CN103395957A - 一种污泥分层电渗脱水装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥分层电渗脱水装置及使用方法，该装置为带有电极和过滤排水介质层的筒体，电极梅花形分层布设在筒体内，过滤排水介质层布置在底部端盖，由沙垫层、滤水管网和反滤土工布组成，底部端盖与筒体通过法兰连接形成腔体。该装置的使用方法是：依次逐层或隔层对满足电极间距的两不同层的电极通电，始终确保上层为阳极，下层为阴极，在竖直电场结合重力场作用下实现对污泥的深度脱水。所述电极为可导电塑料管不易腐蚀，电渗脱水完成后可以取出，与过滤排水层一起循环使用。本发明成本低，工艺简单，一次性处理量大，不造成环境二次污染，为污泥的后续处理和资源化利用提供了有利的条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种污泥分层电渗脱水装置及使用方法，属于污泥脱水技术领域。
背景技术
随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。污泥是污水处理后的附属品、是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5%（体积）或者约为污水处理量的1%～2%（质量），大量污泥正逐步成为环境污染源。
污泥的含水量可高达99%以上，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，很难通过沉降进行固液分离。污泥的高含水率特征造成污泥体积大、运输困难、处理费用高昂等问题。因此，只有降低污泥的含水率，提高污泥的干固体含量，增加力学稳定性，才能为污泥的后续处理提供条件。
污泥中水除了一部分以结晶水的形式紧紧吸附于固体颗粒的晶格内部外，还存在吸着水和自由水两大类。吸着水是由污泥颗粒表面电分子力作用吸附在污泥颗粒表面的一层水，细颗粒的表面都带有净负电荷，在其周围产生电场作用使水分子极化，它比普通水有较大的粘滞性，较小的能动性和不同的密度。自由水可分为毛细管水和重力水，毛细管水存在于相互贯通的弯曲孔道，在污泥表面张力的作用下上升较高；重力水与普通水一样，具有溶解能力，能传递净水和动水压力，对污泥有浮力作用。现有的脱水方法主要有自然干化法、机械脱水法和造粒脱水法等，可以去除部分自有水，脱水后的污泥含水量仍高达70%以上，不能达到要求。
电渗脱水可以排除污泥中的吸着水、自由水及弱结合水，是污泥脱水的有效方法。应用水平电场进行污泥脱水，在电渗过程中电极附近会产生大量裂缝，阳极附近的污泥因失水变得干燥，都会进一步增加界面电阻，丧失脱水作用。中国专利（公开号：CN 202543020 U）公开了一种环状电场与压力协同作用的污泥脱水造粒装置，两电极间距即脱水污泥层的厚度在2mm～20mm之间，存在处理效率过低的问题，电渗脱水与机械压滤脱水相结合的方式，存在污泥电渗脱水不充分，压力分布不均，耗能高等不足；污泥电渗脱水能耗过高的原因之一是采用金属电极，金属电极的腐蚀在提高电极接触电阻的同时也严重减小了使用寿命，中国专利（公开号：CN 102720182 A）公开了一种可导电的塑料排水板可以起到排水的作用，同时避免了电极在电渗过程中的腐蚀，但该导电塑料排水板使用后难于回收，在使用过程中容易脆断。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种污泥分层电渗脱水装置，利用沿深度方向的多层电极，逐层或隔层对电极通电进行电渗脱水，在电场和重力场的共同作用下使水分逐层下移排出，可以更加快速、高效地脱除污泥中的水分，减少污泥体积，该方法低能耗、操作简单、可循环使用，为污泥的后续处理提供了条件。
本发明具体技术方案如下：
一种污泥分层电渗脱水装置，包括筒体、电极及过滤排水介质层；所述筒体底部通过法兰连接有底部端盖，所述电极设置于筒体内，所述过滤排水介质层布置于底部端盖内，所述电极以梅花形分层布置于筒体内。
所述电极为可导电塑料电极。
所述过滤排水介质层包括沙垫层、滤水管网和反滤土工布；所述滤水管网埋设在沙垫层中，所述反滤土工布铺设在沙垫层上表面。
所述滤水管网采用PPR柔性波纹滤管，所述PPR柔性波纹管周身开设通孔，所述通孔按螺旋形排列。
一种污泥分层电渗脱水装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一、将底部端盖铺满沙垫层；
步骤二、在沙垫层中埋设滤水管网，在沙垫层上表面铺设两层反滤土工布；
步骤三、筒体侧壁预埋套管预留孔洞，呈梅花形布置，电极穿过预埋套管，形成沿深度方向的多层电极，在侧壁外侧通过绝缘螺帽固定电极并防止触电；
步骤四、使用法兰将底部端盖与筒体连接形成腔体；
步骤五、沿侧壁向筒体注满污泥，分层通电脱水处理；
步骤六、污泥电渗脱水完成之后，拧开电极两端的螺帽，将电极旋转抽出，污泥压饼后，拆卸法兰将底部端盖水平抽出，排出污泥。
所述步骤三中的电极之间的间距为1m～3m。
所述步骤三中的电极的通电方式为，根据阳极处污泥干燥及界面电阻变化情况，由上往下，依次逐层进行或隔层进行；待第一遍污泥分层电渗完毕后，可重复该过程进行第二遍电渗脱水，但始终保持上层电极为阳极，下层电极为阴极，使水分在竖直电场和重力场的作用下逐层下移实现对污泥的深度脱水。
利用该装置及方法可以有效实现对污泥深度脱水的目的，一次性处理量大，经脱水后的污泥压饼成型，有效防止了污泥运输过程中的二次污染，而且电极及底部端盖中的过滤排水介质层，可重复使用，为污泥的后续处理和资源化利用提供了有利的条件，具有相当明显的经济效益。
附图说明
图1为本发明一种实施例的剖面示意图；
图2为本发明所述的电极沿深度方向梅花形布置示意图；
图3为图2的局部放大图；
图4为本发明所述的电极正视图；
图5为本发明所述电极侧视图；
图中：1筒体；2电极；3滤水管网；4沙垫层；5反滤土工布；6抽水泵；7电源；8法兰；9筒体支架；10底部端盖；11滚轮；12电极间距；13电极有效脱水面积；14金属丝；15可导电塑料管。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
参照附图1，本发明提供的一种污泥分层电渗脱水装置是在底部端盖10中铺设沙垫层4，在沙垫层中埋设滤水管网3，排水主管通向筒体外与抽水泵6连接，在沙垫层表面铺设两层反滤土工布5；沿筒体深度方向梅花形布置电极2，通过绝缘螺帽固定位置；使用法兰8将筒体1和底部端盖10连接形成腔体，在筒体1上设置有筒体支架9,；沿筒体侧壁注入污泥，将电,2分层连接到电源7，始终保持上层为阳极，下层为阴极；待脱水完毕后，旋开电极两端螺帽，将电极2旋转抽出，污泥压饼后，拆卸法兰8，将底部端盖10通过滚轮11水平抽出，排出污泥。
参照附图2、附图3，在筒体侧壁上预埋套管预留孔洞，两侧壁预留孔一一对应，呈梅花形布置，电极2水平穿过两端的预留孔，电极间距12为1～3米，单根电极有效脱水面积13为该电极作为阳极时的脱水面积。
参照附图4、附图5，本发明所使用的电极材料为可导电的塑料管15，电极2两端刻有螺丝，可以通过绝缘螺帽固定在筒体外侧，并防止触电；该电极2为空心管状，在可导电塑料管15厚度环向四分点处贯穿插入金属丝14，金属丝的导电性能要优于导电塑料管的导电性能，可以起到更好的传递电压，方便接线的作用，所选用的金属丝为铜丝，直径为1mm。
本发明采用的电场电压在80V以下，采用高频脉冲电源作为电渗的直流电源，能够设定通断电时间，自动控制间歇通电。
本发明在操作时，电极2的通电方式为，根据阳极处污泥干燥及界面电阻变化情况，由上往下，依次逐层进行或隔层进行；待第一遍污泥分层电渗完毕后，可重复该过程进行第二遍电渗脱水，但始终保持上层电极为阳极，下层电极为阴极，使水分在竖直电场和重力场的作用下逐层下移实现对污泥的深度脱水。
待污泥中的水分逐层下移至最底端时，经过反滤土工布5反滤后进入沙垫层，使用抽水泵6对通向筒体外的排水主管不定时抽水，使沙垫层4中的水排出筒体1。
污泥分层电渗脱水完成后，断开电源，拧开电极两端的螺帽，将电极2从污泥中旋转抽出，经过电渗脱水后的污泥干燥松散，经污泥压饼后体积大幅度缩小，拆卸法兰8，将底部端盖10通过滚轮11水平抽出，排出污泥。
电极2及底部端盖10中的过滤排水介质层，可重复使用，为下一批污泥脱水做好准备。
Claims (7)
1.一种污泥分层电渗脱水装置，包括筒体（1）、电极（2）及过滤排水介质层；所述筒体（1）底部通过法兰（8）连接有底部端盖（10），所述电极（2）设置于筒体（1）内，所述过滤排水介质层布置于底部端盖（10）内，其特征在于：所述电极（2）以梅花形分层布置于筒体（1）内。
2.根据权利要求1所述的一种污泥分层电渗脱水装置，其特征在于：所述电极（2）为可导电塑料电极。
3.根据权利要求1所述的一种污泥分层电渗脱水装置，其特征在于：所述过滤排水介质层包括沙垫层（4）、滤水管网（3）和反滤土工布（5）；所述滤水管网（3）埋设在沙垫层（4）中，所述反滤土工布（5）铺设在沙垫层（4）上表面。
4.根据权利要求3所述的一种污泥分层电渗脱水装置，其特征在于：所述滤水管网（3）采用PPR柔性波纹滤管，所述PPR柔性波纹滤管周身开设通孔，所述通孔按螺旋形排列。
5.一种权利要求1至4所述的污泥分层电渗脱水装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将底部端盖（10）铺满沙垫层（4）；
步骤二、在沙垫层（4）中埋设滤水管网（3），在沙垫层（4）上表面铺设两层反滤土工布（5）；
步骤三、筒体（1）侧壁预埋套管预留孔洞，呈梅花形布置，电极（2）穿过预埋套管，形成沿深度方向的多层电极，在侧壁外侧通过绝缘螺帽固定电极并防止触电；
步骤四、使用法兰（8）将底部端盖（10）与筒体（1）连接形成腔体；
步骤五、沿侧壁向筒体（1）注满污泥，分层通电脱水处理；
步骤六、污泥电渗脱水完成之后，拧开电极（2）两端的螺帽，将电极（2）旋转抽出，污泥压饼后，拆卸法兰（8）将底部端盖（10）水平抽出，排出污泥。
6.根据权利要求5所述的污泥分层电渗脱水装置的使用方法，其特征在于：所述步骤三中的电极（2）之间的间距为1m～3m。
7.根据权利要求5所述的污泥分层电渗脱水装置的使用方法，其特征在于：所述步骤三中的电极（2）的通电方式为，根据阳极处污泥干燥及界面电阻变化情况，由上往下，依次逐层进行或隔层进行；待第一遍污泥分层电渗完毕后，可重复该过程进行第二遍电渗脱水，但始终保持上层电极为阳极，下层电极为阴极，使水分在竖直电场和重力场的作用下逐层下移实现对污泥的深度脱水。
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|---|---|
| CN (1) | CN103395957A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104058567A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-09-24 | 石文政 | 一种电渗析氧化法隔膜板框污泥脱水机 |
| CN104163557A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-11-26 | 嘉兴学院 | 一种用于含能污泥脱水的逐层电渗方法及装置 |
| CN104496149A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-08 | 河海大学 | 一种真空电渗固化给水厂污泥装置及其使用方法 |
| CN104961316A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-10-07 | 温州大学 | 一种自重式泥浆减水处理方法 |
| CN106966565A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-21 | 北京东方同华科技股份有限公司 | 电渗泥渣调理器 |
| CN107905211A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-13 | 天津城建大学 | 一种新近吹填土快速结壳电渗电极及其使用方法 |
| CN109205975A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-15 | 中节能博实(湖北)环境工程技术股份有限公司 | 污泥碳化处理系统及工艺 |
| CN109437511A (zh) * | 2017-08-30 | 2019-03-08 | 杭州渗源环境科技有限公司 | 一种污泥脱水方法 |
| CN109465290A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-03-15 | 南通大学 | 用于修复重金属污染土的系统和处理方法 |
| CN109502934A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-22 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种电渗过滤袋泥浆深度脱水方法 |
| CN110987635A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-10 | 河海大学 | 一种土心墙水力劈裂的试验装置 |
| CN113213724A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-06 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 基于水平电渗法的淤泥固化脱水装配式结构及其施工方法 |
| US20220178101A1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | Zhejiang University | Sludge three-dimensional electroosmosis drainage reinforcement method based on electric geotextile complex |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101311133A (zh) * | 2008-02-05 | 2008-11-26 | 陈江涛 | 槽式电渗淤泥再造土方法及其装置 |
-
2013
- 2013-07-11 CN CN2013102898236A patent/CN103395957A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101311133A (zh) * | 2008-02-05 | 2008-11-26 | 陈江涛 | 槽式电渗淤泥再造土方法及其装置 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104058567A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-09-24 | 石文政 | 一种电渗析氧化法隔膜板框污泥脱水机 |
| CN104058567B (zh) * | 2014-07-15 | 2016-04-27 | 上海仁创环境科技有限公司 | 一种电渗析氧化法隔膜板框污泥脱水机 |
| CN104163557A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-11-26 | 嘉兴学院 | 一种用于含能污泥脱水的逐层电渗方法及装置 |
| CN104163557B (zh) * | 2014-08-12 | 2015-10-07 | 嘉兴学院 | 一种用于含能污泥脱水的逐层电渗方法及装置 |
| CN104496149A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-08 | 河海大学 | 一种真空电渗固化给水厂污泥装置及其使用方法 |
| CN104496149B (zh) * | 2014-12-22 | 2016-03-30 | 河海大学 | 一种真空电渗固化给水厂污泥装置及其使用方法 |
| CN104961316A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-10-07 | 温州大学 | 一种自重式泥浆减水处理方法 |
| CN106966565A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-21 | 北京东方同华科技股份有限公司 | 电渗泥渣调理器 |
| CN109437511A (zh) * | 2017-08-30 | 2019-03-08 | 杭州渗源环境科技有限公司 | 一种污泥脱水方法 |
| CN109437511B (zh) * | 2017-08-30 | 2021-05-04 | 杭州渗源环境科技有限公司 | 一种污泥脱水方法 |
| CN107905211A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-13 | 天津城建大学 | 一种新近吹填土快速结壳电渗电极及其使用方法 |
| CN107905211B (zh) * | 2017-12-12 | 2023-08-29 | 天津城建大学 | 一种新近吹填土快速结壳电渗电极及其使用方法 |
| CN109502934A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-22 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种电渗过滤袋泥浆深度脱水方法 |
| CN109205975A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-15 | 中节能博实(湖北)环境工程技术股份有限公司 | 污泥碳化处理系统及工艺 |
| CN109465290A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-03-15 | 南通大学 | 用于修复重金属污染土的系统和处理方法 |
| CN110987635A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-10 | 河海大学 | 一种土心墙水力劈裂的试验装置 |
| CN110987635B (zh) * | 2019-11-15 | 2021-11-30 | 河海大学 | 一种土心墙水力劈裂的试验装置 |
| US20220178101A1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | Zhejiang University | Sludge three-dimensional electroosmosis drainage reinforcement method based on electric geotextile complex |
| US11619020B2 (en) * | 2020-12-03 | 2023-04-04 | Zhejiang University | Sludge three-dimensional electroosmosis drainage reinforcement method based on electric geotextile complex |
| CN113213724A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-06 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 基于水平电渗法的淤泥固化脱水装配式结构及其施工方法 |
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