[发明专利]一种强化土工管袋污泥脱水的方法

说明书

技术领域

本发明属于污泥减量化处理技术领域，涉及一种采用土工管袋将城市污泥或湖库河道淤泥脱水的方法，尤其涉及采用添加絮凝剂，电渗透强化土工管袋脱水效果的方法。

背景技术

我国污水处理厂和污水处理站的数量逐年增多，伴随产生的污泥量也与日剧增，除污水处理产生的剩余污泥外，我国城市河道、湖泊每年的疏浚清淤工程所产生的淤泥量高达7000万吨以上，如何快速有效的处理产生的这些污泥成为需要一个迫切解决的问题。国内外研究者对污泥脱水减量化做了大量的研究，土工管袋脱水技术以其成本低，处理量大，易操作的优势，受到环境保护界很大重视，在国内也有不少成功的应用案例，例如中新生态城污水库治理工程、武汉沙湖治理工程等。但是土工管袋脱水时液体渗流时间比较长，管袋中污泥含水率要达到60％以下，需要脱水固化的时间较长，最少需要十天以上。若提高管袋内的压力来增加过滤速度，管袋抗压强度需要增加甚多，必须选用造价更高的原材料，造成管袋成本的提高。

通过机械脱水、重力离心力脱水等方式实现污泥脱水，只能除去污泥中的自由水，但是污泥仍有很高的含水量，主要由吸附水组成，体积仍然较大，运输处置不方便，将电渗透脱水与土工管袋脱水相结合，可以弥补土工管袋脱水的不足，加快其脱水效率，电渗透能有效去除污泥毛细管中的吸附水，且污泥的电渗系数远高于水力渗透系数，电渗透是一种高效的脱水方法。目前电渗脱水常与机械脱水相结合，能提高机械脱水的脱水效果，但是处理量较小，设备投资大，处理成本高。将电渗透与土工管袋结合，并且在污泥中先加入絮凝剂提高污泥的脱水性能，增加污泥的导电性能，可以大大缩短土工管袋脱水的脱水时间，提高脱水效率，同时使电渗透脱水可以应用于大面积高含水率污泥的脱水。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱水效率高，处理成本低的污泥脱水方法，解决了土工管袋脱水耗时，土工管袋不能重复利用的缺点。

为达到上述目的，本发明将污泥絮凝、电渗透和土工管袋脱水有机的结合在一起，具体的步骤是：

(1)添加絮凝剂，采用计量泵向输送管路中添加絮凝剂，并经过紧接其后的管道混合器混合，絮凝剂不仅能够加速污泥聚集脱水，也可使后续的污泥导电性能增加。

(2)注入污泥，经混合后的污泥由土工管袋上方开口注入，液面达到土工管袋的顶部时，停止注入，液面逐渐上升使土工管袋内部压力逐渐增加，泥浆中的水分由土工管袋中流出后，土工管袋中的液面会逐渐降低，此时向土工管袋中重复注入泥浆，重复注入3～5次即可。

(3)电渗透脱水，最后一次注入完成1～3h后，开启电渗透设备，对土工管袋中的泥浆进行电渗脱水，电渗透中的正负电极连接可调直流电源供电，处理过程中随泥浆含水率的降低增加电压，通电时间持续15～20小时后断电，断电时间小于15小时，断电时正负极短接，以泄放电荷，在断电时人工拍打土工管袋，加速脱水并使阴极污泥松动，使后续通电脱水容易进行。

电渗透与土工管袋组合装置的实施步骤包括：

(1)铺设排水层：在平坦的地基上铺设一不透水膜，在不透水膜上设置垂直的支柱，然后铺设排水层，排水层铺设完成后，安装水平支柱。

(2)组合土工管袋和铺设电极：在排水层上铺设一块矩形土工布，并于土工布上设置石墨阳极和缠绕铜丝的PVC管阴极，PVC管上均匀的开有小孔，并在管外包上一层过滤织物，防止堵塞小孔和保护铜电极。矩形中心线上每隔80～200cm设置一个石墨电极，从中心线向矩形两端每隔80～200cm交叉设置阴阳电极，电极底端穿过水平土工布固定于排水层上。铺设好电极后，将已经五面缝好的矩形直立土工管袋以自然垂直的方式置于支架内，顶端固定在支架上的挂钩上，直立土工管袋底端与水平铺设的土工布接触并有重叠部分，将重叠部分折两折并用机械夹具加紧，使其密和成矩形。

(3)拆卸土工管袋，在电渗透和自然重力作用下脱水减容固化成固体，达到预期脱水效果后，松开机械夹具，并利用机具将直立土工管袋拉起脱离污泥固体。

(4)移除固体，利用机具将固体移除，注意不要损坏电极，电极、土工管袋用水冲洗干净后可重复利用。

于所述电极与土工管袋组合装置中，是将排水层设置成面积大于水平土工管袋的矩形，采用透水性良好且坚硬的级配颗粒物构成，在矩形排水层上铺设水平土工布，排水层周围设有排水管道将脱出的水汇集并排入河道或污水处理厂。

于所述电极与土工管袋组合装置中，阴极PVC管具有排水管作用，阴极与阳极的底端穿过穿过水平地工布，固定在排水层上，顶端穿过顶端的土工布，将阳极阴极分别并联在一起，并与直流电源的阴阳极相同。