專利名稱：污泥磁化脫水調(diào)理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)境工程領(lǐng)域，具體涉及一種廢(污)水處理廠污泥的磁化脫水調(diào)理裝置，它的主要作用是在脫水處理前對污泥先進行預(yù)處理，減輕污泥的膠體性，降低污泥的阻抗性，減少水與污泥固體顆粒的結(jié)合力，改善污泥的過濾脫水性能，以此加速污泥的脫水過程。
背景技術(shù)：
我國城市污水和工業(yè)廢水處理率逐年提高，到2001年已分別達25％和94.7％。廢(污)水處理的實質(zhì)是將水中污染物變成不可溶的固體(即污泥)或無害的氣體，從而達到凈化水的目的。但是，廢水處理產(chǎn)生的污泥也會對環(huán)境造成污染，因此，還必須對污泥再進行嚴格地處理。雖然產(chǎn)生的污泥體積比處理廢水體積小得多，但污泥處理設(shè)施的投資卻很大?？偟脕碚f，污泥處理設(shè)施的投資將占到污水處理總投資的30％～40％，甚至超過50％；傳統(tǒng)的污泥處理工藝處理費用約占污水處理廠總運行費用的20％～50％。因此，無論從污染物凈化的完善程度，廢水處理技術(shù)開發(fā)中的重要性及投資比例，污泥處理都占有十分重要的地位，有人稱它為廢水處理工藝的兩大車輪之一，必須引起高度重視。
污泥是由液體和固體兩部分組成的懸浮液，研究表明，污泥含水稍有降低，其體積就會顯著減少，體積減小后更便于運輸和后期的焚燒或填埋處理。因此，目前一般都要在污泥的焚燒或填埋處理前，先對其進行脫水處理(目前一般采用機械脫水)。而污泥，一般具有顆粒直徑小的特點，并大多含有膠體顆粒(多為有機質(zhì))，因此很難脫水。為了提高污泥濃縮、脫水和過濾效率，必須采用一些有效的手段對污泥進行調(diào)理。所謂“調(diào)理”就是在污泥脫水前進行的一步預(yù)處理工序，調(diào)理的目的就是減輕污泥膠體性，降低污泥阻抗性，減少水與污泥固體顆粒的結(jié)合力，改善污泥脫水的性能，加速污泥的脫水過程。
近年來，國內(nèi)外關(guān)于污泥調(diào)理的研究主要集中在(1)通過熱能量的流動改變構(gòu)成污泥絮體的膠質(zhì)物的穩(wěn)定性，削弱污泥顆粒與其間隙水分等的結(jié)合力，從而改善污泥的脫水性能的溫差調(diào)理(包括加熱調(diào)理和冷凍-融化調(diào)理)；(2)通過向污泥中投加調(diào)理劑(混凝劑、絮凝劑、助凝劑)，起到電性中和和吸附架橋的作用，破壞污泥膠體顆粒的穩(wěn)定，使分散的小顆粒之間相互聚集形成大顆粒，從而改善污泥的脫水性能的化學(xué)調(diào)理；(3)20世紀70年代開始的生物絮凝調(diào)理，包括直接用微生物細胞作為絮凝劑，從微生物細胞中提取物質(zhì)作為混凝劑，微生物細胞的代謝產(chǎn)物作為絮凝劑。以上三種調(diào)理方式各有其優(yōu)缺點溫差調(diào)理法為物理方法，其優(yōu)點是對環(huán)境不會造成污染，但其設(shè)備投資大，成本高；化學(xué)調(diào)理法雖成本低，但需要添加化學(xué)物質(zhì)，會對環(huán)境造成污染；生物絮凝調(diào)理法雖對環(huán)境污染度低，但反應(yīng)慢，反應(yīng)耗時長。
針對以上調(diào)理方法的不足，我們經(jīng)過深入研究，依據(jù)DLVO理論膠體的穩(wěn)定性是由雙電層重疊時的排斥能和范德華引力能決定的，但在磁場作用下，磁場會對膠體雙電層產(chǎn)生影響，得出磁化處理也是一種能作為改善污泥的脫水性能，提高污泥濃縮、脫水和過濾效率的強化手段。
目前國內(nèi)外對磁化處理機理的研究仍處于假設(shè)和論證階段，還沒有真正完全掌握磁化處理的規(guī)律，尚未見磁化處理對污泥脫水性能影響方面的報道，更缺乏磁場對污泥膠體穩(wěn)定性影響規(guī)律的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種污泥磁化脫水調(diào)理器，利用磁化處理技術(shù)改善污泥的脫水性能，達到調(diào)理過程無污染、能耗少、成本低的目的。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種污泥磁化脫水調(diào)理器，由直流電磁鐵和非鐵磁性材料制成的過泥管組成；直流電磁鐵包括磁軛及磁極，所述磁軛呈環(huán)狀設(shè)置，環(huán)狀磁軛的內(nèi)緣上設(shè)有偶數(shù)個磁極，每個磁極均由通直流電的線圈繞制在鐵芯上構(gòu)成，這些磁極兩兩以極掌間隔相對，構(gòu)成磁極對；磁極對中的兩磁極極性相反，兩磁極的極掌之間為工作氣隙，在該工作氣隙中穿設(shè)過泥管，過泥管中通入污泥，以此構(gòu)成污泥流過過泥管時切割直流電磁鐵所產(chǎn)生的磁力線的結(jié)構(gòu)。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述磁極數(shù)量可以是一對或一對以上，一般一對或兩對較佳，具體包括以下較佳方案a、所述直流電磁鐵中包括兩個磁極，這兩磁極上下對稱設(shè)置在環(huán)形磁軛中；過泥管沿前后方向穿設(shè)在工作氣隙中，兩磁極間的磁力線垂直穿過過泥管。b、所述直流電磁鐵中包括四個磁極，其中，兩個磁極上下對稱設(shè)置在環(huán)形磁軛中，另兩個磁極左右對稱設(shè)置在環(huán)形磁軛中；過泥管沿前后方向穿設(shè)在工作氣隙中，兩對磁極間的磁力線均垂直穿過過泥管。
2、上述方案中，所述磁軛呈環(huán)狀，意為它是由幾塊磁軛板從四周圍繞連接成，其具體形狀不限，可以是圓環(huán)形、矩形或多邊形等，具體較佳方案為磁軛由兩塊垂直磁軛板和兩塊橫向磁軛板構(gòu)成，兩塊垂直磁軛板和兩塊橫向磁軛板頭尾相連，拼接構(gòu)成矩形的環(huán)狀磁軛。
3、上述方案中，所述過泥管上接有一泵，以泵作為動力向過泥管中打入污泥，使污泥流經(jīng)過泥管。當(dāng)然也可以不設(shè)泵，而是垂直設(shè)置過泥管，以重力作用使污泥自動流經(jīng)過泥管。
4、上述方案中，所述過泥管為非鐵磁性材料制成，即可以是塑料、銅等非鐵磁性材料制成。
本實用新型工作原理是本實用新型是以直流電磁鐵磁極對間的磁場對污泥管中的污泥直接進行磁化處理的。工作時，當(dāng)線圈中通入直流電時，磁極對的兩磁極間的磁力線垂直穿過過泥管，過泥管中以一定速度流經(jīng)污泥，從而磁場對污泥產(chǎn)生影響，依據(jù)DLVO理論，磁場對污泥膠體的雙電層產(chǎn)生影響，破壞其膠體穩(wěn)定性，從而減輕污泥的膠體性，降低污泥的阻抗性，減少水與污泥固體顆粒的結(jié)合力，提高污泥的過濾脫水性能。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、由于本實用新型是依據(jù)DLVO理論由直流電磁鐵產(chǎn)生的磁場對污泥進行磁化處理，以此達到改善污泥的過濾脫水性能的目的的，它與化學(xué)調(diào)理和其它物理調(diào)理相比具有無污染、能耗少、成本低等的優(yōu)點，因此該裝置應(yīng)用前景廣泛。
2、由于本實用新型應(yīng)用的直流電磁鐵中設(shè)置有至少一對磁極，該磁極對中兩磁極的極性相反，兩磁極間的磁力線直接穿過過泥管，因此該裝置具有磁場強度高，過液流量大，磁性不受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點。
3、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制造及維護方便，并可通過調(diào)節(jié)直流電源的電流來直接調(diào)整控制磁場的強度，控制磁化的效果。


附圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)的主視示意圖；附圖2為附圖1的左視示意圖。
以上附圖中1、直流電磁鐵；2、過泥管；3、磁極；4、極掌；5、工作氣隙；6、線圈；7、磁軛；8、垂直磁軛板；9、橫向磁軛板；10、法蘭；11、鐵芯。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述
實施例參見附圖1、附圖2所示，一種污泥磁化脫水調(diào)理器，由一直流電磁鐵1和一非鐵磁性材料制成的過泥管2組成；直流電磁鐵1包括磁軛7及磁極3，所述磁軛7呈環(huán)狀連接設(shè)置，環(huán)狀磁軛7內(nèi)緣的上下對稱設(shè)有兩個磁極3，這兩磁極3均由通直流電的線圈6繞制在鐵芯11上構(gòu)成，兩磁極3的極性相反，如圖所示，上磁極3為N，下磁極3為S；兩磁極3以極掌4間隔相對構(gòu)成一磁極對；兩磁極3的極掌4之間為工作氣隙5，在工作氣隙5中沿前后方向穿設(shè)過泥管2，在過泥管2中通入污泥，以此構(gòu)成直流電磁鐵1的磁力線從上至下垂直切割過泥管2的結(jié)構(gòu)(磁力線如圖中虛線所示)。
上述磁軛7具體是由兩塊垂直磁軛板8和兩塊橫向磁軛板9構(gòu)成，兩垂直磁軛板8和兩橫向磁軛板9頭尾相連，拼接成矩形的環(huán)狀磁軛。
上述過泥管2為塑料制成，其截面形狀如圖1所示為長方形，為一長方形管，它的兩頭設(shè)置有法蘭10，它一頭可以以法蘭10與泵連接，也可以不連，直接接入污泥，其另一頭以法蘭10連接污泥脫水的設(shè)備。所述本裝置可再配設(shè)一套整流器，通過整流器將外界的工頻交流電變?yōu)橹绷飨蚓€圈供電。
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種污泥磁化脫水調(diào)理器，其特征在于由直流電磁鐵[1]和非鐵磁性材料制成的過泥管[2]組成；直流電磁鐵[1]包括磁軛[7]及磁極[3]，所述磁軛[7]呈環(huán)狀設(shè)置，環(huán)狀磁軛[7]的內(nèi)緣上設(shè)有偶數(shù)個磁極[3]，每個磁極[3]均由通直流電的線圈[6]繞制在鐵芯[11]上構(gòu)成，這些磁極[3]兩兩以極掌[4]間隔相對，構(gòu)成磁極對；磁極對中的兩磁極[3]極性相反，兩磁極[3]的極掌[4]之間為工作氣隙[5]，在該工作氣隙[5]中穿設(shè)過泥管[2]，過泥管[2]中通入污泥，以此構(gòu)成污泥流過過泥管[2]時切割直流電磁鐵[1]所產(chǎn)生的磁力線的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥磁化脫水調(diào)理器，其特征在于所述直流電磁鐵[1]中包括兩個磁極[3]，這兩磁極[3]上下對稱設(shè)置在環(huán)形磁軛[7]中；過泥管[2]沿前后方向穿設(shè)在工作氣隙[5]中，兩磁極[3]間的磁力線垂直穿過過泥管[2]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥磁化脫水調(diào)理器，其特征在于所述直流電磁鐵[1]中包括四個磁極[3]，其中，兩個磁極[3]上下對稱設(shè)置在環(huán)形磁軛[7]中，另兩個磁極[3]左右對稱設(shè)置在環(huán)形磁軛[7]中；過泥管[2]沿前后方向穿設(shè)在工作氣隙[5]中，兩對磁極[3]間的磁力線均垂直穿過過泥管[2]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥磁化脫水調(diào)理器，其特征在于所述磁軛[7]由左右兩塊垂直磁軛板[8]和上下兩塊橫向磁軛板[9]構(gòu)成，兩塊垂直磁軛板[8]和兩塊橫向磁軛板[9]頭尾相連，拼接構(gòu)成矩形的環(huán)狀磁軛。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥磁化脫水調(diào)理器，其特征在于所述過泥管[2]上接有一泵，經(jīng)泵通入污泥。
專利摘要一種污泥磁化脫水調(diào)理器，其特征在于由直流電磁鐵[1]和非鐵磁性材料制成的過泥管[2]組成；直流電磁鐵[1]包括磁軛[7]及磁極[3]，所述磁軛[7]呈環(huán)狀設(shè)置，環(huán)狀磁軛[7]的內(nèi)緣上設(shè)有偶數(shù)個磁極[3]，每個磁極[3]均由通直流電的線圈[6]繞制在鐵芯[11]上構(gòu)成，這些磁極[3]兩兩以極掌[4]間隔相對，構(gòu)成磁極對；磁極對中的兩磁極[3]極性相反，兩磁極[3]的極掌[4]之間為工作氣隙[5]，在該工作氣隙[5]中穿設(shè)過泥管[2]，過泥管[2]中通入污泥，以此構(gòu)成污泥流過過泥管[2]時切割直流電磁鐵[1]所產(chǎn)生的磁力線的結(jié)構(gòu)。本實用新型利用磁化處理技術(shù)改善污泥的脫水性能，達到調(diào)理過程無污染、能耗少、成本低的目的。
文檔編號C02F1/48GK2853789SQ20052014010
公開日2007年1月3日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者邊炳鑫, 艾淑艷 申請人:蘇州科技學(xué)院