CN102506569B - 一种含水物料的电渗透脱水方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含水物料的电渗透脱水方法和装置。通过对阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置中阳极板升降及施压、物料输送以及阴阳极防止短路等装置的设计，实现了系统运行的稳定和装置的简化，降低了成本。通过这些措施构成的电渗透脱水装置实现了高效，低成本，稳定的含水物料的高干脱水。
Description
技术领域
本发明涉及一种含水物料的电渗透脱水方法及装置，如食品残渣，废水处理过程中产生的污泥以及煤泥等的脱水装置，特别是污泥类的高干度脱水，属于固液分离、水处理和固体废弃物处理领域的脱水技术。
背景技术
豆腐渣、焼酒和酱油等生产过程中的食品残渣，生物发酵排出的固体废物和有机废水生物处理过程中产生的污泥以及煤泥等往往是通过真空过滤、加压过滤、离心分离等方法实现脱水的，由于污泥等含水物料中含有大量的有机物和生物体，机械脱水难于达到所希望的含水率。而高含水率对后续处理造成不便并增加成本。通常采用干燥方法实现进一步的高干脱水，但干燥方法耗能多，导致处理成本大幅增加。电渗透脱水作为高效的高干脱水方法因其所具有的独特的优势受到关注。
但是，以往的电渗透脱水多采用连续移动式运行方式，虽然，实现了连续操作，但阳极也必须制作成圆辊型，这样就导致了空间利用率低的问题，严重影响脱水机的整体效率。通过阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置解决了以往的电渗透脱水装置空间利用率低、成本高等难题。而阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置其阳极升降装置及方法、阳极板的施压方法及装置，物料的输送方法及装置以及阴阳极之间短路问题的解决方法都是实现间歇式含水物料电渗透脱水机顺利工作的保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含水物料的电渗透脱水方法及装置，该装置实现了污泥电渗透脱水机的顺利运行。
本发明是通过如下技术方案实现的：
所述的阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置的阳极板的升降机构为阳极升起是采用压缩空气通过气缸作用将阳极提起，降下是采用所述气缸放弃提升作用后，通过自重自然降下或通过气缸的反方向通入压缩空气，使气缸的活塞杆向下运动带动阳极板降下。通过气缸实现了阳极板的快速简单的升降。当然，也可以用液压缸实现，但机构相对复杂。
所述的阳极板的施压方法是在阳极板与物料接触的作用面的反面，设置有能够膨胀和收缩的柔性密闭容器，通过向该容器通入压缩空气或水，使柔性容器体积膨胀向阳极板施以压力，带动阳极板向物料施加压力，阳极对物料施加的压强为0.05-0.2MPa。在实际机构制作中柔性密闭容器的上端会与承压支架相连，以便能形成对阳极板的向下的压力。
所述的向阳极板施加压力的柔性密闭容器是所述容器由能够承受0.2MPa以上压强的柔性耐压能力的纤维类编织材料上，涂敷密封材料构成，或内部为能够密封气体和水的柔性材料，外部为能够承受0.2MPa以上压强的柔性材料构成。
所述的含水物料送入机构是在阴极带的前端设置有物料储槽，由物料泵将物料送入物料储槽；该储槽为在垂直方向的每一个电渗透单元的入口端，物料储槽的下部物料与可移动的阴极带或可移动的滤布直接接触，物料储槽的出口处设置有与阴极带或滤布之间具有一定间距的倾斜或垂直的挡板，挡板与阴极带或滤布的间距和倾斜角可调。通过物料与阴极带等的直接接触，带动物料排出，形成物料层。
所述物料储槽出口处的挡板为所述挡板的下端与物料接触部是固定板，或能够转动的转辊，转辊的外缘可设置刮料板。
所述的阴极带为阴极带固定滤布移动结构，或阴极带与滤布同时移动的结构。
所述的阳极板是在与物料接触的作用面，在与物料移动方向垂直的方向的两端设置有与物料移动方向平行的条形绝缘材料，或在与物料接触的作用面，在与物料移动方向垂直的方向上，每间隔一定距离设置有条形绝缘材料。该绝缘材料是为防止阴阳极短路，只要能达到电绝缘，对材质并无限制，如材质可以是聚乙烯，聚丙烯，尼龙等，但不限于这些。
本发明中凡是由纤维类丝编织或压制而成的能够透过气体的薄层状物质，均称为滤布。
本发明通过对阳极板升降及施压、物料输送以及阴阳极防止短路等装置及方法的改进，实现了系统运行的稳定和装置的简化，降低了成本。通过这些措施构成的电渗透脱水装置实现了高效，低成本，稳定的含水物料的高干脱水。
附图说明
图1：电渗透脱水装置示意图
图2：阳极板示意图
图示说明：
1.含水物料进入方向，2.含水物料进入阀门，3.含水物料储槽，4.柔性密闭容器，5.气缸，6.阳极板，7.含水物料层，8.滤布，9.阴极带，10.转辊或固定板，11.刮料板，12.挡板。6a.条形绝缘材料，6b.阳极板表面
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例1.
此例是污水厂污泥电渗透脱水的实施例。如图1所示的电渗透脱水装置(图中只表示了一个电渗透脱水单元)的电渗透单元6个沿铅直方向上下叠加布置，污泥由含水物料进入方向1经含水物料进入阀门2进入含水物料储槽3，进入储槽的污泥在滤布8的带动下，进入电渗透脱水单元，物料储槽的出口处设置有与滤布之间具有一定间距的垂直的挡板12，挡板的下端与物料接触部是固定板10，用来保持阴极带上污泥表面的平整。污泥进入脱水区域后，阳极板6在气缸放弃提升作用后，通过自重自然降下，与污泥接触并通过具有能够承受0.2MPa以上压强的尼龙材料，涂敷橡胶构成的柔性密闭容器4适当施加压力，压强为0.05MPa。该阳极板在与物料接触的作用面，在与物料移动方向垂直的方向的两端设置有与物料移动方向平行的条形聚乙烯材料，防止了阴阳极短路，条形材料的直径为3mm。
实施例2.
本例是酒糟食品残渣电渗透脱水之例。脱水装置与实施例1基本相同，所不同的是物料储槽的出口处设置有与滤布之间具有一定间距的倾斜的挡板，挡板的下端与物料接触部是转辊，转辊上设置有刮料板，挡板与滤布之间的的倾角是60度。柔性密闭容器对阳极板施加压力后对物料的压强是0.2MPa。
实施例3.
本例是柠檬酸发酵残渣电渗透脱水的实例。脱水装置与实施例1基本相同，所不同的是所用柔性密闭容器是由内部为能够密封气体的柔性橡胶材料，外部为能够承受0.2MPa以上压力的柔性尼龙材料构成。且柔性密闭容器对阳极板的施加压力后对物料的压强是0.1MPa。
实施例4.
本例是污水厂污泥电渗透脱水的实施例，脱水装置与实施例1基本相同，所不同的是所用柔性密闭容器是由内部为能够密封液体的柔性橡胶材料，外部为能够承受0.2MPa以上压力的柔性树脂材料构成。
实施例5.
本例是污水厂污泥电渗透脱水的实施例，脱水装置与实施例1基本相同，所不同的是所用阳极板在与物料接触的作用面，在与物料移动方向垂直的方向上每间隔80mm距离设置有条形聚丙烯材料。
实施例6.
本例是污水厂污泥电渗透脱水的实施例，脱水装置与实施例1基本相同，所不同是阳极板在气缸放弃提升作用后，通过气缸的反方向通入压缩空气，使气缸的活塞杆向下运动带动阳极板降下，实现了阳极板的快速降下。
Claims (3)
1.一种阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置的阳极板的升降机构，其特征是阳极升起是采用压缩空气通过气缸作用将阳极提起，降下是采用所述气缸放弃提升作用后，通过自重自然降下。
2.一种阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置的阳极板的施压方法，其特征是在阳极板与物料接触的作用面的反面，设置有能够膨胀和收缩的柔性密闭容器，通过向该容器通入压缩空气或水，使柔性容器体积膨胀向阳极板施以压力，带动阳极板向物料施加压力。
3.如权利要求2所述的阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置的阳极板的施压方法，其特征是所述柔性密闭容器或由在能够承受0.2MPa以上压强的柔性耐压能力的纤维类编织材料上涂敷密封材料构成，或由内部为能够密封气体和水的柔性材料，外部为能够承受0.2MPa以上压强的柔性材料构成。
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