CN208814871U - 一种电渗透污泥干化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电渗透污泥干化装置，包括：电渗透电源；滤筒，包括位于所述滤筒的筒壁上的滤网和支撑所述滤网的支撑结构，并且所述滤网与所述电渗透电源的负极连接，所述滤网和所述支撑结构作为所述电渗透污泥干化装置的阴极；和螺杆，设置在所述滤筒的内部，并且所述螺杆与所述电渗透电源的正极连接，作为所述电渗透污泥干化装置的阳极，并且所述螺杆可旋转，以使污泥沿所述滤筒的轴线方向输送。根据本实用新型的电渗透污泥干化装置，采用螺杆对污泥进行输送，通过电渗透的方式去除污泥中的水分，螺杆作为阳极，滤网及其支撑结构作为阴极，不需要添加药剂也不需要额外热源，解决了需要蒸汽、热水、天然气等热源的问题。

Description

一种电渗透污泥干化装置

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体而言涉及一种电渗透污泥干化装置。

背景技术

污泥高含水率是制约着污泥处理处置的瓶颈，含水率高的污泥不仅体积庞大，而且所含的大量有机质、重金属和有害微生物，容易腐化或释放到环境中，引起二次污染，对于污泥后续的填埋、焚烧、资源化利用等都造成不利的影响。因此，污泥深度脱水减量化是污泥处理的首要目的，污泥越干，后续处理处置越有利。污泥经机械脱水后，含水率仍高达70％-85％左右，这部分水分的存在形式主要是吸附水和结合水，其脱除相对困难，需要使用物理化学或生物处理等方法加以脱除。

目前，主要的污泥干化技术有电渗透法、板框压滤法、蒸汽干化法、热水干化法、太阳能污泥干化法、天然气干化法及炉窑烟气余热污泥干化法。其中太阳能污泥干化法占地面积大，受地区气候影响较大，不适合潮湿多雨日晒时间短的地区，并且通常还需要辅助热源，某些污泥可能存在气味问题，操作环境较差。炉窑烟气余热污泥干化法的效率高、热源来源方便，但设备复杂、占地面积大且一次投资很高，操作环境一般。其余的干化技术能耗较高，且需要额外的热源(蒸汽、热水、天然气)。

电渗透方法利用在阳极和阴极施加电压产生电场，在电场的作用下污泥中带负电荷的污泥絮体会向阳极移动，而水分因为带有部分正电荷，在电场的驱动下向阴极移动并汇聚在阴极，阴极汇聚的水分脱去后能达到使污泥含水率降低的目的，同时因为电渗透过程电流的产生也就是污泥中带电颗粒的移动也会产生热量使污泥升温，从而进一步脱除水分。目前现有的电渗透方法均为压滤式脱水，以电渗透板框压滤和电渗透带式压滤为主，需要对污泥施加压力才能达到理想的脱水效果，其结构复杂，操作难度大，与带式压滤结合的电渗透脱水方式还存在着处理能耗高，占地面积大，设备处理量小的缺点。

因此，有必要提供一种新的电渗透污泥干化装置，以解决上述技术问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对目前的不足，本实用新型提供一种电渗透污泥干化装置，包括：电渗透电源；滤筒，包括位于所述滤筒的筒壁上的滤网和支撑所述滤网的支撑结构，并且所述滤网与所述电渗透电源的负极连接，所述滤网和所述支撑结构作为所述电渗透污泥干化装置的阴极；和螺杆，设置在所述滤筒的内部，并且所述螺杆与所述电渗透电源的正极连接，作为所述电渗透污泥干化装置的阳极，并且所述螺杆可旋转，以使污泥沿所述滤筒的轴线方向输送。

进一步，所述螺杆与所述滤筒之间设有缝隙。

进一步，所述螺杆在所述滤筒的出泥端设置有导电滑环，所述导电滑环通过阳极连接装置与所述电渗透电源的正极连接。

进一步，所述滤网在所述滤筒的出泥端通过阴极连接装置与所述电渗透电源的负极连接。

进一步，还包括与所述螺杆连接的减速机，用于带动所述螺杆旋转。

进一步，所述减速机与所述螺杆和/或所述滤筒固定连接。

进一步，还包括设置在所述减速机和所述滤网之间的绝缘垫片。

进一步，还包括设置在所述滤筒的两端的固定结构。

进一步，还包括设置在所述滤筒的一端的顶部的进泥口。

进一步，还包括设置在所述滤筒的另一端的下部的出泥口。

综上所述，根据本实用新型的电渗透污泥干化装置，采用螺杆对污泥进行输送，通过电渗透的方式去除污泥中的水分，螺杆作为阳极，滤网及其支撑结构作为阴极，中间填充污泥后构成闭合回路，当接通电渗透电源后污泥中的水分逐渐汇聚到作为阴极的滤网脱除，不需要添加药剂也不需要额外热源，解决了需要蒸汽、热水、天然气等热源的问题；同时螺杆在输送污泥的过程中还具有对污泥的搅拌作用，避免了因靠近阳极的螺杆一侧的污泥的干化程度较高而导致电阻增大，降低电渗透脱水的效率；同时在污泥脱水的过程中无需对污泥施加压力，提高了设备的使用寿命，实现了低能耗、高效的污泥干化。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为本实用新型实施例的电渗透污泥干化装置的结构示意图。

附图标记说明：

100、电渗透污泥干化装置 101、螺杆

102、减速机 103、滤网

104、固定结构 105、电渗透电源

106、导电滑环 107、阳极连接装置

108、阴极连接装置 109、绝缘垫片

110、进泥口 111、出泥口

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出具体的实施方案，以便阐释本实用新型如何改进目前存在的问题。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

目前现有的电渗透方法均为压滤式脱水，以电渗透板框压滤和电渗透带式压滤为主，需要对污泥施加压力才能达到理想的脱水效果，其结构复杂，操作难度大，同时压滤室内的污泥干化还会存在干化程度不均匀的现象，靠近阴极的污泥干化程度较差，靠近阳极的污泥干化程度较高，具有较高的电阻从而降低电渗透的效率。与带式压滤结合的电渗透脱水方式还存在着处理能耗高，占地面积大，设备处理量小的缺点。

电渗透法是基于污泥双电层理论对污泥进行干化，污泥双电层理论是分散稳定理论，认为任何不同物相接触都会在两相间产生电势。离子层通过静电作用，将溶液中异电荷的离子吸引到胶体的周围，被吸引的离子称为反离子，因此，两相各有过剩的电荷，并且电量相等，正负号相反，互相吸引。这样，在胶核周围介质的相间界面区域就形成所谓双电层。污泥颗粒表面的胞外聚合物(EPS)中含有硫酸根、羧基等带有负电荷的官能团，为了平衡这些电荷，颗粒表面就会吸附一些阳离子，导致部分水分中带有正电荷，这便构成了污泥的双电层系统。

示例性实施例

图1示出了本实用新型的实施例的一种电渗透污泥干化装置100的结构示意图。下面参照图1来具体描述该电渗透污泥干化装置100。

如图1所示，本实用新型提供一种电渗透污泥干化装置100，包括：电渗透电源105；滤筒(未示出)，包括位于所述滤筒的筒壁上的滤网103和支撑所述滤网的支撑结构(未示出)，并且所述滤网103与所述电渗透电源105的负极连接，所述滤网103和所述支撑结构作为所述电渗透污泥干化装置100的阴极；和螺杆101，设置在所述滤筒的内部，并且所述螺杆101与所述电渗透电源105的正极连接，作为所述电渗透污泥干化装置100的阳极，并且所述螺杆101可旋转，以使污泥沿所述滤筒的轴线方向输送。

根据本实用新型的电渗透污泥干化装置，采用螺杆101对污泥进行输送，通过电渗透的方式去除污泥中的水分，螺杆101作为阳极，滤网103及其支撑结构作为阴极，中间填充污泥后构成闭合回路，当接通电渗透电源105后污泥中的水分逐渐汇聚到作为阴极的滤网103脱除，不需要添加药剂也不需要额外热源，解决了需要蒸汽、热水、天然气等热源的问题；同时螺杆101在输送污泥的过程中还具有对污泥的搅拌作用，避免了因靠近阳极的螺杆101一侧的污泥的干化程度较高而导致电阻增大，降低电渗透脱水的效率；同时在污泥脱水的过程中无需对污泥施加压力，提高了设备的使用寿命，实现了低能耗、高效的污泥干化。

具体地，如图1所示，所述螺杆101在所述滤筒的出泥端设置有导电滑环106，所述导电滑环106通过阳极连接装置107与所述电渗透电源105的正极连接。所述滤网103在所述滤筒的出泥端通过阴极连接装置108与所述电渗透电源105的负极连接。

进一步地，所述螺杆101与所述滤筒之间设有缝隙，确保所述螺杆101和所述滤网103不会发生接触连接。

进一步地，所述滤筒由滤网103和其支撑结构组成，所述支撑结构一方面可确保滤筒的结构稳定性，另一方面可使作为阴极的滤网103和作为阳极的螺杆101不会发生接触短路。

所述电渗透污泥干化装置100还包括与所述螺杆101连接的减速机102，用于带动所述螺杆101旋转。所述螺杆101和所述滤筒与所述减速机102固定连接。示例性地，采用螺栓进行固定连接，并且所述螺栓均采用绝缘套以保证绝缘。

进一步地，所述电渗透污泥干化装置100还包括设置在所述减速机102和所述滤网103之间的绝缘垫片109，以保证绝缘。

进一步地，所述电渗透污泥干化装置100还包括设置在所述滤筒的两端的固定结构104，所述固定结构104对所述滤筒起到固定作用。

进一步地，所述电渗透污泥干化装置100还包括设置在所述滤筒的一端的顶部的进泥口110和设置在所述滤筒的另一端的下部的出泥口111。具体地，如图1所示，所述出泥口111位于所述滤筒的另一端的侧壁的下部。

本实用新型的工作原理在于，设置在所述电渗透污泥干化装置100前端的污泥预处理设备将污泥的含水率为由99％降至75％-85％，由污泥输送泵经进泥口110进入输送通道。螺杆101在电机和减速器的带动下旋转使污泥在电渗透污泥干化装置100中沿轴线方向输送，污泥在输送过程中实现电渗透的脱水作用，脱水后的污泥从出泥口111排出。当污泥从进泥口110进入装置后开始电渗透过程，螺杆101作为阳极，滤网103作为阴极，中间填充污泥后构成闭合回路，当接通电渗透电源105后污泥中的水分逐渐汇聚到作为阴极的滤网103脱除。污泥在螺杆101和滤网103之间会产生堆积，由于作为阴极的滤网具有汇聚水分的作用，这里的污泥会具有较高的含水率，但由于螺杆101的搅拌作用并不会影响污泥电渗透的脱水作用。同时根据进料的污泥的含水率和处理量的不同以及对最后干化程度要求的不同可以通过控制螺杆101的转速和电渗透电源105的电压来实现针对性的处理。

综上所述，根据本实用新型的电渗透污泥干化装置，采用螺杆对污泥进行输送，通过电渗透的方式去除污泥中的水分，螺杆作为阳极，滤网及其支撑结构作为阴极，中间填充污泥后构成闭合回路，当接通电渗透电源后污泥中的水分逐渐汇聚到作为阴极的滤网脱除，不需要添加药剂也不需要额外热源，解决了需要蒸汽、热水、天然气等热源的问题；同时螺杆在输送污泥的过程中还具有对污泥的搅拌作用，避免了因靠近阳极的螺杆一侧的污泥的干化程度较高而导致电阻增大，降低电渗透脱水的效率；同时在污泥脱水的过程中无需对污泥施加压力，提高了设备的使用寿命，实现了低能耗、高效的污泥干化；将污泥输送装置和电渗透装置结合在一起，具有简单的设备结构，成本较低，方便维护，适用于不同性质的污泥干化；同时，根据进料的污泥的含水率和处理量的不同以及对最后干化程度要求的不同可以通过控制螺杆的转速和电渗透电源的电压来实现针对性的处理。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种电渗透污泥干化装置，其特征在于，包括：

电渗透电源；

滤筒，包括位于所述滤筒的筒壁上的滤网和支撑所述滤网的支撑结构，并且所述滤网与所述电渗透电源的负极连接，所述滤网和所述支撑结构作为所述电渗透污泥干化装置的阴极；和

螺杆，设置在所述滤筒的内部，并且所述螺杆与所述电渗透电源的正极连接，作为所述电渗透污泥干化装置的阳极，并且所述螺杆可旋转，以使污泥沿所述滤筒的轴线方向输送。

2.根据权利要求1所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，所述螺杆与所述滤筒之间设有缝隙。

3.根据权利要求1所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，所述螺杆在所述滤筒的出泥端设置有导电滑环，所述导电滑环通过阳极连接装置与所述电渗透电源的正极连接。

4.根据权利要求1所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，所述滤网在所述滤筒的出泥端通过阴极连接装置与所述电渗透电源的负极连接。

5.根据权利要求1所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，还包括与所述螺杆连接的减速机，用于带动所述螺杆旋转。

6.根据权利要求5所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，所述减速机与所述螺杆和/或所述滤筒固定连接。

7.根据权利要求5所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，还包括设置在所述减速机和所述滤网之间的绝缘垫片。

8.根据权利要求1所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，还包括设置在所述滤筒的两端的固定结构。

9.根据权利要求1所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，还包括设置在所述滤筒的一端的顶部的进泥口。

10.根据权利要求9所述的电渗透污泥干化装置，其特征在于，还包括设置在所述滤筒的另一端的下部的出泥口。