本發(fā)明屬于污泥處理設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種污泥脫水系統(tǒng)，尤其涉及一種電解-電滲析-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥脫水的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，污泥數(shù)量越來越數(shù)量龐大，據(jù)統(tǒng)計，全國設(shè)市城市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠超過3500座，污水處理能力約1.45億m3/d，年產(chǎn)生含水量80％的污泥3500多萬t。這些污泥由活性污泥的生物絮體、菌類細(xì)胞構(gòu)成，無機(jī)顆粒中含有有毒有害有機(jī)物、重金屬離子和含大量細(xì)菌的各類微生物。目前，城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥脫水方式為離心、壓榨等脫水方式，這種機(jī)械脫水方式只能將污泥含水率脫至80％。國家環(huán)境保護(hù)部環(huán)辦[2010]157號《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》要求“污水處理廠以貯存(即不處理處置)為目的將污泥運出廠界的，必須將污泥脫水至含水率50％以下?！币虼耍瑢⑽勰嗌疃让撍幚斫档秃手?0％以下，當(dāng)前污泥減量化、無害化處理目標(biāo)的迫切需求。污泥中的水分大致被分為顆粒間的空隙水、毛細(xì)水、顆粒的吸附水和內(nèi)部水四類，各種水分與污泥顆粒結(jié)合的程度的關(guān)系可以表示為：內(nèi)部水>吸附水>毛細(xì)水>空隙水，越在前結(jié)合程度越高，越難除去。機(jī)械處理污泥含水率高的主要原因是污泥中菌膠團(tuán)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定作用，這些菌膠團(tuán)很難被機(jī)械作用破壞，而且污泥微生物細(xì)胞壁的剛性結(jié)構(gòu)阻礙了胞內(nèi)水分的釋放。要將含水率80％以上的污泥進(jìn)一步脫水，需要對污泥進(jìn)行預(yù)處理，改善污泥的脫水性能后，進(jìn)一步借助其他措施對污泥進(jìn)行深度脫水，使污泥泥餅含水率達(dá)到50％以下。目前國內(nèi)污泥脫水技術(shù)主要采用機(jī)械脫水，包括有過濾法和離心法。裝置主要為污泥離心機(jī)和污泥壓濾機(jī)。污泥離心機(jī)是借污泥中固、液比重差所產(chǎn)生的不同離心傾向達(dá)到泥水分離。離心脫水機(jī)連續(xù)生產(chǎn)和自動控制，占地小，但污泥預(yù)處理的要求較高。過濾法用的設(shè)備有板框壓濾機(jī)、真空過濾機(jī)和帶式過濾機(jī)。板框壓濾機(jī)為化工常用設(shè)備，過濾推動力大，泥餅含水率較低，進(jìn)泥、出泥是間歇的，生產(chǎn)率較低。真空過濾機(jī)連續(xù)進(jìn)泥，連續(xù)出泥，運行平穩(wěn)，但附屬設(shè)施較多。帶式過濾機(jī)是新型的過濾機(jī)，有回轉(zhuǎn)帶，一邊脫水，一邊運泥，裝置比較復(fù)雜。上述機(jī)械脫水法主要用于消化污泥和初次沉淀池污泥，污泥如未經(jīng)化學(xué)藥劑處理，泥餅含水率一般超過80％。污泥深度脫水方式主要兩種，一種加化學(xué)試劑調(diào)理，如加入絮凝劑、石灰等調(diào)理，再進(jìn)行機(jī)械壓濾脫水，這種方法污泥量將增加10-20％，并對過濾水產(chǎn)生二次污染。另一種方法為熱處理方法，采用加熱干燥、太陽能自然烘干等方法提供熱能、通過加熱方法破壞污泥膠束，解離污泥內(nèi)部水，熱處理消耗大量能源，自然干燥則需要場地堆積污泥，并在干燥過程中容易產(chǎn)生惡臭等，并污染地下水，現(xiàn)在已經(jīng)被禁止使用。因此，開發(fā)一種可將污泥不經(jīng)化學(xué)處理，直接脫水至泥餅含水率低于50％的工業(yè)化設(shè)備，對于降低污泥量和污泥處置具有特別重要的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提出一種電解-電滲析-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥脫水的系統(tǒng)，將大電流電解、高壓脈沖電滲析和氣壓壓濾技術(shù)結(jié)合起來，在污泥氣壓壓濾污泥過程中先后通過大電流電解、高電壓脈沖電滲解離污泥中的內(nèi)部水和吸附水，在高氣壓下將污泥含水率脫至50％以下。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種電解-電滲析-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥脫水的系統(tǒng)，包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架兩端的絕緣板、空壓機(jī)和若干組并聯(lián)的單元電解裝置，所述單元電解裝置為兩膜三室電解裝置，包括兩側(cè)設(shè)有支耳的陽極電極板、陽極網(wǎng)板、陽極濾網(wǎng)、濾框、陰極濾網(wǎng)、陰極網(wǎng)板和陰極電極板，所述濾框的底部設(shè)有污泥入口，陰極網(wǎng)板和陽極網(wǎng)板的頂部均設(shè)有進(jìn)氣口，陰極網(wǎng)板和陽極網(wǎng)板的底部均設(shè)有出液口，所述陽極電極板、陽極網(wǎng)板、陽極濾網(wǎng)、濾框、陰極濾網(wǎng)、陰極網(wǎng)板和陰極電極板通過支耳架設(shè)于機(jī)架上；所述陽極濾網(wǎng)、濾框和陰極濾網(wǎng)構(gòu)成中間室，陽極電極板、陽極網(wǎng)板和陽極濾網(wǎng)構(gòu)成陽極室，陰極濾網(wǎng)、陰極網(wǎng)板和陰極電極板構(gòu)成陰極室；所述陰極網(wǎng)板和陽極網(wǎng)板的進(jìn)氣口與空壓機(jī)相連；所述陽極電極板和陰極電極板連有大電流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，實現(xiàn)大電流電解處理污泥；所述陽極電極板和陰極電極板同時連有高壓脈沖電源，兩臺電源可交替使用。開啟空壓機(jī)，壓縮空氣將陽極室和陰極室腔體濾液由陽極網(wǎng)板和陰極網(wǎng)板的出液口排出，在陽極和陰極兩側(cè)形成空氣+網(wǎng)板(PP材料)陽極室絕緣層和陰極室絕緣層；在陽極和陰極兩端連接高壓脈沖電源，可實現(xiàn)高壓電滲析處理泥餅。高壓電滲析完成后，增大空壓機(jī)氣壓，陽極室和陰極室高壓氣壓壓濾中間室泥餅，進(jìn)一步高壓壓濾泥餅，實現(xiàn)氣體壓濾機(jī)械處理污泥。作為優(yōu)選，所述陽極電極板材料為RuO2-TiO2/Ti涂層電極、IrO2-Ta2O5/Ti涂層電極、PbO2/Ti鍍層電極、不銹鋼、碳鋼，形狀為板狀；所述的陰極電極板材料為不銹鋼、碳鋼、鈦、Sb5-10wt％鉛-銻合金、鉛-銻-銅合金，形狀為板狀，厚度為1-5mm，所述鉛-銻-銅合金中Sb5-10wt％、Cu1-3wt％。作為優(yōu)選，所述濾框材質(zhì)為PP或PVC，厚度100-300mm，濾框底部呈倒V形，所述V形夾角為40-90°，從而便于松開空壓機(jī)后濾框內(nèi)污泥脫落。作為優(yōu)選，其特征在于，所述陽極網(wǎng)板和陰極網(wǎng)板的材質(zhì)為PP或PVC，厚度30-100mm，開孔率為50-75％。作為優(yōu)選，所述陽極濾網(wǎng)和陰極濾網(wǎng)的材質(zhì)為濾布或多孔彈性材料，所述板狀多孔彈性材料為PP、PE或PP/PE復(fù)合材料。作為優(yōu)選，所述大電流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源規(guī)格為：電壓范圍0-60V，電流范圍0-5000A，電壓和電流均連續(xù)可調(diào)。作為優(yōu)選，所述高壓脈沖電源規(guī)格為：脈沖頻率10-100Hz，電壓0-12KV、脈寬50-500μS，脈沖頻率和脈沖寬度可調(diào)，電流0-1A。本發(fā)明的有益效果為：1、本發(fā)明所提供的系統(tǒng)將大電流電解、高壓脈沖電滲析和氣壓壓濾技術(shù)三者結(jié)合，不需要加入化學(xué)試劑調(diào)理污泥，減少了污泥干重，能直接將污泥含水率脫至50％以下。2、本發(fā)明所提供的裝置設(shè)備簡單，維護(hù)方便，能耗低。3、本發(fā)明所提供的污泥處理裝置適用于建筑污泥、河道淤泥、城市生活污泥、工業(yè)污泥等。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為濾框的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為陽極網(wǎng)板或陰極網(wǎng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、濾框，2、陽極濾網(wǎng)，3、陰極濾網(wǎng)，4、陽極網(wǎng)板，5、陰極網(wǎng)板，6、陽極電極板，7、陰極電極板，8、絕緣板，9、空壓機(jī)，10、機(jī)架，11、支耳，12、污泥入口，13、進(jìn)氣口，14、出液口。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但不能將方案中所涉及的技術(shù)參數(shù)理解為對本發(fā)明的限制。一種電解-電滲析-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥脫水的系統(tǒng)，包括機(jī)架10、設(shè)于機(jī)架兩端的絕緣板8、空壓機(jī)9和4組并聯(lián)的單元電解裝置，所述單元電解裝置為兩膜三室電解裝置，包括兩側(cè)設(shè)有支耳11的陽極電極板6、陽極網(wǎng)板4、陽極濾網(wǎng)2、濾框1、陰極濾網(wǎng)3、陰極網(wǎng)板5和陰極電極板7，所述濾框1的底部設(shè)有污泥入口12，陰極網(wǎng)板5和陽極網(wǎng)板4的頂部均設(shè)有進(jìn)氣口13，陰極網(wǎng)板5和陽極網(wǎng)板4的底部均設(shè)有出液口14，所述陽極電極板6、陽極網(wǎng)板4、陽極濾網(wǎng)2、濾框1、陰極濾網(wǎng)3、陰極網(wǎng)板5和陰極電極板7通過支耳11架設(shè)于機(jī)架10上；所述陽極濾網(wǎng)2和陰極濾網(wǎng)3構(gòu)成中間室，陽極電極板6、陽極網(wǎng)板4和陽極濾網(wǎng)2構(gòu)成陽極室，陰極濾網(wǎng)3、陰極網(wǎng)板5和陰極電極板7構(gòu)成陰極室，所述陽極電極板6和陰極電極板7連有大電流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源；所述陰極網(wǎng)板5和陽極網(wǎng)板4的進(jìn)氣口13與空壓機(jī)9相連，陽極電極板6和陰極電極板7同時連接高壓脈沖電源，大電流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源和脈沖電源之間可交替切換使用。濾框1為聚丙烯材料，厚度250mm，陰極濾網(wǎng)3和陽極濾網(wǎng)2材料為濾布，陽極網(wǎng)板4和陰極網(wǎng)板5為聚丙烯材料，厚度150mm，網(wǎng)格開孔率65％，陽極電極板6材料為IrO2-TiO2/Ti；陰極電極板7材料為不銹鋼，電極和網(wǎng)板之間有密封墊，材料為四氟乙烯，上述組件大小均為為1.0m*1.0m。試驗由城市污水廠污泥泵由泥漿泵入電解裝置，污泥從污泥入口12泵入濾框1中，在污泥輸入過程中污泥被陰極濾網(wǎng)3和陽極濾網(wǎng)2過濾，直至污泥充滿整個濾框1，關(guān)閉污泥輸入閥門。開啟穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，以電流1000A電解5分鐘。開啟空壓機(jī)9，以空氣壓縮泥餅至0.2MPa，泥餅中大部分水被脫出，同時陰極室和陽極室間的濾液從出液口14被排空，在陰極室和陽極室成為空氣絕緣層(空氣+PP板)，開啟高壓脈沖穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，以20KV高壓(頻率50Hz)，脈沖寬度100μS，脈沖處理泥餅5分鐘，電流為0A。關(guān)閉高壓脈沖電源，將空壓機(jī)9壓力增加至0.4MPa，壓濾5分鐘。測定電解-電滲析-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥泥餅的含水率為47.6％。實施例2-13按實施例1的方法，在電解-電滲析-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥裝置中，污泥來自城市污水處理廠，陽極電極板6材料分別采用為RuO2-TiO2/Ti、IrO2-Ta2O5/Ti、PbO2/Ti、不銹鋼、碳鋼；陰極電極板7材料分別采用不銹鋼、碳鋼、鈦、鉛-銻(Sb5-10wt％)合金、鉛-銻-銅(Sb5-10wt％、Cu1-3wt％)合金。開啟空壓機(jī)9，以空氣壓縮泥餅至0.2MPa，泥餅中大部分水被脫出，開啟高壓脈沖穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，以20KV高壓(頻率50Hz)，脈沖處理泥餅5分鐘，電流為0A。所得泥餅含水量如表3所示，所得泥餅含水量如表1所示。表1不同電解材料電解-電滲析-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥結(jié)果實施例14-17按實施例1方法，由泵輸入來源不同的污泥。陽極電極板6為不銹鋼，陰極電極板7為不銹鋼，以電流1000A電解5分鐘。開啟空壓機(jī)9，以空氣壓縮泥餅至0.2MPa，泥餅中大部分水被脫出，開啟高壓脈沖穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，以20KV高壓(頻率50Hz)，脈沖處理泥餅5分鐘，電流為0A。所得泥餅含水量如表2所示。表2不同來源污泥電解-電滲-氣壓壓濾聯(lián)合處理污泥結(jié)果實施例污泥類型污泥來源電流/A脈沖電壓/KV含水率/％14城市污泥城市污水廠10002047.615生化污泥工業(yè)企業(yè)10002058.216河道淤泥運河淤泥10002044.917建筑泥漿建筑工地10002032.6以上僅列舉了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限制于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)所作的任何改變均落入本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3