[发明专利]节能型电渗透污泥高干度脱水方法

说明书

本发明涉及一种节能型电渗透污泥高干度脱水方法，包括以下步骤：设置多个电渗透压滤单元，每个电渗透压滤单元内设有压滤腔室，在压滤腔室内实现进料脱水后，再进行电渗透和压滤脱水，随着电渗透压滤单元的阳极板侧的污泥含水率的降低，切泥机构开始进行切泥动作；设置与电渗透压滤单元一一对应的切泥机构，并在相应的电渗透压滤单元的阳极板侧设有切泥缝隙，每隔一段时间切泥机构通过切泥缝隙切除电渗透压滤单元的阳极板侧的污泥层；所述的多个电渗透处理单元和切泥机构均安装于机架上。本发明通过对所需处理污泥进行通电处理，带有负电荷的污泥被吸引到阳极，并且及时将阳极干污泥层切除，减小阳极污泥电阻增大电流减小对电渗透脱水产生的影响。

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体地说是一种节能型电渗透污泥高干度脱水方法。

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也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首要目的，减量化是实现污泥其它“三化”的基础，污泥越干，后续处理处置越有利。

污泥中含有4种形态水分，即自由水、吸附水、毛细水和内部水。吸附水、毛细水和内部水虽然只占污泥水分的小部分，但其总含量还是远超干污泥的质量，采用常规方法不易除去，污泥含水率难以进一步降低。污泥特殊的絮体结构是影响污泥深度脱水的主要因素，它主要由高度水合的胞外聚合物( EPS )包裹吸附水中的悬浮颗粒而形成，具有特殊的双电层结构，导致污泥沉降性能和脱水性能很差。要实现污泥的深度脱水，必须首先破坏污泥的特殊絮体结构，释放被束缚的水分，减弱污泥表面亲水性。

电渗透脱水技术正是利用污泥存在的一种特殊双电层结构而实现脱水。污泥颗粒带负电，而水分子带正电，在电场力作用下，带负电的污泥颗粒往阳极板运动，而带正电水分子往阴极板运动。作为一种新型、绿色、高效的固液分离技术，电渗透脱水技术由于具有良好的脱水性能、灵活性高、无污染、可控性强等优点，近年来受到广泛关注，越来越多的研究人员将其应用于污泥脱水当中，以期达到对污泥进行深度脱水的目的。

与现有污泥深度脱水技术(热干化、化学调理+高压压榨方法等)相比，电渗透脱水技术具有一系列独特的优点，具体表现为：良好的脱水效果，电渗透脱水过程中，在电化学反应作用下，污泥细胞受电刺激，电解水定向强力移动产生布朗运动，细胞内的温度升高、压力增大，使得细胞膜破裂，部分膜内水流出，电渗透脱水可除去传统机械脱水所不能够脱除的部分水分，经过电渗透脱水，污泥的含水率可降低至60％以下；与热干化相比具有一定的节能优势，降低了污泥深度处理干化的费用；只对污泥进行减量化脱水，不改变污泥的性质、成分，不增加新的物质，对后续的任一种污泥处置方式无影响；处理过程清洁，无二次污染。

目前的电渗透污泥脱水机主要结构形式有电渗透带式污泥脱水机，电渗透板框式污泥脱水机以及电渗透叠螺式污泥脱水机。以上三种结构的电渗透污泥脱水机，为了将聚集在阴极附近的水分排出，往往需要极大的挤压力量，导致设备体积庞大，结构复杂，耗能高，效率低。并且为了将污泥中的水分有效挤出，正负极之间距离靠近，一旦污泥中出现良导体，容易击穿滤带，导致需要频繁的维护，更换滤带。

如果将含水率很高的污泥直接进入电渗透，需要脱除大量的水分，将大幅度提高电渗透的能耗，必须在电渗透脱水之前，采用机械脱水的方法对污泥进行初步脱水，使得污泥含水率达到一定的程度后再进入电渗透脱水，达到最佳的节能效果。