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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。技术背景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縮或脱水方法去除比 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。通过浓縮后污泥近似糊状，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。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本专利技术提供一种新的提高污泥可脱水 性的方法及其装置。本专利技术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。本专利技术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， 本专利技术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。本专利技术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4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。本专利技术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%的污水厂污泥在浓縮池中沉降浓縮，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 专利技术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.本专利技术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縮池沉降浓縮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。加入药齐lJ(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，设计了本专利技术 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本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾明发，邢辉，秦文明，尹小平，郭晨华，
申请(专利权)人：上海滨浦水处理设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。