CN209276351U

CN209276351U - 一种污泥电脱水装置

Info

Publication number: CN209276351U
Application number: CN201821598229.XU
Authority: CN
Inventors: 李继洲; 韩孟雨; 宋垠先; 祝建中
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2019-08-20
Anticipated expiration: 2028-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种污泥电脱水装置，包括底座以及固定在底座上的金属壳体，壳体内设有转轴，转轴一端通过轴承固定在底座上，转轴另一端伸出壳体外通过联轴器与电动机的输出轴固定连接；所述转轴上固定连接有上下两组互相垂直的钛合金网板，所述钛合金网板为活性涂层钛合金网板；还包括电源；其中，壳体通过阴极接线柱与电源的负极连接，活性涂层钛合金网板通过套设在转轴上的电滑环与电源的正极连接。本实用新型污泥电脱水装置不仅能提高污泥的传质效率和脱水效率，而且还能有效降解去除污泥脱水过程中产生的二次污染物。

Description

一种污泥电脱水装置

技术领域

本实用新型涉及一种污泥电脱水装置，属于污泥减量化、无害化与资源化技术领域。

背景技术

据建设部统计，2017年全国污水处理量达到1.78亿m³/d，目前污水处理行业普遍采用的是活性污泥工艺，该工艺会产生大量的剩余污泥，且含水率通常高达97％以上，依据目前最常用的机械脱水设备，污泥脱水后含水率也通常在80％左右，甚至更高，以此推算全国污泥产量超过4000多万t/a。随着污水处理量增加和污泥处理处置标准的日益严格，预计2020年将突破6000万t/a。目前，污泥处理费用已经占污水处理厂整体运行费用的20-60％，污泥减量化已经成为污水处理领域迫切需要解决的问题。

污水处理后污泥中的水一般分为四类：自由水，不受固相颗粒的影响，经沉淀很容易去除；间隙水，经过强烈的机械力可以去除；表面水，通过吸附和黏附存在于固相颗粒的表面；结合水，吸附或结合在絮体内，主要依靠氢键与蛋白质的极性结合的水分。其中结合水是限制污泥脱水的主要因素，而传统的机械脱水只能除去部分自由水和极少部分间隙水，因此脱水效率不高。为了能够进一步降低污泥的含水率，在污水厂污泥脱水与污泥减量化研究领域，近些年来利用电化学方法进行污泥脱水有较多的研究和专利报道。

电脱水是在电场的作用下，会形成电渗透现象，即在外加电场的作用下，污泥中带正电荷的物质向阴极移动，带负电荷的物质向阳极移动，并发生电中和，使带电污泥颗粒脱稳，可将污泥中的结合水转化为自由水。因此对于表面带电荷的胶体颗粒，机械脱水效果往往不佳，电渗透脱水则有更好的脱水效果。目前已有一些污泥电脱水方法及脱水装置的报道，如公布号为CN 107381999 A公开的一种污泥深度脱水方法、公布号为CN 107098565 A公开的一种竖直电场多层式污泥电脱水装置及其工作方法和公布号为CN 106477845 A公开的一种固定平板电极推送式电脱水净化装置等均采用竖直电场，在阳极板上方施加压力，形成一种加压的电脱水过程，以提高电脱水效率。这些专利应用电脱水技术，都能够一定程度上提高污泥的脱水效果。但这些公开报道的污泥电脱水装置多为阴阳平板电极相互交错水平排列的形式，这种形式的反应器传质效率较低，对污泥脱水过程释放的污染物降解效率不高。

另外在现有的污泥电脱水专利报道中，多数都忽视了污泥脱水过程中二次污染物的释放及其控制这一问题，如城市生活污水处理厂的污泥，脱水时往往有机物、氨氮、磷酸根离子等污染物会释放出来，因此开发一种既能进行深度脱水，又能在一定程度上控制污泥脱水过程中释放的二次污染物的技术，才是更符合实际需求的污泥脱水技术。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种污泥电脱水装置，该装置不仅能提高污泥的传质效率(装置具有搅拌阳极)和脱水效率，而且还能有效降解去除污泥脱水过程中产生的二次污染物。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种污泥电脱水装置，包括底座以及固定在底座上的金属壳体，壳体内设有转轴，转轴一端通过轴承固定在底座上，转轴另一端伸出壳体外通过联轴器与电动机的输出轴固定连接；所述转轴上固定连接有上下两组互相垂直的钛合金网板，所述钛合金网板为活性涂层钛合金网板；还包括电源；其中，壳体通过阴极接线柱与电源的负极连接，活性涂层钛合金网板通过套设在转轴上的电滑环与电源的正极连接。

其中，所述壳体为上下开口的圆柱型中空结构。

其中，所述壳体上还分别连接进泥管和排泥管。

其中，还包括加药箱，加药箱与壳体通过连接管相连通，所述连接管上还设有阀门。

其中，所述转轴上固定连接有两组钛合金网板，每组钛合金网板含有两片钛合金网板，每组的两片钛合金网板横向并列设置，两组钛合金网板沿转轴的纵向错开设置，且两组钛合金网板沿钛合金网板延展方向相互垂直。

其中，所述钛合金网板的孔径为3～10mm，钛合金网板的外侧边缘与壳体内侧壁的距离为1～2cm。

其中，所述加药箱内装有氯化钙溶液。

相比于现有技术，本实用新型的技术方案所具有的有益效果为：

本实用新型污泥电脱水装置采用可旋转的阳极，可旋转的阳极对污泥进行反复搅拌，从而大大提高了污泥的传质效率；另外，电脱水装置的阳极为活性涂层钛合金网板，活性涂层在电脱水过程中，会产生电催化氧化作用，它能够将污泥脱水过程中释放的有机物氧化，将氨氮氧化为氮气，将含磷化合物氧化为正磷酸盐，正磷酸盐还可通过沉淀去除，从而实现对污泥脱水过程中释放的二次污染物的降解去除的控制；最后，在污泥电脱水的同时，通过加药箱向污泥中投加氯化钙，通过直接和间接的氧化作用将污泥脱水时释放的有机物、氨氮、含磷化合物氧化，同时钙的加入可将磷酸根离子充分沉淀去除，因此本装置有效提高了污泥电脱水过程的传质效率和脱水效率；同时在投加药剂的情况下，能更有效的降解去除污泥在脱水过程中释放的有机物、氨氮和磷酸盐等二次污染物。

附图说明

图1为本实用新型污泥电脱水装置的结构示意图；

图2为本实用新型污泥电脱水装置的俯视图；

图3为图2中心处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1～3所示，本实用新型污泥电脱水装置，包括底座14(底座14采用工程塑料制成)以及通过螺栓9固定在底座14上的壳体1，壳体1呈圆柱型筒体，壳体1采用不锈钢材质制成，不锈钢壳体1作为电脱水装置的阴极；壳体1内设有转轴3，转轴3一端通过轴承8固定在底座14上，转轴3另一端伸出壳体1外通过电绝缘联轴器6与电动机7的输出轴固定连接，电动机7转速可以调节。在电动机7的带动下，活性涂层钛合金网板4可绕转轴3旋转，从而使污泥在电脱水装置中充分电解脱水；转轴3上固定连接有上下两组互相垂直的钛合金网板4，每组钛合金网板含有两片钛合金网板4，每片钛合金网板4均为活性涂层钛合金网板；电脱水装置的阳极为转轴3以及固定在转轴3上的活性涂层钛合金网板4；每组的两片钛合金网板4呈横向并列设置，两组钛合金网板沿转轴3的纵向错开设置，且两组钛合金网板沿钛合金网板4延展方向相互垂直，图2的俯视图中，两组钛合金网板呈十字交叉设置；本实用新型污泥电脱水装置还包括电源11；其中，壳体1通过阴极接线柱(其中一侧的螺栓9作为阴极接线柱)与电源1的负极连接，壳体1的两边对称设有凸耳13(金属凸耳与壳体的材质相同)，凸耳13通过螺栓9(或螺母)与底座14固定连接，活性涂层钛合金网板4通过套设在转轴3上的电滑环5与电源11的正极连接，电滑环5可以跟随转轴3旋转从而实现转轴3的通电；钛合金网板4的孔径为3～10mm，转轴3上还设有用于安装钛合金网板4的卡槽17，活性涂层钛合金网板4的内侧边缘嵌入卡槽17中，通过螺栓螺母相互配合使活性涂层钛合金网板4固定连接在转轴3上，这样的连接方式方便活性涂层钛合金网板4日后的清洗与更换；活性涂层钛合金网板4的外侧边缘与壳体1内侧壁的距离为1～2cm；壳体1上还分别连接进泥管2和排泥管10。本实用新型污泥电脱水装置中的电流密度为30-100mA/cm²。

本实用新型污泥电脱水装置还包括加药箱12，加药箱12与壳体1通过连接管16相连通，连接管16上还设有阀门15，加药箱12内装有质量浓度为5～10％的氯化钙溶液，氯化钙溶液的投加量为壳体1内污泥质量的0.3～1.0％。钛合金网板上的活性涂层为单一或复合的贵金属氧化物涂层。

本实用新型污泥电脱水装置工作时，污泥从阴极壳体1底部的进泥管2以一定流量进入脱水装置中，开启电源11，并同时打开电动机7，电动机7转动带动与电绝缘联轴器相连接的阳极转轴3转动；打开阀门15，加药箱12中的氯化钙溶液流入壳体1中，在转轴3不断搅拌下，药剂(氯化钙溶液)与污泥进行混合，从而实现对污泥脱水的同时对污泥脱水过程中释放的二次污染物的降解，完成电脱水后的污泥不断从阴极壳体1上部的排泥管10排出。

本实用新型装置采用旋转的活性涂层钛合金网板，可使污泥在脱水装置内充分搅拌，有效提高传质效率，使污泥的脱水效果更好，脱水过程释放的污染物的降解效率更高；同时，旋转阳极的形式使污泥不易在钛合金网板上堆积并堵塞网孔；另外，钛合金网板通过螺母固定套入转轴，方便日后清洗和更换；最后，污泥脱水过程投加氯化钙溶液，能够有效控制污泥脱水释放的二次污染物，同时阳极的电催化过程还可以起到杀菌的作用。

Claims

1.一种污泥电脱水装置，其特征在于：包括底座以及固定在底座上的金属壳体，壳体内设有转轴，转轴一端通过轴承固定在底座上，转轴另一端伸出壳体外通过联轴器与电动机的输出轴固定连接；所述转轴上固定连接有上下两组互相垂直的钛合金网板，所述钛合金网板为活性涂层钛合金网板；还包括电源；其中，壳体通过阴极接线柱与电源的负极连接，活性涂层钛合金网板通过套设在转轴上的电滑环与电源的正极连接。

2.根据权利要求1所述的污泥电脱水装置，其特征在于：所述壳体为上下开口的圆柱型中空结构。

3.根据权利要求1所述的污泥电脱水装置，其特征在于：所述壳体上还分别连接进泥管和排泥管。

4.根据权利要求1所述的污泥电脱水装置，其特征在于：还包括加药箱，加药箱与壳体通过连接管相连通，所述连接管上还设有阀门。

5.根据权利要求1所述的污泥电脱水装置，其特征在于：所述转轴上固定连接有两组钛合金网板，每组钛合金网板含有两片钛合金网板，每组的两片钛合金网板横向并列设置，两组钛合金网板沿转轴的纵向错开设置，且两组钛合金网板沿钛合金网板延展方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述的污泥电脱水装置，其特征在于：所述钛合金网板的孔径为3～10mm，钛合金网板的外侧边缘与壳体内侧壁的距离为1～2cm。

7.根据权利要求4所述的污泥电脱水装置，其特征在于：所述加药箱内装有氯化钙溶液。