[发明专利]超声波、电渗透与机械压滤耦合污泥脱水方法

说明书

本发明涉及一种超声波、电渗透与机械压滤耦合污泥脱水方法，包括以下步骤：进泥阶段：通过阴极压滤板(5)、阳极压滤板(20)和压滤腔体(8)一一对应并形成多个压滤腔室；所有的阴极压滤板在液压系统的带动作用下先向内移动，当阴极压滤板抵到压滤腔体(8)的限位处时；此时，所有的阳极压滤板行至压滤腔体的进料口端；通过进料泵向所有压滤腔室的进料口注料，以完成进泥；脱水阶段：阴极压滤板上连接有超声波换能器(19)，超声波换能器通过导线与超声波发生器连接；对所述阴极压滤板、阳极压滤板通电，超声波装置也开始工作，阳极压滤板在液压系统作用下向前移动，实现耦合压滤脱水。本发明提高了污泥脱水率和脱水效果，并降低了脱水能耗。

技术领域

本发明涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种超声波、电渗透与机械压滤耦合污泥脱水方法。

背景技术

污泥具有亲水性，胶体性质，具有高压缩性、高含水率等特点。在机械脱水过程中，污泥层的过滤介质压缩，导致空隙度下降，只能将表面的吸附水和毛细水除去，难以除去结合水和间隙水，这是导致含水率高的重要原因，经过传统的机械脱水后，污泥含水率一般在75％-80％，这些污泥因含水率过高，造成运输不便且成本较高，而且无法在填埋场直接处置致使干化时间长，污泥中含有的大量有机物及丰富的氮磷钾等营养物，易腐烂产生恶臭造成环境污染。其他方法如自然干化，热干化，化学脱水等。但是自然干化周期太长，容易产生二次污染，热干化耗能太大，化学脱水需要加入絮凝剂，脱水效果不好，且成本高。

机械脱水方式及设备主要有带式过滤脱水、离心脱水、板框压滤脱水三大类。对于市政污泥而言，带式过滤机、叠螺脱水机、离心机脱水后的滤饼含水率约在75％-80％，隔膜板框压滤机脱水的污泥含水率一般在60％左右。超高压弹性压榨机是一种压力更大，效率更高的压滤设备和固液分离设备，整个过程主要分为进料--弹性压榨--接液--卸料等四个过程。该设备压力直接来自液压油缸的压力，为直接压榨，压榨压力可达到5-7MPa单批次，虽然这种方式脱水后的污泥含水率可以达到更低，但存在能耗大、设备成本高、压榨弹簧需要经常更换等问题。

现有技术的电渗透脱水技术，主要利用电场原理，使带负电荷的污泥向阳极移动，扩散层的反离子带着水分子向阴极移动。阴阳两级间的电压通过恒定的电压来实现的，污泥的厚度变化的同时，阻值也在不断变化，因此浪费大量能源，脱水效果不明显。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的能耗高、脱水效果不佳的技术问题，提出一种提升脱水效果并降低脱水能耗的超声波、电渗透与机械压滤耦合污泥脱水方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种超声波、电渗透与机械压滤耦合污泥脱水方法，包括以下步骤：

进泥阶段：通过阴极压滤板、阳极压滤板和压滤腔体一一对应并形成多个压滤腔室；所有的阴极压滤板在液压系统的带动作用下先向内移动，当阴极压滤板抵到压滤腔体的限位处时，与压滤腔体形成过盈配合；此时，所有的阳极压滤板行至压滤腔体的进料口端；通过进料泵向所有压滤腔室的进料口注料，以完成进泥；

脱水阶段：阴极压滤板上连接有超声波换能器，所述超声波换能器通过导线与超声波发生器连接；所述阴极压滤板保持不动，对所述阴极压滤板、阳极压滤板通电，超声波装置也开始工作，阳极压滤板在液压系统作用下向前移动，压滤腔室的体积开始缩小，实现耦合压滤脱水。

作为改进，耦合压滤结束后，阴极压滤板上的液压系统卸压，阳极压滤板继续向前移动推动泥饼和阴极压滤板往前移动，直至阴极压滤板到达最大行程，则阴极压滤板、阳极压滤板断电，超声波换能器和超声波发生器继续工作，超声波换能器与阴极蜂窝板连接在一起，实现共振，使泥饼脱离阴极压滤板，防止粘结在其上的滤布上，阳极压滤板在液压系统作用下退回，泥饼被悬空，通过阴极压滤板上的超声波换能器发出的超声波和重力作用实现卸泥。