申请日2005.12.16
公开(公告)日2007.01.03
IPC分类号C02F11/12; C02F1/48
摘要
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。
权利要求书
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。
说明书
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。
