[發明專利]一種污泥分層電滲脫水裝置及使用方法

無效

• 申請號: 201310289823.6
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103395957A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 孫召花;高明軍;余湘娟;王振輝;湯彬彬;陳棟;孫路東
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明涉及一種污泥分層電滲脫水裝置及使用方法，屬于污泥脫水技術領域。

背景技術

隨著我國社會經濟和城市化的發展，城市污水的產生及其數量在不斷增長。污泥是污水處理后的附屬品、是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5%（體積）或者約為污水處理量的1%～2%（質量），大量污泥正逐步成為環境污染源。

污泥的含水量可高達99%以上，并且顆粒較細，比重較小，呈膠狀液態，很難通過沉降進行固液分離。污泥的高含水率特征造成污泥體積大、運輸困難、處理費用高昂等問題。因此，只有降低污泥的含水率，提高污泥的干固體含量，增加力學穩定性，才能為污泥的后續處理提供條件。

污泥中水除了一部分以結晶水的形式緊緊吸附于固體顆粒的晶格內部外，還存在吸著水和自由水兩大類。吸著水是由污泥顆粒表面電分子力作用吸附在污泥顆粒表面的一層水，細顆粒的表面都帶有凈負電荷，在其周圍產生電場作用使水分子極化，它比普通水有較大的粘滯性，較小的能動性和不同的密度。自由水可分為毛細管水和重力水，毛細管水存在于相互貫通的彎曲孔道，在污泥表面張力的作用下上升較高；重力水與普通水一樣，具有溶解能力，能傳遞凈水和動水壓力，對污泥有浮力作用。現有的脫水方法主要有自然干化法、機械脫水法和造粒脫水法等，可以去除部分自有水，脫水后的污泥含水量仍高達70%以上，不能達到要求。

電滲脫水可以排除污泥中的吸著水、自由水及弱結合水，是污泥脫水的有效方法。應用水平電場進行污泥脫水，在電滲過程中電極附近會產生大量裂縫，陽極附近的污泥因失水變得干燥，都會進一步增加界面電阻，喪失脫水作用。中國專利（公開號：CN?202543020?U）公開了一種環狀電場與壓力協同作用的污泥脫水造粒裝置，兩電極間距即脫水污泥層的厚度在2mm～20mm之間，存在處理效率過低的問題，電滲脫水與機械壓濾脫水相結合的方式，存在污泥電滲脫水不充分，壓力分布不均，耗能高等不足；污泥電滲脫水能耗過高的原因之一是采用金屬電極，金屬電極的腐蝕在提高電極接觸電阻的同時也嚴重減小了使用壽命，中國專利（公開號：CN?102720182?A）公開了一種可導電的塑料排水板可以起到排水的作用，同時避免了電極在電滲過程中的腐蝕，但該導電塑料排水板使用后難于回收，在使用過程中容易脆斷。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種污泥分層電滲脫水裝置，利用沿深度方向的多層電極，逐層或隔層對電極通電進行電滲脫水，在電場和重力場的共同作用下使水分逐層下移排出，可以更加快速、高效地脫除污泥中的水分，減少污泥體積，該方法低能耗、操作簡單、可循環使用，為污泥的后續處理提供了條件。

本發明具體技術方案如下：

一種污泥分層電滲脫水裝置，包括筒體、電極及過濾排水介質層；所述筒體底部通過法蘭連接有底部端蓋，所述電極設置于筒體內，所述過濾排水介質層布置于底部端蓋內，所述電極以梅花形分層布置于筒體內。

所述電極為可導電塑料電極。

所述過濾排水介質層包括沙墊層、濾水管網和反濾土工布；所述濾水管網埋設在沙墊層中，所述反濾土工布鋪設在沙墊層上表面。

所述濾水管網采用PPR柔性波紋濾管，所述PPR柔性波紋管周身開設通孔，所述通孔按螺旋形排列。

一種污泥分層電滲脫水裝置的使用方法，包括如下步驟：

步驟一、將底部端蓋鋪滿沙墊層；

步驟二、在沙墊層中埋設濾水管網，在沙墊層上表面鋪設兩層反濾土工布；

步驟三、筒體側壁預埋套管預留孔洞，呈梅花形布置，電極穿過預埋套管，形成沿深度方向的多層電極，在側壁外側通過絕緣螺帽固定電極并防止觸電；

步驟四、使用法蘭將底部端蓋與筒體連接形成腔體；

步驟五、沿側壁向筒體注滿污泥，分層通電脫水處理；

步驟六、污泥電滲脫水完成之后，擰開電極兩端的螺帽，將電極旋轉抽出，污泥壓餅后，拆卸法蘭將底部端蓋水平抽出，排出污泥。

所述步驟三中的電極之間的間距為1m～3m。

所述步驟三中的電極的通電方式為，根據陽極處污泥干燥及界面電阻變化情況，由上往下，依次逐層進行或隔層進行；待第一遍污泥分層電滲完畢后，可重復該過程進行第二遍電滲脫水，但始終保持上層電極為陽極，下層電極為陰極，使水分在豎直電場和重力場的作用下逐層下移實現對污泥的深度脫水。