发明专利技术名称一种市政污泥深度脱水装置及方法摘要本发明专利技术公开了一种市政污泥深度脱水装置和方法，包括污泥处理腔室、供电系统、液压系统、循环处理系统、微波发生系统、废水处理系统和检测系统；其特征在于：所述污泥处理腔室设有阴极板和阳极板，所述阳极板位于所述污泥处理腔室的上方，所述阴极板设置在所述污泥处理腔室的下方；所述微波发生系统设于在所述污泥处理腔室侧面；所述阳极板与液压油缸连接；所述循环处理系统通过出泥口与所述污泥处理腔室的进泥口连接；所述废水处理系统设于所述阴极板下方；所述微波发生系统设有谐振腔。采用本发明专利技术，脱水效果好、能耗较低、材料利用率高、利于污泥减量化、处理后污泥含水率较低。处理后污泥含水率较低。处理后污泥含水率较低。
【技术实现步骤摘要】
一种市政污泥深度脱水装置及方法
[0001]本专利技术涉及污泥深度处理领域，具体地说是一种市政污泥深度脱水装置及方法。
技术介绍
[0002]污泥具有亲水性，胶体性质，具有高压缩性、高含水率等特点。在机械脱水过程中，污泥层的过滤介质压缩，导致空隙度下降，只能将表面的吸附水和毛细水除去，难以除去结合水和间隙水，这是导致含水率高的重要原因，经过传统的机械脱水后，污泥含水率一般在75％
‑
80％，这些污泥因含水率过高，造成运输不便且运输成本较高，而且未干化污泥无法在填埋场直接处置，其中含有的大量有机物及丰富的氮磷钾等营养物，极易在腐烂后产生恶臭污染周边环境。其他常规干化方法如自然干化、热干化和化学脱水等。其中自然干化周期太长，容易产生二次污染，热干化耗能太大，化学脱水需要加入絮凝剂，脱水效果不好，且成本高。
[0003]现有技术的电渗透脱水技术，主要利用电场原理，使带负电荷的污泥向阳极移动，扩散层的反离子带着水分子向阴极移动。阴阳两级间的电压通过恒定的电压来实现的，污泥的厚度变化的同时，阻值也在不断变化，因此浪费大量能源，脱水效果不明显。现有技术的微波污泥脱水技术具有节能环保、快速高效等优点，但设备成本高、对污泥性质要求高、维护困难等缺点。
[0004]传统污泥脱水药剂有：聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、三氯化铁、石灰、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁等。聚合氯化铝、聚合氯化铝铁在污泥脱水行业应用宽泛，但由于其融水后会有腐蚀性离子，对设备及处理后的水有很大影响；石灰会腐蚀设备，使滤布变硬需要频繁更换；三氯化铁具有氯离子，对环保不友好。因此在实际污泥脱水工艺中，选择一款成本低、消耗低、对设备损耗低的辅助材料十分重要。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是，提出一种市政污泥深度脱水的装置及方法，通过找出机械应力场、电场和微波最佳组合方式，用以解决现有污泥脱水单一场效率低下，成本高等问题；用磁性炭粉代替一般的污泥脱水药剂，达到可重复利用，降低能耗等效果。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术所采用的技术方案中提供了一种市政污泥深度脱水装置，包括污泥处理腔室、供电系统、液压系统、循环处理系统、微波发生系统、废水处理系统和检测系统；其特征在于：所述污泥处理腔室设有阴极板和阳极板；所述阳极板位于所述污泥处理腔室的上方；所述阴极板设于在所述污泥处理腔室的下方；所述微波发生系统设于在所述污泥处理腔室侧面；所述阳极板与液压油缸连接；所述循环处理系统通过出泥口与所述污泥处理腔室的进泥口连接；所述废水处理系统设于所述阴极板下方；所述微波发生系统设有谐振腔。
[0008]可选的，所述微波发生系统包括微波磁控管、散热风机、高压电源箱、波导管、不锈钢隔板和所述谐振腔；所述散热风机与所述谐振腔设置在所述磁控管两侧；所述谐振腔与所述不锈钢隔板设置在所述波导管外侧；所述高压电源箱通过导线与所述散热风机和所述微波磁控管连接。
[0009]可选的，所述循环处理系统包括所述出泥口、初始污泥搅拌螺旋桨、滚珠丝杠、磁粉投放装置、污泥预处理池、静电吸附器、伸缩杆、干污泥搅碎螺旋桨、干化加热层和干污泥处理反应池；所述磁粉投放装置设于所述污泥预处理池上方；所述滚珠丝杠连接所述伸缩杆和所述静电吸附器；所述干污泥搅碎螺旋桨和所述干化加热层设于所述干污泥处理反应池内部。
[0010]可选的，所述液压系统包括液压油箱、液压油缸、液压千斤顶和推泥抓手；所述液压油箱设于污泥处理腔室下方；所述液压油缸与所述阳极板连接；所述液压千斤顶与所述阴极板连接；所述推泥抓手位于所述液压油箱上方。
[0011]可选的，所述废物处理系统包括导流层、导流管和滤液收集杯；所述导流层设于所述阴极板下方并与所述导流管连接；所述液压千斤顶与所述导流层连接；所述阴极板上设有出水孔。
[0012]可选的，所述检测系统包括薄片压力传感器、红外温度传感器和位移传感器，所述微波发生系统外侧设有所述微波泄露检测仪，实时检测微波信号的泄露；所述阳极板顶部设有所述位移传感器实时检测泥饼压缩量；所述红外温度传感器设于在所述污泥处理腔室的侧面。
[0013]第二方面，本专利技术所采用的技术方案中提供了一种市政污泥深度脱水方法，基于权利要求1所述的市政污泥深度脱水装置，所述的装置方法还包括以下步骤：
[0014]S1：将待处理污泥和一定比例的磁性炭粉一同投放至所述污泥预处理池进行预处理；
[0015]S2：通过所述出泥口和所述进泥口将污泥导入所述污泥处理腔室的进行初步压滤；
[0016]S3：通过所述位移传感器检测，达到预定位置时通过所述供电系统提供直流电源和打开所述微波发生系统，达到污泥三场耦合脱水；
[0017]S4：反应结束，由所述液压油缸将所述阴极板从所述污泥处理腔室推出；
[0018]S5：所述推泥抓手将干污泥推进干污泥处理反应池，由所述干污泥搅碎螺旋桨和所述干化加热层进行粉碎和干化处理；
[0019]S6：所述干污泥处理反应池内部处理结束后，通过上方的所述静电吸附器吸附磁性炭粉，再通过所述丝杠和所述伸缩杆投入所述磁粉投放装置，等待下一步投放。
[0020]可选的，所述磁粉投放装置同步投放带磁性的炭粉，添加总量为污泥干物质的20％，并随着使用的损失比例重复添加。
[0021]可选的，如权利要求7所述的一种市政污泥深度脱水方法，其特征在于：所述供电系统通过调节所述微波发生系统的功率，以及所述位移传感器检测的污泥厚度调节供电系统输出的电压，所述供电系统根据不同的进泥量、污泥种类、以及不同脱水阶段污泥厚度动态调节多场耦合的工作参数。
[0022]采用以上装置及方法，本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：(1)市政污泥作为
一种成分复杂的污水污泥，带负电、胶体、多孔介质、介电常数变化等特性导致其难以脱水等性能，通过机械压力，电渗透，微波三场耦合实现污泥的深度脱水。(2)单一机械压滤或者机械压力场耦合电渗透压力场污泥脱水存在极限的问题，在微波能量下会产生变化，微波能量的热效应及非热效应会因为压滤产生的孔隙闭合而缓解。(3)污泥内部水对微波吸收能力很大，造成微波能损失，稍有控制不当，会产生污泥内部受热过度，出现膨胀熟化，电压打开毛细孔作用会缓解膨胀熟化作用。(4)现今的辅助污泥脱水材料各有利弊，且在污泥压滤过程中，随着污泥厚度的变薄和水分的减少，污泥的电阻会逐渐增大；磁性碳粉有助于加强其电导率且可回收利用，减少材料成本。
附图说明
[0023]图1为本专利技术所述的市政污泥深度脱水装置的示意图；
[0024]图2为本专利技术所述的设备系统工作示意图；
[0025]图3为本专利技术所述的微波发生系统的示意图；
[0026]图4为本专利技术所述的方法流程图
[0027]图5为本专利技术所述的推泥抓手的示意图；
[0028]图6为本专利技术所述的阴极板示意图；
[0029本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种市政污泥深度脱水装置，包括污泥处理腔室(1)、供电系统(2)、液压系统(3)、循环处理系统(4)、微波发生系统(5)、废水处理系统(6)和检测系统(9)；其特征在于：所述污泥处理腔室设有阴极板(7)和阳极板(8)；所述阳极板(8)位于所述污泥处理腔室(1)的上方；所述阴极板(7)设于所述污泥处理腔室(1)的下方；所述微波发生系统(5)设于所述污泥处理腔室(1)侧面；所述阳极板(8)与液压油缸(3
‑
2)连接；所述循环处理系统(4)通过出泥口(4
‑
1)与所述污泥处理腔室(1)的进泥口(1
‑
1)连接；所述废水处理系统(6)设于所述阴极板(7)下方；所述微波发生系统(5)设有谐振腔(5
‑
4)。2.如权利要求1所述的一种市政污泥深度脱水装置，其特征在于所述微波发生系统(5)包括微波磁控管(5
‑
1)、散热风机(5
‑
5)、高压电源箱(5
‑
6)、波导管(5
‑
3)、不锈钢隔板(5
‑
2)和所述谐振腔(5
‑
4)；所述散热风机(5
‑
5)与所述谐振腔(5
‑
6)设置在所述磁控管(5
‑
1)两侧；所述谐振腔(5
‑
4)与所述不锈钢隔板(5
‑
2)设置在所述波导管(5
‑
3)外侧；所述高压电源箱(5
‑
6)通过导线与所述散热风机(5
‑
5)和所述微波磁控管(5
‑
1)连接。3.如权利要求1所述的一种市政污泥深度脱水装置，其特征在于：所述循环处理系统(4)包括所述出泥口(4
‑
1)、初始污泥搅拌螺旋桨(4
‑
2)、滚珠丝杠(4
‑
3)、磁粉投放装置(4
‑
4)、污泥预处理池(4
‑
5)、静电吸附器(4
‑
6)、伸缩杆(4
‑
7)、干污泥搅碎螺旋桨(4
‑
8)、干化加热层(4
‑
9)和干污泥处理反应池(4
‑
10)；所述磁粉投放装置(4
‑
4)设于所述污泥预处理池(4
‑
5)上方；所述滚珠丝杠(4
‑
3)连接所述伸缩杆(4
‑
7)和所述静电吸附器(4
‑
6)；所述干污泥搅碎螺旋桨(4
‑
8)和所述干化加热层(4
‑
9)设于所述干污泥处理反应池(4
‑
10)内部。4.如权利要求1所述的一种市政污泥深度脱水装置，其特征在于：所述液压系统(3)包括液压油箱(3
‑
1)、所述液压油缸(3
‑
2)、液压千斤顶(3
‑
3)和推泥抓手(3
‑
4)；所述液压油箱(3
‑
1)设于所述污泥处理腔室(1)下方；所述液压油缸(3
‑
2)与...
【专利技术属性】
技术研发人员：饶宾期，任伟伦，张琰，李春萍，卢锡龙，秦鑫，屠厚德，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：
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