污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，包括螺旋壓濾裝置、氧化筒體和電滲透擠壓脫水裝置，螺旋壓濾裝置的前端設(shè)有污水污泥進口，螺旋壓濾裝置的后端與氧化筒體連接，氧化筒體與電滲透擠壓脫水裝置相連通；污水污泥從螺旋壓濾裝置的污水污泥進口進入螺旋壓濾裝置的前端，在污水污泥的重力作用下，實現(xiàn)重力脫水；污水污泥往前推進，不斷去除水分；污水污泥從螺旋壓濾裝置中輸出，進入氧化筒體，在氧化筒體中通入臭氧，污水污泥與臭氧混合反應(yīng)；污水污泥從氧化筒體中輸出，進入到電滲透擠壓脫水裝置進行電滲透脫水。本發(fā)明可直接處理高含水率污泥，多種方式協(xié)同的脫水方式大大降低了脫水的能耗，經(jīng)本發(fā)明處理后的污泥含水率低。
【專利說明】
污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水污泥處理領(lǐng)域，具體地說是一種污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]污泥高含水率是制約著污泥處理處置的瓶頸，含水率高的污泥不僅體積龐大，而且所含的大量有機質(zhì)、重金屬和有害微生物也容易腐化或釋放到環(huán)境中，引起二次污染，對于污泥后續(xù)的填埋、焚燒、資源化利用等都造成不利的影響。因此，污泥深度脫水減量化是污泥處理首要目的，減量化是實現(xiàn)污泥其它“三化”的基礎(chǔ)，污泥越干，后續(xù)處理處置越有利。
[0003]污泥中含有4種形態(tài)水分，即自由水、吸附水、毛細水和內(nèi)部水。吸附水、毛細水和內(nèi)部水雖然只占污泥水分的小部分，但其總含量還是遠超干污泥的質(zhì)量，采用常規(guī)方法不易除去，污泥含水率難以進一步降低。污泥特殊的絮體結(jié)構(gòu)是影響污泥深度脫水的主要因素，它主要由高度水合的胞外聚合物(EPS)包裹吸附水中的懸浮顆粒而形成，具有特殊的雙電層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致污泥沉降性能和脫水性能很差。要實現(xiàn)污泥的深度脫水，必須首先破壞污泥的特殊絮體結(jié)構(gòu)，釋放被束縛的水分，減弱污泥表面親水性。在高壓分解污泥、熱處理、超聲氧化和臭氧氧化分解細胞等方法中，臭氧氧化是效能最高的方法。這是因為臭氧的氧化電位很高，是一種強氧化劑，在水中分解能產(chǎn)生另一種更強氧化劑-羥基自由基0H-，可以破壞污泥絮狀結(jié)構(gòu)，使微生物細胞破裂釋放出胞內(nèi)物質(zhì)達到污泥減量及易于脫水的目的。此外，臭氧氧化分解后生成氧氣，不會對環(huán)境造成危害。因此臭氧成為一種高效無二次污染的高級水處理劑。
[0004]臭氧氧化能有效的對污泥進行破壁，釋放出內(nèi)部水，但是處理后污泥顆粒變小、電位降低以及黏度增加。所以，采用單一臭氧氧化處理后再進行電滲透脫水效果不理想，需要采用一種綜合氧化技術(shù)即能實現(xiàn)污泥破壁又使得污泥電位增加及顆粒粒徑增大。
[0005]電滲透脫水技術(shù)正是利用污泥存在的一種特殊雙電層結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)脫水。污泥污泥顆粒帶負電，而水分子帶正電，在電場力作用下，帶負電的污泥顆粒往陽極板運動，而帶正電水分子往陰極板運動。作為一種新型、綠色、高效的固液分離技術(shù)，電滲透脫水技術(shù)由于具有良好的脫水性能、靈活性高、無污染、可控性強等優(yōu)點，近年來受到廣泛關(guān)注，越來越多的研究人員將其應(yīng)用于污泥脫水當中，以期達到對污泥進行深度脫水的目的。
[0006]與現(xiàn)有污泥深度脫水技術(shù)(熱干化、化學(xué)調(diào)理+高壓壓榨方法等)相比，電滲透脫水技術(shù)具有一系列獨特的優(yōu)點，具體表現(xiàn)為:良好的脫水效果，電滲透脫水過程中，在電化學(xué)反應(yīng)作用下，污泥細胞受電刺激，電解水定向強力移動產(chǎn)生布朗運動，細胞內(nèi)的溫度升高、壓力增大，使得細胞膜破裂，部分膜內(nèi)水流出，電滲透脫水可除去傳統(tǒng)機械脫水所不能夠脫除的部分水分，經(jīng)過電滲透脫水，污泥的含水率可降低至60%以下；與熱干化相比具有一定的節(jié)能優(yōu)勢，降低了污泥深度處理干化的費用；只是對污泥減量化脫水，不改變污泥的性質(zhì)、成分，不增加新的物質(zhì)，對后續(xù)的任一種污泥處置方式無影響;處理過程清潔，無二次污染。
[0007]如果將含水率很高的污泥直接進入電滲透，需要脫除大量的水分，將大幅度提高電滲透的能耗，必須在電滲透脫水之前，采用機械脫水的方法對污泥進行初步脫水，使得污泥含水率達到一定的程度后再進入電滲透脫水，達到最佳的節(jié)能效果。
[0008]然而，電滲透脫水技術(shù)作為一門新興的污泥脫水技術(shù)，目前還存在著以下主要問題:(I)脫水后污泥最終含水率仍有50%_60%，很難突破50%，難以形成污泥電滲透高干度脫水技術(shù)；(2)電滲透過程中，陽極附近污泥的含水率快速降低，而且電化學(xué)反應(yīng)氣體的產(chǎn)生及污泥泥餅中出現(xiàn)裂縫，污泥泥餅與電極板之間的接觸面積減小，導(dǎo)致污泥電阻增大，電流下降，脫水效果變差；(3)脫水過程中，電場產(chǎn)生電流會有電能轉(zhuǎn)換成熱能，使污泥溫度升高，實際上存在著能耗偏大問題；(4)泥餅在厚度方向上的含水率分布不均，陽極層污泥含水率較低，水分子積聚在陰極層而導(dǎo)致陰極板附近污泥含水率較高。
[0009]當前也有采用交變電場降低污泥干化對脫水效果的影響，以部分解決上述技術(shù)問題。交變電場就是電滲透一定時間后，電極反接，相反電流流過物料層，可降低物料層內(nèi)的電阻和減輕電極的電化學(xué)反應(yīng)，同時促使水分回流解決當前陽極層污泥干化問題。通過對豆腐渣實驗發(fā)現(xiàn)，采用電極反接比連續(xù)工作，電滲透流量可提高40%以上。用白色粘土進行交流實驗，交流比直流最終脫水量增加，但頻率較高時，脫水效率反而降低，采用交變電場能耗較高，而且頻率較難控制?？梢姡捎媒蛔冸妶鰺o法從根本上解決上述電滲透脫水技術(shù)存在的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的電滲透過程中陽極層污泥快速干化，電阻迅速增加、電流迅速降低，同時電化學(xué)過程產(chǎn)生的氣體阻礙電流等導(dǎo)致脫水效果差、能耗高、含水率不均等問題，提出一種可直接處理高含水率污泥、能耗低、脫水后含水率低的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置。
[0011 ]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，包括螺旋壓濾裝置、氧化筒體和電滲透擠壓脫水裝置，所述的螺旋壓濾裝置的前端設(shè)有污水污泥進口，螺旋壓濾裝置的后端與氧化筒體連接，所述的氧化筒體與所述電滲透擠壓脫水裝置相連通；
[0012]污水污泥從螺旋壓濾裝置的污水污泥進口進入螺旋壓濾裝置的前端，在污水污泥的重力作用下，實現(xiàn)重力脫水;在螺旋壓濾裝置的推動下，污水污泥往前推進，不斷去除水分，同時污泥體積減小;污水污泥從螺旋壓濾裝置中輸出，進入氧化筒體，在氧化筒體中通入臭氧，所述的污水污泥與臭氧混合反應(yīng)，污水污泥中的內(nèi)部水被釋放出成為自由水;污水污泥從氧化筒體中輸出，進入到電滲透擠壓脫水裝置進行電滲透脫水，在電場力作用下，污泥顆粒向陽極板運動，水分子向陰極板運動，并施加陽極板與陰極板之間的壓力，使得電滲透出的水分從電滲透擠壓脫水裝置中流出。
[0013]采用以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:通過重力脫水、螺旋脫水和氧化階段，將污泥內(nèi)部水分釋放出轉(zhuǎn)化為自由水，為后續(xù)高干度脫水做準備;然后再進入電滲透脫水階段，通過采用機械壓濾與電滲透相結(jié)合，增大電極板與污泥接觸緊密度，使電阻減小，電流增大，以提升脫水效果;本發(fā)明可直接處理高含水率污泥，多種方式協(xié)同的脫水方式大大降低了脫水的能耗，經(jīng)本發(fā)明處理后的污泥含水率低。
[0014]作為改進，所述的電滲透擠壓脫水裝置包括電滲透擠壓容器、陽極板和陰極板，所述的陽極板和陰極板設(shè)置在電滲透擠壓容器內(nèi)，在所述的電滲透擠壓脫水裝置完成電滲透脫水后，陽極板的污泥含水率低，電滲透脫水效果變差，則停止電滲透脫水，加大陽極板和陰極板之間的壓力，實現(xiàn)超高壓機械壓濾脫水，使得兩極板間含水率均勻，進一步降低污泥的含水率。
[0015]作為改進，所述的螺旋壓濾裝置包括螺旋筒體、螺旋軸和螺旋葉片，所述的螺旋軸和螺旋葉片安裝于螺旋筒體內(nèi)，所述的螺旋葉片排布于螺旋軸上，在螺旋軸上設(shè)置背板并位于螺旋筒體的出口處，所述的背板通過彈簧安裝于螺旋軸上。通過背板的壓力提高螺旋脫水的效果。
[0016]作為改進，在螺旋壓濾裝置中加入誘導(dǎo)劑及復(fù)配型絮凝劑，臭氧氣體通過氣體管道進入螺旋脫水裝置的螺旋軸的中空部分，進入5 Ij螺旋筒體內(nèi)，在螺旋葉片及螺旋軸攪拌下，臭氧、誘導(dǎo)劑、復(fù)配型絮凝劑與污水污泥充分進行接觸，在誘導(dǎo)劑作用下，臭氧對污泥進行氧化，破壞污泥的絮體結(jié)構(gòu)，釋放出內(nèi)部水，成為易于脫除的自由水。通過添加藥劑的方式，能夠促進內(nèi)部水的析出。
[0017]作為改進，所述的螺旋軸為變徑設(shè)置，由前往后其軸徑變大，所述的螺旋葉片為變螺距設(shè)置，由前往后其變螺距變小，螺旋葉片與螺旋筒體的空間減小對污泥進行擠壓。
[0018]作為改進，所述的螺旋軸穿出螺旋筒體，并延伸入氧化筒體，在伸入氧化筒體的螺旋軸上設(shè)置氣體主管，在所述的氣體主管上設(shè)置氣體支管。螺旋軸的轉(zhuǎn)動能夠帶動氧化筒體內(nèi)的氣體主管和氣體支管轉(zhuǎn)動，從而能夠促進臭氧對進入氧化筒體的污水污泥的氧化，有助于內(nèi)部水向自由水的轉(zhuǎn)化。
[0019]作為改進，在所述陰極板下方設(shè)置海綿體，以吸收陰極板上積聚的水分，并通過輸送擠壓裝置將海綿體輸送出，在輸送過程中對其進行擠壓，去除掉海綿體吸收的水分，形成干燥的海綿體以利于下次循環(huán)吸水，在此過程中，輸送擠壓裝置將另一海綿體置于陰極板下方。通過這種方式，可以加速陰極板水分的流出，并通過自動化機構(gòu)進行更換和擠壓，并循環(huán)使用。
[0020]作為改進，所述的輸送擠壓裝置包括兩個第一滾筒，所述的兩個第一滾筒上設(shè)有輸送帶，所述的輸送帶位于陰極板的正下方，在所述輸送帶上設(shè)置兩個海綿體，至少在其中一個第一滾筒的上方設(shè)置第二滾筒，該第一滾筒與所述第二滾筒的間隙小于海綿體的厚度。通過這種方式，可以利用傳輸滾筒對海綿體做擠壓動作，有利于兩個海綿體的交換吸水和擠壓。
[0021]作為改進，所述的電滲透擠壓脫水裝置還包括液壓系統(tǒng)，所述的液壓系統(tǒng)與所述的陽極板連接，以帶動陽極板運動，所述的液壓系統(tǒng)包括液壓油缸和高低壓調(diào)節(jié)裝置，通過高低壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)液壓油缸對陽極板的壓力，以適應(yīng)不同的脫水階段。
[0022]作為改進，在電滲透脫水的同時，液壓系統(tǒng)所施加在陽極板與陰極板之間的壓力，保持電極板與污泥緊密接觸，降低污泥電阻以提高電流;隨著電滲透的進行，陽極板的污泥含水率低，污泥干化，則停止電滲透脫水，并加大陽極板和陰極板之間的壓力，實現(xiàn)超高壓機械壓濾脫水，使得兩極板間含水率均勻。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明工作的流程框圖；
[0025]如圖所示，1、氧化筒體，2、污水污泥進口，3、電滲透擠壓容器，4、陽極板，5、陰極板，6、直流電源，7、濾布，8、封板，9、絕緣圈，1、排水管，11、藥劑投加口，12、螺旋筒體，13、螺旋軸，14、螺旋葉片，15、背板，16、氣體主管，17、氣體支管，18、海綿體，19、第一滾筒，20、輸送帶，21、第二滾筒，22、液壓油缸，23、單向節(jié)流閥I，24、單向節(jié)流閥Π，25、電磁換向閥I，26、電磁換向閥Π，27、低壓直動式溢流閥，28、高壓直動式溢流閥，29、先導(dǎo)式溢流閥，30、液壓栗，31、閘門，32、進料閥門，33、控制器，34、氣體凈化器，35、空氣發(fā)生器，36、臭氧發(fā)生器。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0027]本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實施例中詳細說明了具體的細節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。此外，本發(fā)明之附圖中為了示意的需要，并沒有完全精確地按照實際比例繪制，在此予以說明。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明的一種污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，包括螺旋壓濾裝置、氧化筒體I和電滲透擠壓脫水裝置，所述的螺旋壓濾裝置的前端設(shè)有污水污泥進口 2，螺旋壓濾裝置的后端與氧化筒體I連接，所述的氧化筒體I與所述電滲透擠壓脫水裝置相連通；
[0029]污水污泥從螺旋壓濾裝置的污水污泥進口進入螺旋壓濾裝置的前端，在污水污泥的重力作用下，實現(xiàn)重力脫水;在螺旋壓濾裝置的推動下，污水污泥往前推進，不斷去除水分，同時污泥體積減小;污水污泥從螺旋壓濾裝置中輸出，進入氧化筒體，在氧化筒體中通入臭氧，所述的污水污泥與臭氧混合反應(yīng)，污水污泥中的內(nèi)部水被釋放出成為自由水;污水污泥從氧化筒體中輸出，進入到電滲透擠壓脫水裝置進行電滲透脫水，在電場力作用下，污泥顆粒向陽極板運動，水分子向陰極板運動，并施加陽極板與陰極板之間的壓力，使得電滲透出的水分從電滲透擠壓脫水裝置中流出。
[0030]所述的電滲透擠壓脫水裝置包括電滲透擠壓容器3、陽極板4和陰極板5，所述的陽極板4和陰極板5設(shè)置在電滲透擠壓容器3內(nèi)，在所述的電滲透擠壓脫水裝置完成電滲透脫水后，陽極板的污泥含水率低，電滲透脫水效果變差，則停止電滲透脫水，加大陽極板4和陰極板5之間的壓力，實現(xiàn)超高壓機械壓濾脫水，使得兩極板間含水率均勻，進一步降低污泥的含水率。所述的超高壓機械壓濾時，污泥所受到的壓力為3_5MPa。
[0031]所述的電滲透擠壓脫水裝置還包括直流電源6、濾布7、封板8和絕緣圈9，所述的陽極板4為多層階梯結(jié)構(gòu)，設(shè)置在電滲透擠壓容器3的上端，所述的陰極板5為平板結(jié)構(gòu)，設(shè)置在電滲透擠壓容器3的下端，所述的直流電源6正負極分別與陽極板4和陰極板5電連接。所述陽極板4和陰極板5上分別設(shè)置多個出水孔，所述的濾布7分別敷設(shè)在陽極板和陰極板上。所述的封板8設(shè)置在陽極板4上，并設(shè)置排水管10與陽極板4的出水孔相連通，采用電磁開關(guān)10.1控制排水管10的開閉。在陽極板4與電滲透擠壓容器3、陰極板5與電滲透擠壓容器3之間設(shè)置絕緣圈9。陽極板采用多層結(jié)構(gòu)，使得當最上層陽極板污泥干化時，下面幾層污泥還仍有一定的濕度，使得污泥的電阻增加減慢，電流降低減慢，提高脫水效果，緩解當前電滲透污泥陽極層干化帶來脫水效果變差溫差。
[0032]所述的螺旋壓濾裝置包括螺旋筒體12、螺旋軸13和螺旋葉片14，所述的螺旋軸13和螺旋葉片14安裝于螺旋筒體12內(nèi)，所述的螺旋葉片14排布于螺旋軸13上，在螺旋軸13上設(shè)置背板15并位于螺旋筒體的出口處，所述的背板15通過彈簧安裝于螺旋軸13上。
[0033]在螺旋壓濾裝置中加入誘導(dǎo)劑及復(fù)配型絮凝劑，臭氧氣體通過氣體管道進入螺旋脫水裝置的螺旋軸的中空部分，進入到螺旋筒體內(nèi)，在螺旋葉片及螺旋軸攪拌下，臭氧、誘導(dǎo)劑、復(fù)配型絮凝劑與污水污泥充分進行接觸，在誘導(dǎo)劑作用下，臭氧對污泥進行氧化，破壞污泥的絮體結(jié)構(gòu)，釋放出內(nèi)部水，成為易于脫除的自由水。通過添加藥劑的方式，能夠促進內(nèi)部水的析出。所述誘導(dǎo)劑及復(fù)配型絮凝劑通過藥劑投加口 11投入，所述藥劑投加口位于螺旋筒體12的前端。
[0034]所述的螺旋軸13為變徑設(shè)置，由前往后其軸徑變大，所述的螺旋葉片14為變螺距設(shè)置，由前往后其變螺距變小，螺旋葉片14與螺旋筒體12的空間減小對污泥進行擠壓。如圖2所示，所述螺旋軸13及螺旋葉片14為兩套，兩根螺旋軸并行排列，螺旋葉片14互相交錯嵌入，即其中一個螺旋軸13上的螺旋葉片14嵌入到另外一個螺旋軸13的螺旋葉片14之間的槽中。
[0035]所述的螺旋軸13穿出螺旋筒體12，并延伸入氧化筒體I，在伸入氧化筒體I的螺旋軸13上設(shè)置氣體主管16，在所述的氣體主管16上設(shè)置氣體支管17。螺旋軸13的轉(zhuǎn)動能夠帶動氧化筒體內(nèi)的氣體主管16和氣體支管17轉(zhuǎn)動，從而能夠促進臭氧對進入氧化筒體的污水污泥的氧化，有助于內(nèi)部水向自由水的轉(zhuǎn)化。
[0036]在所述陰極板5下方設(shè)置海綿體18，以吸收陰極板5上積聚的水分，并通過輸送擠壓裝置將海綿體18輸送出，在輸送過程中對其進行擠壓，在此過程中，輸送擠壓裝置將另一海綿體18置于陰極板5下方。通過這種方式，可以加速陰極板水分的流出。
[0037]所述的輸送擠壓裝置包括兩個第一滾筒19，所述的兩個第一滾筒19上設(shè)有輸送帶20，所述的輸送帶20位于陰極板5的正下方，在所述輸送帶20上設(shè)置兩個海綿體18，至少在其中一個第一滾筒19的上方設(shè)置第二滾筒21，該第一滾筒19與所述第二滾筒21的間隙小于海綿體18的厚度。
[0038]所述的電滲透擠壓脫水裝置還包括液壓系統(tǒng)，所述的液壓系統(tǒng)與所述的陽極板4連接，以帶動陽極板4運動，所述的液壓系統(tǒng)包括液壓油缸22和高低壓調(diào)節(jié)裝置，通過高低壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)液壓油缸對陽極板的壓力，以適應(yīng)不同的脫水階段。所述的高低壓調(diào)節(jié)裝置包括單向節(jié)流閥123、單向節(jié)流閥Π 24、電磁換向閥125、電磁換向閥Π 26、低壓直動式溢流閥27、高壓直動式溢流閥28、先導(dǎo)式溢流閥29及液壓栗30，所述的單向節(jié)流閥123、單向節(jié)流閥Π 24分別與液壓油缸22的進出油口及電磁換向閥125連接，所述的先導(dǎo)式溢流閥29與電磁換向閥125及電磁換向閥Π 26連接，所述的電磁換向閥Π 26與低壓直動式溢流閥27、高壓直動式溢流閥28連接，所述的低壓直動式溢流閥27、高壓直動式溢流閥28通過電磁換向閥Π 26可調(diào)節(jié)液壓栗20出口壓力。
[0039]在電滲透脫水的同時，液壓系統(tǒng)所施加在陽極板4與陰極板5之間的壓力，保持電極板與污泥緊密接觸，降低污泥電阻以提高電流;隨著電滲透的進行，陽極板4的污泥含水率低，污泥干化，則停止電滲透脫水，并加大陽極板4和陰極板5之間的壓力，實現(xiàn)超高壓機械壓濾脫水，使得兩極板間含水率均勻。
[0040]在氧化筒體I的出口處設(shè)置有閘門31，在所述電滲透擠壓脫水裝置的進口處設(shè)有進口閥門32。所述的控制器33分別與帶動第一滾筒的電機、電磁開關(guān)、閘板、進料閥門、電磁閥、溢流閥等相連接，通過控制器控制。所述的氧化筒體I上連接有氣體凈化器34。螺旋壓濾裝置還包括空氣發(fā)生器35和臭氧發(fā)生器36，所述空氣發(fā)生器35和臭氧發(fā)生器36通過管道與螺旋筒的前端相連通，并在管道上分別設(shè)置調(diào)節(jié)閥。
[0041 ] 基于以上本發(fā)明之脫水裝置，可形成以下脫水方法，包括以下步驟:
[0042]①初級重力脫水階段:高含水率的污水污泥進入螺旋脫水裝置的前端，在污水污泥的重力作用下，實現(xiàn)重力脫水；
[0043]②螺旋脫水階段:在螺旋葉片推動下，螺旋脫水裝置中的污水污泥往前推進，不斷去除水分，同時污泥體積減小；
[0044]③氧化階段:經(jīng)步驟②處理后的污水污泥從螺旋脫水裝置中輸出，進入氧化筒體，在氧化筒體中通入臭氧，所述的污水污泥與臭氧混合反應(yīng)，污水污泥中的內(nèi)部水被釋放出成為自由水，以利于進一步脫水；
[0045]④電滲透機械壓濾耦合脫水階段:經(jīng)步驟③處理后的污水污泥從氧化筒體中輸出，進入到電滲透筒體進行電滲透脫水，在電場力作用下，污泥顆粒向陽極板運動，水分子向陰極板運動，并施加陽極板與陰極板之間的壓力，使得電滲透出的水分從電滲透筒體中流出。
[0046]所述的脫水方法還包括:⑤超高壓機械壓濾脫水階段:經(jīng)步驟④處理后，陽極板的污泥含水率低，污泥干化，則停止電滲透脫水，并加大陽極板和陰極板之間的壓力，實現(xiàn)超高壓機械壓濾脫水，使得兩極板間含水率均勻。經(jīng)過一段時間的機械壓濾電滲透耦合脫水后，陽極板污泥含水率非常低，電阻急劇增加，電流減小，導(dǎo)致電滲透脫水效果變差，通過采用超高壓脫水，進一步降低了污泥的含水率。本實施例中，涉及“含水率均勻”并非絕對的均勻，而是指相對前一階段變得更均勻。
[0047]步驟④中，機械壓濾所施加在陽極板與陰極板之間的壓力，由液壓系統(tǒng)提供，所述液壓系統(tǒng)在步驟④對陽極板施加的壓力為0.05-0.5MPa。在脫水進行當中，由于污水量減少，所以需要適當增加壓力，以保持電極板與污泥緊密接觸，降低污泥電阻以提高電流。
[0048]所述的脫水方法采用交替變壓式脫水模式，完成步驟⑤后，兩極板間含水率均勻變得均勻，此時再次依序進入步驟④和⑤，如此往復(fù)循環(huán)直至達到預(yù)期污泥含水率要求。由于采用了交替變壓式脫水模式，步驟⑤使得陽極板污泥被重新補水，由開始的干污泥變?yōu)闈裎勰?，又可重新恢?fù)到電滲透和機械壓濾耦合脫水階段。交替變壓式脫水模式是指耦合脫水和超高壓脫水的交替，二者所需的壓力不同，故稱為變壓。
[0049]所述超高壓機械壓濾脫水的壓力也由液壓系統(tǒng)提供，其壓力為3_5MPa，通過高低壓調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)液壓系統(tǒng)由低壓往高壓的切換。
[0050]以上僅就本發(fā)明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化?？傊?，凡在本發(fā)明獨立權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:包括螺旋壓濾裝置、氧化筒體(I)和電滲透擠壓脫水裝置，所述的螺旋壓濾裝置的前端設(shè)有污水污泥進口(2)，螺旋壓濾裝置的后端與氧化筒體(I)連接，所述的氧化筒體(I)與所述電滲透擠壓脫水裝置相連通； 污水污泥從螺旋壓濾裝置的污水污泥進口進入螺旋壓濾裝置的前端，在污水污泥的重力作用下，實現(xiàn)重力脫水;在螺旋壓濾裝置的推動下，污水污泥往前推進，不斷去除水分，同時污泥體積減小;污水污泥從螺旋壓濾裝置中輸出，進入氧化筒體(I)，在氧化筒體中通入臭氧，所述的污水污泥與臭氧混合反應(yīng)，污水污泥中的內(nèi)部水被釋放出成為自由水;污水污泥從氧化筒體(I)中輸出，進入到電滲透擠壓脫水裝置進行電滲透脫水，在電場力作用下，污泥顆粒向陽極板運動，水分子向陰極板運動，并施加陽極板與陰極板之間的壓力，使得電滲透出的水分從電滲透擠壓脫水裝置中流出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:所述的電滲透擠壓脫水裝置包括電滲透擠壓容器(3)、陽極板(4)和陰極板(5)，所述的陽極板(4)和陰極板(5)設(shè)置在電滲透擠壓容器(3)內(nèi)，在所述的電滲透擠壓脫水裝置完成電滲透脫水后，陽極板的污泥含水率低，電滲透脫水效果變差，則停止電滲透脫水，加大陽極板(4)和陰極板(5)之間的壓力，實現(xiàn)超高壓機械壓濾脫水，使得兩極板間含水率均勻，進一步降低污泥的含水率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:所述的螺旋壓濾裝置包括螺旋筒體(12)、螺旋軸(13)和螺旋葉片(14)，所述的螺旋軸(13)和螺旋葉片(14)安裝于螺旋筒體(12)內(nèi)，所述的螺旋葉片(14)排布于螺旋軸(13)上，在螺旋軸(13)上設(shè)置背板(15)并位于螺旋筒體的出口處，所述的背板(15)通過彈簧安裝于螺旋軸(13)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:在螺旋壓濾裝置中加入誘導(dǎo)劑及復(fù)配型絮凝劑，臭氧氣體通過氣體管道進入螺旋脫水裝置的螺旋軸(13)的中空部分，進入到螺旋筒體(12)內(nèi)，在螺旋葉片(14)及螺旋軸攪拌下，臭氧、誘導(dǎo)劑、復(fù)配型絮凝劑與污水污泥充分進行接觸，在誘導(dǎo)劑作用下，臭氧對污泥進行氧化，破壞污泥的絮體結(jié)構(gòu)，釋放出內(nèi)部水，成為易于脫除的自由水。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:所述的螺旋軸(13)為變徑設(shè)置，由前往后其軸徑變大，所述的螺旋葉片(14)為變螺距設(shè)置，由前往后其變螺距變小，螺旋葉片(14)與螺旋筒體(12)的空間減小對污泥進行擠壓。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:所述的螺旋軸(13)穿出螺旋筒體(12)，并延伸入氧化筒體(I)，在伸入氧化筒體(I)的螺旋軸(13)上設(shè)置氣體主管(16)，在所述的氣體主管(16)上設(shè)置氣體支管(17)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:在所述陰極板(5)下方設(shè)置海綿體(18)，以吸收陰極板(5)上積聚的水分，并通過輸送擠壓裝置將海綿體(18)輸送出，在輸送過程中對其進行擠壓，去除掉海綿體(18)吸收的水分，形成干燥的海綿體(18)以利于下次循環(huán)吸水，在此過程中，輸送擠壓裝置將另一海綿體(18)置于陰極板(5)下方。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:所述的輸送擠壓裝置包括兩個第一滾筒(19)，所述的兩個第一滾筒(19)上設(shè)有輸送帶(20)，所述的輸送帶(20)位于陰極板(5)的正下方，在所述輸送帶(20)上設(shè)置兩個海綿體(18)，至少在其中一個第一滾筒(19)的上方設(shè)置第二滾筒(21)，該第一滾筒(19)與所述第二滾筒(21)的間隙小于海綿體(18)的厚度。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:所述的電滲透擠壓脫水裝置還包括液壓系統(tǒng)，所述的液壓系統(tǒng)與所述的陽極板(4)連接，以帶動陽極板(4)運動，所述的液壓系統(tǒng)包括液壓油缸(22)和高低壓調(diào)節(jié)裝置，通過高低壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)液壓油缸對陽極板的壓力，以適應(yīng)不同的脫水階段。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污水污泥氧化電滲透機械壓濾協(xié)同脫水裝置，其特征在于:在電滲透脫水的同時，液壓系統(tǒng)所施加在陽極板(4)與陰極板(5)之間的壓力，保持電極板與污泥緊密接觸，降低污泥電阻以提高電流;隨著電滲透的進行，陽極板(4)的污泥含水率低，污泥干化，則停止電滲透脫水，并加大陽極板(4)和陰極板(5)之間的壓力，實現(xiàn)超高壓機械壓濾脫水，使得兩極板間含水率均勻。
【文檔編號】C02F11/12GK105923967SQ201610452028
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】饒賓期, 劉曉冬, 趙子愷, 盧錫龍, 萬延見, 梁敖銘
【申請人】饒賓期