[发明专利]一种污泥中不同形态水分含量测量装置

说明书

本发明提供了一种污泥中不同形态水分含量的测量装置，主要用于测量工业或市政废水污泥中四种形态水分(自由水、间隙水、表面吸附水、化学结合水)的含量。该装置主要包括气源、气体流量计、加热室、干燥室、加热器、温控器、固态继电器、温度传感器、托盘、托盘支架、分析天平、支架和计算机。本发明采用PTC加热器，优化干燥室功能(设计了气流均布区、干燥称重区和气流缓冲区)，保证流经干燥测重区的热气流稳定而均匀，提高了测量精度；配置了易拆卸的密封盖和移动式的托盘，简化了操作过程；加热室和干燥室尺寸小，装置的总体结构紧凑。因此该装置具有测量精度高、操作简便和结构紧凑的特点。

技术领域

本发明涉及一种污泥中不同形态水分含量测量装置。具体涉及基于干燥法来确定污泥中水分含量的测量装置。属于污泥不同形态水分含量测量领域。

背景技术

在工业或市政废水处理过程中会产生大量污泥，如何处置与利用污泥是当今社会面临的重要环境问题。

污泥中水的形态包括自由水、间隙水、表面吸附水、化学结合水。其中，后三种形态有时统称结合水。自由水最容易去除，它可以通过排水、增稠或机械脱水来除去。间隙水只能通过机械力破坏或压缩絮体结构将其挤出并释放。表面吸附水和化学结合水一般不能被机械脱水的方法来去除。由于机械脱水比热干化节能90％以上，机械脱水性能的提高，意味着污泥运输量的下降、填埋空间的减少以及后续干化处理能耗的下降。因此，通过测量污泥中自由水、间隙水、表面吸附水和化学结合水的含量，可以预测污泥机械脱水的难易，对脱水技术或设备的选择有着重要的指导意义。

目前污泥中各种形态水分含量的测量方法有：干燥法、吸附等温线法、膨胀计法、离心沉降法、压滤法、DSC(差示扫描量热法)和DTA(差热分析法)等。这些方法(除干燥法以外)只能测量出自由水和结合水。此外，他们还有其他不足。如吸附等温线法耗时长(往往需要几周)，膨胀计法测量时污泥中可能会出现气泡，影响测量结果；离心沉降法不适用于高压缩性污泥(如活性污泥)；DSC和DTA法检测样本量小，测量平行性较差。

干燥法是是假定水分的蒸发速率取决于水与固体颗粒表面的结合方式，通过恒温干燥曲线来确定污泥中不同形态的水分含量。这种方法具有诸多优点，如可同时测量四种形态的水分含量和测量重复较好(检测样本较大)等。因此基于干燥法来准确和快速测量污泥中水分含量具有重要的应用价值。专利号CN201220157409的中国专利《一种工业或城市污水污泥结合水形态及含量测量装置》，提供了一种简便可操作的结合水形态及含量测量装置，但该装置尚存在一些不足，如设备尺寸大，不够便捷，且测量时间较长。

发明内容

为了克服现有设备存在的缺点与不足，本发明提供一种污泥中不同形态水分含量的测量装置，用于测量工业或市政废水污泥中四种形态水分(自由水、间隙水、表面吸附水、化学结合水)的含量。该装置采用PTC加热器，优化干燥室功能(设计了气流均布区、干燥称重区和气流缓冲区)，保证流经干燥测重区的热气流稳定而均匀，提高了测量精度；配置了易拆卸的密封盖和移动式的托盘，简化了操作过程；加热室和干燥室尺寸小，装置的总体结构紧凑。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

提供一种污泥中不同形态水分含量的测量装置，包括气源(1)、气体流量计(2)、加热室(3)、干燥室(4)、加热器(5)、温控器(6)、固态继电器(7)、温度传感器(8)、托盘(9)、托盘支架(10)、分析天平(11)、支架(12)和计算机(13)。气体流量计(2)通过气管，一端与气源(1)连接，另一端与加热室(3)连接。温控器(6)的输入端与温度传感器(8)相连，输出端与固态继电器(7)的输入端相连，固态继电器(7)输出端与加热器(5)相连。

加热器(5)安装在加热室(3)内，温度传感器(8)安装在干燥室(4)上。

加热室(3)或干燥室(4)的长为50-300mm，宽为40-150mm，高为20-80mm，加热室(3)与干燥室(4)相连并固定在支架(12)顶面。