[實用新型]序批式電滲透污泥深度脫水設備

有效

• 申請號: 201520136411.3
• 申請日: 2015-03-10
• 公開（公告）號: CN204490709U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 劉秀寧;梁晶;杜小軍;何書銘;湯捷;劉鐘寧
• 申請（專利權）人: 南京賽佳環保實業有限公司
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 周海斌;牛莉莉

技術領域

本實用新型涉及一種序批式電滲透污泥深度脫水設備，利用電滲透技術對污水處理廠的生化污泥進行深度脫水處理，屬于電化學技術與污水污泥處理技術領域。

背景技術

據申請人了解，當前城鎮生活污水處理主要采用生物氧化工藝，利用微生物代謝作用將污水中的有機污染物轉化為穩定的無害物質。該工藝在處理過程中會產生大量生化污泥，若對污泥處理處置不善，將給環境帶來極大危害。污泥處理處置要求達到“減量化、穩定化、無害化、資源化”要求，在“四化”中減量化是基礎，減量化就是污泥脫水干化過程，任一種污泥的最終處理處置方案都是以污泥深度脫水為前提的。

生化污泥不同于一般自然界泥沙狀的污泥，其構成主要是失去生命的微生物及其載體。生化污泥的脫水干化與一般化工工藝過程的脫水干化有較大差異，這是因為生化污泥中水分存在的結構形式與需干燥的常規化工產品有所不同。生化污泥中水分以4種形態存在，其中結合水占70～75％，間隙水占20～25％，還有少量的自由水與毛細管水。結合水存在于污泥的微生物細胞內，只有將細胞破壁后才能被進一步脫除。傳統的機械壓濾工藝只能脫除污泥中的間隙水，將污泥含水率降至80～85％。進一步，將污泥含水率從80～85％降至55～60％以下的處理過程即為生化污泥的深度脫水。污泥深度脫水處理的目的是污泥減量化，為后續的污泥處置打下基礎和創造條件。

生化污泥深度脫水的關鍵在于脫除污泥絮體中的結合水，而脫除結合水的關鍵在于微生物細胞破壁?，F有的生化污泥深度脫水處理工藝主要是自然干化工藝、熱干化工藝和化學調質加高壓壓榨工藝。

自然干化工藝利用自然熱源(太陽能)對污泥進行脫水干化處理，該工藝需要龐大的干化場，依賴氣候條件，處理時間過長，同時處理過程中惡臭氣體揮發，易帶來二次污染，因此該工藝的應用受到限制。熱干化工藝耗能大，且設備復雜，投資和運行成本也非常高。化學調質加高壓壓榨工藝由于添加了大量石灰、鐵鹽等無機鹽類做污泥調理劑，增加了絕干污泥的量，同時使脫水后污泥的結構、成分、性質發生了變化，給后續的污泥處置帶來諸多問題。

電滲透脫水工藝基于電化學原理，生物污泥帶有負電荷，為平衡這些電荷，污泥顆粒表面會吸附介質中帶相反電荷的離子構成雙電層。在外電場作用下，雙電層中的帶電粒子相對于電極表面做定向移動。生物細胞破壁后，污泥向陽極移動，其胞內水向陰極移動，透過陰極被排出脫除，這一現象即為電滲透脫水。

電滲透污泥脫水過程電極反應原理如下：

陽極反應：2H₂O→4H⁺+O₂+4e^-

陰極反應：2H₂O+2e^-→4OH^-+H₂

電滲透脫水工藝是對生化污泥深度脫水干化的新型、高效技術。

該工藝脫水速度快，一般在6～12分鐘內即可實現污泥量減半，泥餅含水率脫至60％以下。影響電滲透污泥脫水的主要因素有：電場強度、壓強、處理時間、污泥層厚度。

電滲透脫水工藝是一種已見的、公知的脫水方式，但其工業化應用還存在諸多問題。

現有的電滲透污泥脫水設備主要有二種結構形式。一類是基于帶式壓濾機技術原理，采用輥筒壓榨方式。設備陰陽極為輥筒，陰陽極間有濾帶，濾帶間夾持污泥，在陰陽極施加電場的條件下進行壓榨脫水。另一類是陰陽極均采用平行履帶輸送機的結構形式，陽極履帶在上部，陰極履帶在下部，上下履帶輸送機同步運行，通電加壓脫水?，F有設備的共同特點是陰陽極同時相對運動，其工作過程是連續的。

電滲透脫水設備亦會有其他結構形式，但不管什么結構形式，都會遇到了陽極使用壽命短和電滲透電耗大的兩個技術難題，致使該技術的工業應用難以實現，設備不能長期可靠運行。

經檢索發現，專利號201420024155.4授權公告號CN203728697U的中國實用新型專利公開了一種電滲透脫水機，該電滲透脫水機的濾布通過安裝在機架最右端的濾布驅動裝置驅動，濾布驅動裝置與清洗裝置相連接；濾布上方的機架上安裝有陰極板，陰極板上方是安裝在陽極板支撐上的陽極板，陽極板支撐的上方安裝有多個陽極油壓及提升裝置；機架最左端的濾布上方安裝有布泥裝置，布泥裝置左端安裝有進泥裝置。該專利主要解決了泥餅布置不均勻，泥餅寬度不能調節，施壓滲透時兩側跑泥，濾液槽積泥等問題。