CN2853789Y

CN2853789Y - 污泥磁化脱水调理器

Info

Publication number: CN2853789Y
Application number: CN 200520140104
Authority: CN
Inventors: 边炳鑫; 艾淑艳
Original assignee: Suzhou University of Science and Technology
Current assignee: Suzhou University of Science and Technology
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2015-12-16

Abstract

一种污泥磁化脱水调理器，其特征在于：由直流电磁铁[1]和非铁磁性材料制成的过泥管[2]组成；直流电磁铁[1]包括磁轭[7]及磁极[3]，所述磁轭[7]呈环状设置，环状磁轭[7]的内缘上设有偶数个磁极[3]，每个磁极[3]均由通直流电的线圈[6]绕制在铁芯[11]上构成，这些磁极[3]两两以极掌[4]间隔相对，构成磁极对；磁极对中的两磁极[3]极性相反，两磁极[3]的极掌[4]之间为工作气隙[5]，在该工作气隙[5]中穿设过泥管[2]，过泥管[2]中通入污泥，以此构成污泥流过过泥管[2]时切割直流电磁铁[1]所产生的磁力线的结构。本实用新型利用磁化处理技术改善污泥的脱水性能，达到调理过程无污染、能耗少、成本低的目的。

Description

污泥磁化脱水调理器

技术领域

本实用新型涉及环境工程领域，具体涉及一种废(污)水处理厂污泥的磁化脱水调理装置，它的主要作用是在脱水处理前对污泥先进行预处理，减轻污泥的胶体性，降低污泥的阻抗性，减少水与污泥固体颗粒的结合力，改善污泥的过滤脱水性能，以此加速污泥的脱水过程。

背景技术

我国城市污水和工业废水处理率逐年提高，到2001年已分别达25％和94.7％。废(污)水处理的实质是将水中污染物变成不可溶的固体(即污泥)或无害的气体，从而达到净化水的目的。但是，废水处理产生的污泥也会对环境造成污染，因此，还必须对污泥再进行严格地处理。虽然产生的污泥体积比处理废水体积小得多，但污泥处理设施的投资却很大。总得来说，污泥处理设施的投资将占到污水处理总投资的30％～40％，甚至超过50％；传统的污泥处理工艺处理费用约占污水处理厂总运行费用的20％～50％。因此，无论从污染物净化的完善程度，废水处理技术开发中的重要性及投资比例，污泥处理都占有十分重要的地位，有人称它为废水处理工艺的两大车轮之一，必须引起高度重视。

污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液，研究表明，污泥含水稍有降低，其体积就会显著减少，体积减小后更便于运输和后期的焚烧或填埋处理。因此，目前一般都要在污泥的焚烧或填埋处理前，先对其进行脱水处理(目前一般采用机械脱水)。而污泥，一般具有颗粒直径小的特点，并大多含有胶体颗粒(多为有机质)，因此很难脱水。为了提高污泥浓缩、脱水和过滤效率，必须采用一些有效的手段对污泥进行调理。所谓“调理”就是在污泥脱水前进行的一步预处理工序，调理的目的就是减轻污泥胶体性，降低污泥阻抗性，减少水与污泥固体颗粒的结合力，改善污泥脱水的性能，加速污泥的脱水过程。

近年来，国内外关于污泥调理的研究主要集中在：(1)通过热能量的流动改变构成污泥絮体的胶质物的稳定性，削弱污泥颗粒与其间隙水分等的结合力，从而改善污泥的脱水性能的温差调理(包括加热调理和冷冻-融化调理)；(2)通过向污泥中投加调理剂(混凝剂、絮凝剂、助凝剂)，起到电性中和和吸附架桥的作用，破坏污泥胶体颗粒的稳定，使分散的小颗粒之间相互聚集形成大颗粒，从而改善污泥的脱水性能的化学调理；(3)20世纪70年代开始的生物絮凝调理，包括直接用微生物细胞作为絮凝剂，从微生物细胞中提取物质作为混凝剂，微生物细胞的代谢产物作为絮凝剂。以上三种调理方式各有其优缺点：温差调理法为物理方法，其优点是对环境不会造成污染，但其设备投资大，成本高；化学调理法虽成本低，但需要添加化学物质，会对环境造成污染；生物絮凝调理法虽对环境污染度低，但反应慢，反应耗时长。

针对以上调理方法的不足，我们经过深入研究，依据DLVO理论：胶体的稳定性是由双电层重叠时的排斥能和范德华引力能决定的，但在磁场作用下，磁场会对胶体双电层产生影响，得出：磁化处理也是一种能作为改善污泥的脱水性能，提高污泥浓缩、脱水和过滤效率的强化手段。

目前国内外对磁化处理机理的研究仍处于假设和论证阶段，还没有真正完全掌握磁化处理的规律，尚未见磁化处理对污泥脱水性能影响方面的报道，更缺乏磁场对污泥胶体稳定性影响规律的研究。

发明内容

本实用新型提供一种污泥磁化脱水调理器，利用磁化处理技术改善污泥的脱水性能，达到调理过程无污染、能耗少、成本低的目的。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种污泥磁化脱水调理器，由直流电磁铁和非铁磁性材料制成的过泥管组成；直流电磁铁包括磁轭及磁极，所述磁轭呈环状设置，环状磁轭的内缘上设有偶数个磁极，每个磁极均由通直流电的线圈绕制在铁芯上构成，这些磁极两两以极掌间隔相对，构成磁极对；磁极对中的两磁极极性相反，两磁极的极掌之间为工作气隙，在该工作气隙中穿设过泥管，过泥管中通入污泥，以此构成污泥流过过泥管时切割直流电磁铁所产生的磁力线的结构。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述磁极数量可以是一对或一对以上，一般一对或两对较佳，具体包括以下较佳方案：a、所述直流电磁铁中包括两个磁极，这两磁极上下对称设置在环形磁轭中；过泥管沿前后方向穿设在工作气隙中，两磁极间的磁力线垂直穿过过泥管。b、所述直流电磁铁中包括四个磁极，其中，两个磁极上下对称设置在环形磁轭中，另两个磁极左右对称设置在环形磁轭中；过泥管沿前后方向穿设在工作气隙中，两对磁极间的磁力线均垂直穿过过泥管。

2、上述方案中，所述磁轭呈环状，意为它是由几块磁轭板从四周围绕连接成，其具体形状不限，可以是圆环形、矩形或多边形等，具体较佳方案为：磁轭由两块垂直磁轭板和两块横向磁轭板构成，两块垂直磁轭板和两块横向磁轭板头尾相连，拼接构成矩形的环状磁轭。

3、上述方案中，所述过泥管上接有一泵，以泵作为动力向过泥管中打入污泥，使污泥流经过泥管。当然也可以不设泵，而是垂直设置过泥管，以重力作用使污泥自动流经过泥管。

4、上述方案中，所述过泥管为非铁磁性材料制成，即可以是塑料、铜等非铁磁性材料制成。

本实用新型工作原理是：本实用新型是以直流电磁铁磁极对间的磁场对污泥管中的污泥直接进行磁化处理的。工作时，当线圈中通入直流电时，磁极对的两磁极间的磁力线垂直穿过过泥管，过泥管中以一定速度流经污泥，从而磁场对污泥产生影响，依据DLVO理论，磁场对污泥胶体的双电层产生影响，破坏其胶体稳定性，从而减轻污泥的胶体性，降低污泥的阻抗性，减少水与污泥固体颗粒的结合力，提高污泥的过滤脱水性能。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型是依据DLVO理论由直流电磁铁产生的磁场对污泥进行磁化处理，以此达到改善污泥的过滤脱水性能的目的的，它与化学调理和其它物理调理相比具有无污染、能耗少、成本低等的优点，因此该装置应用前景广泛。

2、由于本实用新型应用的直流电磁铁中设置有至少一对磁极，该磁极对中两磁极的极性相反，两磁极间的磁力线直接穿过过泥管，因此该装置具有磁场强度高，过液流量大，磁性不受环境温度影响等优点。

3、本实用新型结构简单、制造及维护方便，并可通过调节直流电源的电流来直接调整控制磁场的强度，控制磁化的效果。

附图说明

附图1为本实用新型结构的主视示意图；

附图2为附图1的左视示意图。

以上附图中：1、直流电磁铁；2、过泥管；3、磁极；4、极掌；5、工作气隙；6、线圈；7、磁轭；8、垂直磁轭板；9、横向磁轭板；10、法兰；11、铁芯。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1、附图2所示，一种污泥磁化脱水调理器，由一直流电磁铁1和一非铁磁性材料制成的过泥管2组成；直流电磁铁1包括磁轭7及磁极3，所述磁轭7呈环状连接设置，环状磁轭7内缘的上下对称设有两个磁极3，这两磁极3均由通直流电的线圈6绕制在铁芯11上构成，两磁极3的极性相反，如图所示，上磁极3为N，下磁极3为S；两磁极3以极掌4间隔相对构成一磁极对；两磁极3的极掌4之间为工作气隙5，在工作气隙5中沿前后方向穿设过泥管2，在过泥管2中通入污泥，以此构成直流电磁铁1的磁力线从上至下垂直切割过泥管2的结构(磁力线如图中虚线所示)。

上述磁轭7具体是由两块垂直磁轭板8和两块横向磁轭板9构成，两垂直磁轭板8和两横向磁轭板9头尾相连，拼接成矩形的环状磁轭。

上述过泥管2为塑料制成，其截面形状如图1所示为长方形，为一长方形管，它的两头设置有法兰10，它一头可以以法兰10与泵连接，也可以不连，直接接入污泥，其另一头以法兰10连接污泥脱水的设备。所述本装置可再配设一套整流器，通过整流器将外界的工频交流电变为直流向线圈供电。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种污泥磁化脱水调理器，其特征在于：由直流电磁铁[1]和非铁磁性材料制成的过泥管[2]组成；直流电磁铁[1]包括磁轭[7]及磁极[3]，所述磁轭[7]呈环状设置，环状磁轭[7]的内缘上设有偶数个磁极[3]，每个磁极[3]均由通直流电的线圈[6]绕制在铁芯[11]上构成，这些磁极[3]两两以极掌[4]间隔相对，构成磁极对；磁极对中的两磁极[3]极性相反，两磁极[3]的极掌[4]之间为工作气隙[5]，在该工作气隙[5]中穿设过泥管[2]，过泥管[2]中通入污泥，以此构成污泥流过过泥管[2]时切割直流电磁铁[1]所产生的磁力线的结构。

2、根据权利要求1所述的污泥磁化脱水调理器，其特征在于：所述直流电磁铁[1]中包括两个磁极[3]，这两磁极[3]上下对称设置在环形磁轭[7]中；过泥管[2]沿前后方向穿设在工作气隙[5]中，两磁极[3]间的磁力线垂直穿过过泥管[2]。

3、根据权利要求1所述的污泥磁化脱水调理器，其特征在于：所述直流电磁铁[1]中包括四个磁极[3]，其中，两个磁极[3]上下对称设置在环形磁轭[7]中，另两个磁极[3]左右对称设置在环形磁轭[7]中；过泥管[2]沿前后方向穿设在工作气隙[5]中，两对磁极[3]间的磁力线均垂直穿过过泥管[2]。

4、根据权利要求1所述的污泥磁化脱水调理器，其特征在于：所述磁轭[7]由左右两块垂直磁轭板[8]和上下两块横向磁轭板[9]构成，两块垂直磁轭板[8]和两块横向磁轭板[9]头尾相连，拼接构成矩形的环状磁轭。

5、根据权利要求1所述的污泥磁化脱水调理器，其特征在于：所述过泥管[2]上接有一泵，经泵通入污泥。