本實用新型涉及水質處理技術領域，尤其涉及一種污泥深度脫水處理設備。

背景技術：

污水處理廠的污泥大致有：物化污泥、生化污泥、物化生化混合污泥等三種。各種污泥的含水率通常在99％以上?，F(xiàn)有的機械脫水技術方案主要有：板框式污泥脫水、帶式污泥脫水、螺旋環(huán)牒式脫水和離心式污泥脫水等類型。

通過機械濃縮和脫水，能夠去除污泥中的大部分的間隙水和毛細水，得到含水率為65％～85％的脫水泥餅，但不能去除污泥中的吸附水與內部水。

參看圖1，是污泥中內部的各種水分子的組分和位置結構示意圖。具體地，污泥中各種水分子按照其結合強度，可由小到大順序劃分為間隙水、吸附水、毛細水和內部水。由于污泥的透氣性差，單純的機械脫水只能去除部分間隙水和吸附水，不能去除污泥中的毛細水和內部水，造成污泥膠體粘性大、流動性差、體積大、處理處置困難。而且，在現(xiàn)有技術的烘干過程中，由于污泥表皮透氣性差，耗能極高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種污泥深度脫水處理設備，提高污泥的各種水分子的去除率和水分蒸發(fā)速度，加速污泥的絮凝效果，提升污泥烘干效率。

為解決以上技術問題，本實用新型實施例提供一種污泥深度脫水處理設備，包括：污泥輸送管道，一組或多組纏繞于所述污泥輸送管道上的電線繞組線圈，以及，電磁脈沖發(fā)生器；

所述污泥輸送管道為流體金屬管道；

所述電磁脈沖發(fā)生器包括外部連接端口、可編程處理器、脈沖頻率調制電路和數(shù)模轉換電路；所述外部連接端口與所述可編程處理器的變頻控制輸入端連接；所述可編程處理器的變頻控制輸出端與所述脈沖頻率調制電路的調制端連接；所述脈沖頻率調制電路的PWM變頻調制信號輸出端與數(shù)模轉換電路的輸入端連接；所述數(shù)模轉換電路的輸出端為變頻直流脈沖信號輸出端；

所述電線繞組線圈與所述變頻直流脈沖信號輸出端連接。

進一步地，所述電磁脈沖發(fā)生器還包括脈沖放大電路；

所述脈沖放大電路的輸入端與所述PWM變頻調制信號輸出端連接；所述脈沖放大電路的輸出端與數(shù)模轉換電路的輸入端連接。

進一步地，所述電磁脈沖發(fā)生器還包括與所述可編程處理器連接的脈沖強度調節(jié)電路。

優(yōu)選地，所述污泥深度脫水處理設備還包括：污泥間隙水頻率共振裝置，污泥吸附水頻率共振裝置，污泥毛細水頻率共振裝置，和/或者，污泥內部水頻率共振裝置。

優(yōu)選地，所述污泥深度脫水處理設備還包括數(shù)字電源和模擬電源；

所述數(shù)字電源與所述可編程微處理器、所述脈沖頻率調制電路和所述數(shù)模轉換電路分別連接；所述模擬電源與所述脈沖放大電路連接。

進一步地，所述污泥深度脫水處理設備還包括：與所述脈沖放大電路和所述脈沖頻率調制電路分別連接的工作顯示板。

本實用新型實施例提供的污泥深度脫水處理設備，可通過電磁脈沖發(fā)生器和纏繞于污泥輸送管道上的電線繞組線圈向污泥輸送管道輸送模擬變頻直流脈沖信號，在污泥輸送管道中形成電磁場；通過電磁脈沖發(fā)生器改變該模擬變頻直流脈沖信號的頻率，產生與水中各分子相近似的頻率，從而通過頻率共振對污泥中的各種水分子產生擾流；污水流過管道中的磁場時被磁力線形成切割，經磁場打散后，水分子變成短分子鏈，滲透性增強，水分子更加活躍，使得其更容易從污泥細胞壁中擠出；并且，因水分子團被切割/打斷，產生少量O-、OH-等強氧化物，使得本方案進一步具有降解COD(Chemical Oxygen Demand，化學需氧量)的效果，降低濁度，提高水的透明度和清潔度。實施本實用新型提供的技術方案，使得水流中的弱電流產生的電荷與污水中的離子重組，加速絮凝效果。經實踐驗證，使用本技術方案進行污泥深度脫水后，可使得脫水率與現(xiàn)有的機械脫水方案相比提高了5-15％，污泥烘干效率提高了5％，具有明顯的進步和重要的應用意義。

附圖說明

圖1是污泥中內部的各種水分子的組分和位置結構示意圖。

圖2是本實用新型提供的污泥深度脫水處理設備的一個實施例的結構示意圖。

圖3是本實用新型提供的電磁脈沖發(fā)生器的一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

參見圖2，是本實用新型提供的污泥深度脫水處理設備的一個實施例的結構示意圖。

在本實施例中，所述的污泥深度脫水處理設備，主要包括：污泥輸送管道10，一組或多組纏繞于所述污泥輸送管道上的電線繞組線圈(圖2中示出了兩組電線繞組線圈，分別是第一分組電線繞組線圈21和第二電線繞組線圈22)，以及，電磁脈沖發(fā)生器30；

在本實施例中，所述污泥輸送管道10為流體金屬管道。

參看圖3，是本實用新型提供的電磁脈沖發(fā)生器的一個實施例的結構示意圖。其中，所述電磁脈沖發(fā)生器30包括外部連接端口31、可編程處理器32、脈沖頻率調制電路33和數(shù)模轉換電路34；所述外部連接端口30與所述可編程處理器32的變頻控制輸入端MCU_IN連接；所述可編程處理器的變頻控制輸出端MCU_OUT與所述脈沖頻率調制電路33的調制端PWM_IN連接；所述脈沖頻率調制電路33的PWM變頻調制信號輸出端PWM_OUT與數(shù)模轉換電路34的輸入端連接；所述數(shù)模轉換電路34的輸出端為變頻直流脈沖信號輸出端，所述電線繞組線圈與所述變頻直流脈沖信號輸出端連接。

具體實施時，多組的變頻直流脈沖信號輸出端與多組電線繞組線圈分別對應。如圖2所示，其示意性畫出了與第一分組電線繞組線圈21連接的第一變頻直流脈沖信號輸出端41，以及，與第二分組電線繞組線圈22連接的第二變頻直流脈沖信號輸出端42。

在實施過程中，可編程處理器32用于根據(jù)所述外部連接端口31接入變頻直流脈沖信息，產生PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)變頻調制信號并將其輸出至脈沖頻率調制電路33；電磁脈沖發(fā)生器30產生的模擬變頻直流脈沖信號輸送至流體金屬材料的污泥輸送管道10后，纏繞于所述污泥輸送管道上的電線繞組線圈根據(jù)模擬變頻直流脈沖信號的頻率變化，產生變頻直流脈沖電磁場，通過變頻直流脈沖電磁場對污泥輸送管道10中的污水進行活性處理。

本實施例中將該變頻調制信號優(yōu)選為PWM波，其原因主要為可以利用PWM波靈活可變的占空比來控制次級電路的啟動與關閉，從而產生頻率即時變化的脈沖信號。用戶可以通過改變PWM波的占空比實現(xiàn)對目標模擬變頻直流脈沖信號的頻率調制。脈沖頻率調制電路33用于根據(jù)PWM變頻調制信號進行實時頻率調制，產生數(shù)字變頻直流脈沖信號；

具體實施時，為產生與污泥或污水中的各種水分子的頻率相同的脈沖信號，與污泥或污水中的間隙水、吸附水、毛細水和內部水相對應，本實施例提供的污泥深度脫水處理設備，還包括：污泥間隙水頻率共振裝置，污泥吸附水頻率共振裝置，污泥毛細水頻率共振裝置，和/或，污泥內部水頻率共振裝置(附圖中未示出)。本實用新型實施例利用電磁轉換原理使得電磁換能器根據(jù)模擬變頻直流脈沖信號的頻率變化而產生變頻直流脈沖電磁場，當該變頻直流脈沖電磁場作用于流經污泥輸送管道10時，污泥中的水分子將發(fā)生相應的能量轉換，將電磁能或聲能轉換為流體的化學能和內能等，從而通過變頻直流脈沖電磁場對污泥中不同的水分子進行相應的處理。

進一步地，所述電磁脈沖發(fā)生器30還包括脈沖放大電路35；具體地，所述脈沖放大電路35的輸入端與所述PWM變頻調制信號輸出端PWM_OUT連接；所述脈沖放大電路35的輸出端與數(shù)模轉換電路34的輸入端連接。在實際應用過程中，由于PWM變頻調制信號的幅值和功率較小，為適應各種應用場合，需要進一步對其進行放大調節(jié)，相應地改變了數(shù)字變頻直流脈沖信號的功率；經過放大調節(jié)后的數(shù)字變頻直流脈沖信號經過數(shù)模轉換后產生模擬變頻直流脈沖信號，用戶即可利用一定頻率的模擬變頻直流脈沖信號實現(xiàn)各流體技術領域的應用。

由于電磁脈沖發(fā)生器30內部可同時存在數(shù)字電路和模擬電路，因此，供電裝置同樣需要獨立設計有數(shù)字電源和模擬電源，以便于對上述數(shù)字電路和模擬電路進行獨立供電。具體實施時，本實施例中的污泥深度脫水處理設備還包括數(shù)字電源和模擬電源(附圖中未示出)。所述數(shù)字電源與所述可編程微處理器32、所述脈沖頻率調制電路33和所述數(shù)模轉換電路34分別連接；所述模擬電源與所述脈沖放大電路35連接。

具體實施時，外部連接端口31、可編程微處理器32、脈沖頻率調制電路33和數(shù)模轉換電路34均為數(shù)字電路而集成在一個數(shù)字電路板上；脈沖放大電路35作為模擬電路而獨立集成。其優(yōu)點包括：一方面，可以避免模擬電路中的脈沖放大電路與數(shù)字電路中的各種元件產出相互干擾，從而影響所述變頻直流脈沖除垢器的性能；另一方面，還可以避免數(shù)字變頻直流脈沖信號與模擬變頻直流脈沖信號之間的相互干擾。

在水處理技術領域中，由于需要將脈沖信號應用至電磁場的電感元件中以產生變頻電磁場，因此需要獲取模擬的變頻直流脈沖信號而非數(shù)字的變頻直流脈沖信號。纏繞在金屬材料的污泥輸送管道10上表面的電線繞組線圈根據(jù)模擬變頻直流脈沖信號的頻率變化，根據(jù)電磁感應原理即可產生變頻直流脈沖電磁場，從而實現(xiàn)通過所述變頻直流脈沖電磁場對流經污泥輸送管道10中的流體進行相應的處理。

進一步地，所述電磁脈沖發(fā)生器30還包括與所述可編程處理器32連接的脈沖強度調節(jié)電路36。用于對變頻直流脈沖的電壓信號強度進行調節(jié)。優(yōu)選地，脈沖強度調節(jié)電路36輸出的脈沖信號強度范圍為12V～96V。需要說明的是，本實施例提供的脈沖強度調節(jié)電路36可以根據(jù)用戶需求產生不限于上述強度范圍的其他脈沖信號，如0.5V～0.6V、1V～2V、或9.5V～10V等。本領域技術人員可以根據(jù)實際應用場合對脈沖信號強度進行調節(jié)。因此，本實用新型實施例不僅可以通過脈沖放大電路35進行功率調節(jié)，還可以通過脈沖強度調節(jié)電路36實現(xiàn)對電磁脈沖信號的電壓強度調節(jié)，實現(xiàn)在極低功率(如100瓦左右)下低碳環(huán)保的全功能、長效流體處理。

優(yōu)選地，第一電線繞組線圈21和第二電線繞組線圈22形成共鳴線圈，能在流體金屬管壁11與金屬管道內部腔體12中的流體之間構成類超聲波頻段變頻直流脈沖電磁場的實際作用區(qū)域，電磁場產生的磁力線與金屬管道內部腔體12中的流體垂直切割，促使污水流體發(fā)生化學變化，將電磁能轉換為化學能和流體內能。具體實施時，第一電線繞組線圈21和第二電線繞組線圈22的纏繞匣數(shù)相同，纏繞方向相同。類超聲波頻段變頻直流脈沖信號通過第一電線繞組線圈21和第二電線繞組線圈22時轉換為電磁波和超聲波，由于第一電線繞組線圈21和第二電線繞組線圈22纏繞的匣數(shù)相同且纏繞方向相同，因而產生互感作用，可大大加強了電磁波和超聲波的轉換效率。

在本實施例中，第一電線繞組線圈21和第二電線繞組線圈22優(yōu)選為帶有絕緣層的導線，所述導線的導體截面面積優(yōu)選為1-6mm²。需要說明的是，第一電線繞組線圈21和第二電線繞組線圈22所產生的電磁波輻射到污泥輸送管道10時，污泥輸送管道10必須能被電磁場穿過，因而污泥輸送管道10必須為鐵管等能被磁化的金屬管。

進一步地，所述的污泥深度脫水處理設備，還包括：與所述脈沖放大電路35和所述脈沖頻率調制電路33分別連接的工作顯示板，用于對當前污水/污泥處理過程中產生的中間數(shù)據(jù)或結果數(shù)據(jù)進行顯示，并供給用戶對污水/污泥處理過程的工作參數(shù)的配置。

本實用新型實施例提供的污泥深度脫水處理設備，可通過電磁脈沖發(fā)生器和纏繞于污泥輸送管道上的電線繞組線圈向污泥輸送管道輸送模擬變頻直流脈沖信號，在污泥輸送管道中形成電磁場；通過電磁脈沖發(fā)生器改變該模擬變頻直流脈沖信號的頻率，產生與水中各分子相近似的頻率，從而通過頻率共振對污泥中的各種水分子產生擾流；污水流過管道中的磁場時被磁力線形成切割，經磁場打散后，水分子變成短分子鏈，滲透性增強，水分子更加活躍，使得其更容易從污泥細胞壁中擠出；并且，因水分子團被切割/打斷，產生少量O-、OH-等強氧化物，使得本方案進一步具有降解COD(Chemical Oxygen Demand，化學需氧量)的效果，降低濁度，提高水的透明度和清潔度。實施本實用新型提供的技術方案，使得水流中的弱電流產生的電荷與污水中的離子重組，加速絮凝效果。經實踐驗證，使用本技術方案進行污泥深度脫水后，可使得脫水率與現(xiàn)有的機械脫水方案相比提高了5-15％，污泥烘干效率提高了5％，具有明顯的進步和重要的應用意義。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。