外二层，外层设有按四等分间隔排列的四块固定磁体，磁体是采用钕铁硼稀土永磁材料制成的高强磁体，磁场强度为12000-21000高斯。内层的直径大小与污泥管道相当，在内层设有动力驱动旋转的电磁搅混翼，它是至少为16等分间隔的并交替排列着搅混翼和锯齿翼，旋转速度为20-500转/分。
2.本发明提高污泥可脱水性方法中使用外置式旋转磁体污泥调质机的工艺步骤
污泥处理系统中装有外置式旋转磁体污泥调质机的污泥处理工艺流程图参见图5。污泥管道上装有外置式旋转磁体污泥调质机的结构示意图及调质机的的旋转磁体左视图参见图6和图7。
污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩1～12小时后，得含水率为95-99％，固体含量仅为1％左右，其中挥发性固体含量为10-90％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为3-400m3/h，扬程H为5-12m，泵出口流速达到1.5-4.5m/s。通过污泥管道与加入的药剂混合，药剂投加量为污泥干基的0.1％-10％，例如常用的絮凝剂，聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)或聚合氯化铝铁(PAFC)，混合后进入外置式旋转磁体污泥调质机。污泥通过旋转磁体，污泥在管道中的流型相对静止，而管道外磁体发生绝对运动，两者在电磁场中保持相对高速运动，污泥快速切割磁力线产生电磁效应。污泥在污泥管道中通过在线流量计测量单向流量，根据流量调节电机，齿轮箱，传动轴及连接关节将动力传递给安装在污泥管道上的外置式旋转磁体污泥调质机中的旋转磁体，旋转磁体的转速为5-100r/min。污泥进入调质机，在磁场强度为12000-21000高斯的旋转磁体作用下，污泥流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁场共同作用下进行调质，改变污泥的性状，提高后续脱水机污泥水份的脱出率。污泥经过调质后继续通过污泥管后续的污泥脱水机脱水，例如离心脱水机、板框压滤机、滚压带式压滤机或真空过滤脱水机。这样脱水污泥(泥饼)的含水率达70-80％，与未装调质机工艺相比可降低2％-15％的含水率，提高脱水机的工作效率，同时可降低脱水机5-40％的能量消耗及降低药剂5-100％的投加量。
上述污水处理系统中也可不加药剂，污泥泵泵出后直接进入外置式旋转磁体污泥调质机进行调质处理，可获得同样的效果，节省了投加药剂的费用。
针对某些污水厂污泥处理流程压降要求较高，不便在污泥管道内安装内嵌式电磁搅混翼污泥调质机，设计了本发明外置式旋转磁体污泥调质机。该调质机的结构是由左右两个对称半边箱体通过固定螺栓拼接在一起组成，呈长方体外形，在箱体下方各自装有一块旋转磁体，旋转磁体是采用钕铁硼稀土永磁材料制成的高强磁体，磁场强度为12000-21000高斯，在旋转磁体中心处设有一使其定位和作为其旋转圆心的固定轴。动力驱动设置有电机，齿轮箱，传动轴及连接关节，连接关节与磁体的一端相连，并在起导向作用的旋转滑道内作圆周运动，带动靠近污泥管道上的旋转磁体围绕固定轴作圆周运动旋转，旋转速度为5-100r/min。在箱体内上部和下部有橡胶或塑料等填充料，用以纵向夹住污泥管道，使整个箱体固定在污泥管道上。在箱体底部有支架，用以承托整个箱体，使旋转磁体能够稳定运转。
本发明提高污泥可脱水性的方法及其装置的优点：
(1)本发明提出应用动态电磁场调质污泥的工艺方法及新设计的二种调质机，内嵌式电磁搅混翼污泥调质机和外置式旋转磁体污泥调质机。通过动态电磁场对污泥内部存在的四种形式的水分活化、污泥中微生物细胞的杀灭与污泥胶体颗粒的脱稳等复合作用，达到减少污泥的比阻增强污泥可脱水性的目的。
在污泥处理系统中采用本发明方法及其装置实施后，最终脱水污泥(泥饼)的含水率可达70-80％，与不装调质机的工艺相比含水率可降低2-15％，大大提高脱水机工作效率，也降低脱水机5-40％的能量消耗及5-100％的药剂投放量。因此本发明解决了常规技术中长期存在的工艺复杂，脱水率低，脱水机工作效率差，能耗大，药剂投放量大等问题。
(2)本发明方法及其装置既可运用于现有污泥处理老设备的改造，也适用于新设备的建立。污水厂污泥的脱水工艺基本与前段工艺相匹配的，工艺的设备参数也是一一对应的，如果要对工艺进行大规模改造或更新，则成本过高，业主难以承受。本发明的二种调质机装置的设计就考虑到这问题。在某些污泥处理工艺无法大规模改造的时候，采用外置式旋转磁体结构为主的调质机，无需对原有管道作任何改动，只需一定的安装空间即完成新老设备的“无缝”衔接。而对于设备条件允许的新建或改建项目，可利用内嵌式搅混翼结构为主的调质机，能够使管道内的污泥混合度提高，改善污泥流动状态增加湍动效果，污泥颗粒在由内而外传的电磁场中，单位时间切割磁力线的密度更大，强度更高，进一步提升调质效果。
附图说明
图1是污泥中水分的四种存在形式。
图2是污泥系统中装有内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的污泥处理工艺流程图。
图3是污泥管道中装有内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的结构示意图。
图4是图3中调质机的电磁搅混翼左视图。
图5是污泥系统中装有外置式旋转磁体污泥调质机的污泥处理工艺流程图。
图6是污泥管道上装有外置式旋转磁体污泥调质机的结构示意图。
图7是图6中调质机的旋转磁体左视图。
具体实施方式
实施例1
按图2所示工艺流程图处理污水厂污泥，使用图3和图4所示的内嵌式电磁搅混翼污泥调质机进行污泥调质。图3和图4中的编号说明：
1在线流量计 2污泥管道 3电机 4支架
5电磁搅混翼 6传动轴 7内嵌式电磁搅混翼污泥调质机
8法兰 9固定磁体 10搅混翼 11锯齿翼
内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的结构主要是包括内外二层，外层设有按四等分间隔排列的四块固定磁体9，内层的直径大小与污泥管道2相当，在内层设有动力驱动旋转的电磁搅混翼5，它是至少为16等分间隔的并交替排列着搅混翼10和锯齿翼11。
未装调质机的对照试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩6小时后含水率达96％，挥发性固体含量占固体量的20％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为25m3/h，扬程H＝6.8m，泵出口流速达到1.5m/s。加药装置供给聚合氯化铝，投加量为污泥干基量的10％，在管道内和污泥混合，然后直接进入离心机脱水，转速3000r/min，脱水污泥(泥饼)含水率为85％。
装入内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的本发明试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩6小时后含水率达96％，挥发性固体含量占固体量20％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为25m3/h，扬程H＝6.8，泵出口流速达到1.5m/s。由加药装置供给的聚合氯化铝(投加量为污泥干基量的5％)在污泥管道2内和污泥混合，进入调质机7进行调质，快速切割磁力线产生电磁效应。经过在线流量计1(PROMAG系列)测量单向流量为25m3/h，根据流量调节电机3转速500r/min，通过传动轴6将动力传递给内嵌式电磁搅混翼污泥调质机7，电磁搅混翼5旋转速度为500min，通过搅混翼10旋转能够增强药剂与污泥在管道混合的效率，锯齿翼11随搅混翼10旋转切割大块污泥颗粒。污泥在电磁场中受力均匀，固定磁场9的磁场强度为12000高斯，污泥快速流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁场共同作用下改变污泥的性状，提高后续脱水机污泥水份的脱出率，污泥经过调质后继续通过污泥管2和法兰8进入后续离心脱水机脱水，转速3000r/min。最终脱水污泥(泥饼)的含水率为70.2％，与对照试验相比含水率降低14.8％，提高脱水机的工作效率，脱水机的能量消耗同比也降低40％，同时降低50％的药剂的投加量。
实施例2
按图2所示工艺流程图处理污水厂污泥，使用图3和图4所示的内嵌式电磁搅混翼污泥调质机进行污泥调质。
末装调质机的对照试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩12小时后含水率达98％，挥发性固体含量占固体量的45％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为240m3/h，扬程H＝11.9m，泵出口流速达到4.5m/s。加药装置供给聚丙烯酰胺，投加量为污泥干基量的0.1％，在管道内和污泥混合，然后直接进入板框压滤机脱水，工作压力15公斤，脱水污泥(泥饼)的含水率为82％。
装入内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的本发明试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩12小时后含水率达98％，挥发性固体含量占固体量的45％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为240m3/h，扬程H＝11.9m，泵出口流速达到4.5m/s，加药装置停止给药，通过污泥管道2直接进入调质机7进行调质，快速切割磁力线产生电磁效应。经过在线流量计1(PROMAG系列)测量单向流量为240m3/h，根据流量调节电机3转速300r/min，通过传动轴6将动力传递给调质机7，电磁搅混翼旋转速度为300r/min，通过搅混翼10旋转能够增强污泥颗粒的分解均匀化，锯齿翼11随搅混翼10旋转切割大块污泥颗粒，污泥在电磁场中受力均匀，固定磁场9的磁场强度为18000高斯，污泥快速流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁场共同作用下改变污泥的性状，提高后续脱水机污泥水份的脱出率，污泥经过调质后继续通过污泥管2和法兰8进入后续的污泥板框压滤机脱水，工作压力15公斤，最终脱水污泥(泥饼)的含水率为79.4％，与对照试验相比降低2.6％，提高了脱水机的工作效率，脱水机的能量消耗同比降低5％，同时无需投加药剂。
实施例3
按图2所示工艺流程图处理污水厂污泥，使用图3和图4所示的内嵌式电磁搅混翼污泥调质机进行污泥调质。
未装调质机的对照试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩1.5小时后含水率达98％，挥发性固体含量占固体量的77％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为400m3/h，扬程H＝8.6m，泵出口流速达到3m/s。加药装置供给聚合氯化铝铁，投加量为污泥干基量的2％，在管道内和污泥混合，然后直接进入滚压带式压滤机脱水，栅格每分钟转动2转，脱水污泥(泥饼)含水率为86％。
装入内嵌式电磁搅混翼污泥调质机的本发明试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩1.5小时后含水率达98％，挥发性固体含量占固体77％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为400m3/h，扬程H＝8.6，泵出口流速达到3m/s。由加药装置供给的聚合氯化铝铁混合，投加量为污泥干基量的0.7％，在污泥管道2内和污泥混合，进入调质机进行调质，快速切割磁力线产生电磁效应。经过在线流量计1(PROMAG系列)测量单向流量400m3/h，根据流量调节电机3转速50r/min，通过传动轴6将动力传递给调质机7，电磁搅混翼5与旋转速度为50r/min，通过搅混翼10旋转能够增强药剂与污泥在管道混合的效率，锯齿翼11随搅混翼10旋转切割大块污泥颗粒，污泥在电磁场中受力均匀，固定磁体9的磁场强度为21000高斯，污泥快速流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁场共同作用下改变污泥的性状，提高后续脱水机污泥水份的脱出率，污泥经过调质后继续通过污泥管2和法兰8进入后续的滚压带式压滤机脱水，栅格每分钟转动2转，最终脱水污泥(泥饼)的含水率为78％，与对照试验相比降低8％，提高脱水机的工作效率，脱水机的能量消耗同比降低20％，同时降低了65％的药剂投加量。
实施例4
按图5所示工艺流程图处理污水厂污泥，使用图6和图7所示的外置式旋转磁体污泥调质机进行污泥调质。图6和图7中的编号说明：
12在线流计量 13污泥管道 14箱体 15齿轮箱
16电机 17旋转磁体 18固定轴 19连接关节
20支架 21传动轴 22固定螺栓 23旋转滑道
24填充料 25外置式旋转磁体污泥调质机
外置式旋转磁体污泥调质机的结构，是由左右两个对称半边箱体14通过固定螺栓22两个半边拼接在一起组成，呈长方体外形，在箱体下方各自装有一块旋转磁体17，在旋转磁体17中心处设有一使其定位和作为其旋转圆心的固定轴18，通过电机16，齿轮箱15，传动轴21及连接关节19将动力传递给旋转磁体17，连接关节19与旋转磁体17的一端相连，并在旋转滑道23的导向作用下作圆周运动，带动靠近污泥管道13上的旋转磁体17围绕固定轴18作圆周运动运转。在箱体14内的上部和下部有橡胶或塑料等填充料24，用以纵向夹住污泥管道13，使整个箱体14固定在污泥管道13上，在箱体14底部有支架20，用以承托整个箱体14，使旋转磁体17能够稳定旋转。
未装调质机的对照试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩3小时后含水率达98％，挥发性固体含量占固体量的40％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为4m3/h，扬程H＝7.1m，泵出口流速达到2.8m/s，不投加药物，直接进入真空过滤机脱水，真空度为380mmHg，脱水污泥(泥饼)含水率为82％。
加装外置式旋转磁体污泥调质机的本发明试验：污泥经浓缩池处理，通过污泥泵泵出，不投加药物的实验步骤同本例的对照试验。通过污泥管道13直接进入外置式旋转磁体污泥调质机25。
污泥在污泥管道13中经过在线流量计1(PROMAG系列)测量单向流量，根据流量调节电机16，齿轮箱15，传动轴21和连接关节19将动力传递给旋转磁体17，旋转磁体17的转速为20r/min。污泥进入调质机25，在磁场强度为18000高斯的旋转磁体17的作用下，污泥流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁场共同作用下改变污泥的性状，提高后续脱水机污泥水份的脱出率。污泥经过调质后继续通过污泥管13后续的滚压带式压滤机脱水，删格每分钟转动2转，最终脱水污泥(泥饼)的含水率为76.8％，与对照试验相比降低5.2％，提高脱水机的工作效率，脱水机的能量消耗同比降低10％，同时无需投加药剂。
实施例5
按图5所示工艺流程图处理污水厂污泥，使用图6和图7所示的外置式旋转磁体污泥调质机进行污泥调质。
未装调质机的对照试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩6小时后含水率达96％，挥发性固体含量占固体量的20％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为25m3/h，扬程H＝6.8m，泵出口流速达到15m/s，加药供给聚合氯化铝，投加量为污泥干基量的10％，在管道内和污泥混合，然后直接进入离心机脱水，转速3000r/min，脱水污泥(泥饼)含水率为85％。
加装外置式旋转磁体污泥调质机的本发明试验：污泥经浓缩池处理，通过污泥泵泵出，加药供给聚合氯化铝，投加量为污泥干基量的5％的实验步骤同本例的对照试验。通过污泥管道13进入外置式旋转磁体污泥调质机25。接着的操作步骤同实施例4。旋转磁体17的转速为50r/min，旋转磁体17磁场强度为12000高斯，污泥经过调质后继续通过污泥管13后续的离心机脱水，转速3000r/min，最终脱水污泥(泥饼)的含水率为70.2％，与对照试验相比降低了14.8％，提高脱水机的工作效率，脱水机的能量消耗同比也降低40％，同时降低50％的药剂投加量。
实施例6
按图5所示工艺流程图处理污水厂污泥，使用图6和图7所示的外置式旋转磁体污泥调质机进行污泥调质。
未装调质机的对照试验：污水处理厂污泥经过浓缩池沉降浓缩12小时后含水率达98％，挥发性固体含量占固体量的45％的污泥，进入污泥泵加压泵出，流量为240m3/h，扬程H＝11.9m，泵出口流速达到45m/s，加药装置供给聚丙烯酰胺，投加量为污泥干基量的0.1％，在管道内和污泥混合，然后直接进入板框压滤机脱水，工作压力15公斤，脱水污泥(泥饼)含水率为82％。
加装外置式旋转磁体污泥调质机的本发明试验：污泥经浓缩池处理，通过污泥泵泵出，加药装置不供给药物，实验步骤同本例的对照试验。通过污泥管道13直接进入外置式旋转磁体污泥调质机25，接着的操作步骤同实施例4。旋转磁体17的转速为95r/min，旋转磁体17磁场强度为21000高斯，污泥经过调质后继续通过污泥管13后续的板框压滤机脱水，工作压力15公斤，最终脱水污泥(泥饼)的含水率为79.4％，与对照试验相比降低2.6％，提高脱水机的工作效率，脱水机的能量消耗同比也降低5％，同时无需投加药剂。
Claims (4)
1.一种提高污泥可脱水性的方法，其步骤包括污泥通过浓缩池沉降浓缩，经污泥泵加压泵出，加入药剂，进行调质处理，再经后续脱水机脱水和后处理，其特征在于采用内嵌式电磁搅混翼污泥调质机或外置式旋转磁体污泥调质机进行污泥的调质处理，
(1)采用内嵌式电磁搅混翼污泥调质机进行调质处理的工艺步骤
污泥通过污泥管通(2)中的在线流量计(1)测量单向流量；根据流量调节动力通过传动轴(6)传递给安装在污泥管道(2)中的内嵌式电磁搅混翼污泥调质机(7)中的电磁搅混翼(5)，搅混翼(10)和锯齿翼(11)立即旋转，旋转速度为20-500r/min；污泥进入调质机(7)，在磁场强度为12000-21000高斯的固定磁体(9)的作用下，污泥流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁共同作用下进行调质，改变污泥的性状，提高后续脱水机的污泥水份的脱出率；
(2)采用外置式旋转磁体污泥调质机进行调质处理的工艺步骤
污泥在污泥管道(13)中通过在线流量计(12)测量单向流量；根据流量调节电机(16)、齿轮箱(15)、传动轴(21)及连续关节(19)，将动力传递给安装在污泥管道(13)上的外置式旋转磁体污泥调质机(25)中的旋转磁体(17)，旋转磁体(17)的转速为5-100r/min；污泥进入调质机(25)，在磁场强度为12000-21000高斯的旋转磁体(17)的作用下，污泥流过磁场切割磁力线产生微弱电流，在电磁场共同作用下进行调质，改变污泥的性状，提高后续脱水机的污泥水份的脱出率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于采用内嵌式电磁搅混翼污泥调质机或外置式旋转磁体污泥调质机进行污泥的调质处理前，不加入药剂。
3.权利要求1或2所述方法中使用的装置，其特征在于所述装置是安装在污泥管道(2)中的内嵌式电磁搅混翼污泥调质机(7)，其结构主要是包括内外二层，外层设有按四等分间隔排列的四块固定磁体(9)，磁场强度为12000-21000高斯，内层的直径大小与污泥管道(2)相当，在内层设有动力驱动旋转的电磁搅混翼(5)，它是至少为16等分间隔的并交替排列着搅混翼(10)和锯齿翼(11)，旋转速度为20-500r/min。
4.权利要求1或2所述方法中使用的装置，其特征在于所述装置是安装在污泥管道(13)上的外置式旋转磁体污泥调质机(25)，其结构是由左右两个对称半边箱体(14)通过固定螺栓(22)拼接在一起组成，呈长方体外形，在箱体下方各自装有一块旋转磁体(17)，磁场强度为12000-21000高斯，在旋转磁体(17)中心处设有一使其定位和作为其旋转圆心的固定轴(18)，动力驱动设置有电机(16)，齿轮箱(15)，传动轴(21)及连接关节(19)，连接关节(19)与旋转磁体(17)的一端相连，并在起导向作用的旋转滑道(23)内作圆周运动，带动靠近污泥管道(13)上的旋转磁体(17)围绕固定轴(18)旋转，旋转速度为5-100r/min，在箱体(14)内上部和下部有填充料(24)，在箱体(14)底部有支架(20)。
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