br>[0058]T2?顺序执行S2、S3、S4;
[0059]T3.判断是否结束当前的脱水处理，若否，则保持当前工作压强和电场强度，并转 至T3;若是，则关闭直流电源，阳极板5在传动件8带动下回复至初始位置，并判断污泥泵 16处是否还有未处理的污泥，若有则转至T1，若无则转至第三步；
[0060] 第三步、结束阶段：
[0061 ] 传动轮组2驱动阴极链排和阴极滤布3同步回转运动，进行出泥操作，将已处理污 泥排出设备，并由清洗设备对出泥后的阴极滤布3进行清洗；在阴极滤布3出泥过程中，将 阳极滤布7张紧，回转转动阳极滤布7,并由清洗设备对粘有污泥的阳极滤布7进行清洗； 清洗结束后，关闭全部电源，整个方法结束。
[0062] 在整个方法运行过程中，由废气处理单元19和引风机20持续工作，将电渗透脱 水产生的废气处理并排出设备；清洗设备包括机械毛刷和高压气水喷射装置（未在图中示 出）。
[0063] 本实施例的主要技术构思如下：
[0064] 基于电渗透脱水的反应机理和实验测试结果，从阴极脱除的水pH值大于13,而氢 离子在阳极聚集，致使阳极端的污泥pH为1~2。在这样强酸性工作环境下，不仅导致阳极 极板极易产生极化现象而失效，还会使阳极的电化学腐蚀十分严重，电极使用寿命极短。这 是目前电渗透污泥脱水设备不能正常连续工作、不能进入实际应用的第一大难题。
[0065] 针对电渗透脱水工艺中阳极板易产生极化现象和电化学腐蚀损坏的难题，本实施 例采用阳极涂层技术、阴阳极双层滤布结构，并辅以序批式工作方式的三重解决方案。
[0066] 第一，在阳极板表面烧结制作涂层是抗电化学腐蚀和极板极化的有效方法。本实 施例设计的阳极是钛基涂层阳极，即DSA(DimensionalStableAnode)阳极，因其不被腐 蚀而导致改变尺寸，亦称为形稳阳极。本实施例阳极板基材选用纯度为99. 9%的优质钛 板，在钛板表面上涂覆烧结Sn02-Sb20x-La203作中间层和MnO2作表面活性层的金属氧化物。 电极极化是电解过程中氧与钛反应形成氧化钛而引起的，Sn02-Sb20x-La203复合涂层作中 间层有利于阻挡表面新生氧向钛基扩散，从而降低钛基钝化的风险。同时，表面层此0 2和 Sn02-Sb20x-La203能形成很好的固溶体，使涂层密实，增加了涂层的机械强度及与钛基材的 结合力，有利于延长涂层电极的使用寿命，避免其在工作过程中被极化、钝化和腐蚀失效。
[0067] 第二，在阴阳极间分别安装滤布，待处理的污泥被夹持在双层滤布间，不与电极板 直接接触，从而减少了阳极涂层破损的几率。
[0068] 第三，现有的电渗透污泥脱水设备工作方式多为连续工作的，阴阳极同时相对运 动。这一工作方式遇到的问题是污泥中混杂的坚硬微粒在运动中对阳极表面涂层的磨损严 重，一旦涂层局部破损，将迅速导致极板电化学腐蚀损坏失效。本实施例采用序批式工作方 式，即按时间顺序分段，每个时间段内设备完成特定的工作任务为一工序。工作特征是有序 和间歇操作，周而复始，循环工作。在电渗透工作段，回转式阴极是静止的，阴极滤布上的待 处理污泥也是静止的，仅是阳极板向下运动，对污泥施加电场和压力，实现脱水。这种工作 方式下没有运动污泥对阳极表面涂层的磨损，延续了阳极寿命。
[0069] 电渗透脱水设备运行的第二个难题和关键是如何降低能耗。设备最大能耗来源 于电渗透工作时阴阳极二端施加的电场，所需的电场强度是与污泥电阻与极板导电性能相 关的。实验研宄表明，电渗透脱水工艺中随着工作时间的延续、污泥中水分的排出，污泥阻 抗呈不断增大，导致能耗上升，脱水效率下降。进一步实验分析得知，污泥层阻抗形成的特 点是阳极端污泥阻抗远高于阴极端，特别是工作后期紧贴阳极端的污泥中的电解液损失殆 尽，形成一层密实的干污泥薄壳，该薄壳层的高电阻致使电耗剧增，脱水效果下降。
[0070] 针对电渗透脱水工艺中降低能耗的难题，本实施例采取了三个针对性的措施，不 仅实现大幅节能，同时提高了脱水效率。
[0071] 第一个措施是提高阳极极板导电性能和降低析氧电位。电渗透的阳极反应是一个 析氧反应，降低电极的析氧电位和提高极板的导电性能有利于节省电能消耗。本实施例钛 基涂层阳极表面催化层烧结Mn02,Mn02不仅具有良好的导电性能，更是析氧反应的高活性 催化剂，其析氧过电位低，这一措施可获得显著的节电效果。
[0072] 第二个措施是在电渗透工作时序段嵌套序批式工作子程序，根据污泥阻抗递增的 特点，极板间施加电场梯度和压强逐步增强。所述序批式工作：在S2中，阳极板从原位快速 下移，到达污泥层，该时段极板间不施加电场；在S3中，阳板板移动减慢，持续缓速向下运 动，对污泥施加压力，同时阳阴极间电场接通，对污泥施加的电场强度与工作压力随时间延 续递增，直至预设最大值，以适应脱水过程中污泥阻抗递增的特性；在S4中，保持最大工作 压力与电场强度，持续脱水；在S5中，脱水结束时，卸载电场与压力，阳极板向上运动复位； 如此一来，在序批式工作过程中电场强度并不是持续保持最大值，而是有针对性的适时变 化，可有效降低电能消耗。
[0073] 第三个措施是在S4中，阳极端污泥形成具有高阻抗的薄壳层，加入碱性电导液浸 渍污泥薄壳层，可缓释污泥结壳现象，以减小污泥电阻，这样在后续的持续脱水过程中不需 要提高电压、增加电能消耗，有利于节能。
[0074] 经实践验证，以上三项措施的综合效果，可将电能消耗降低1/3,节能效果显著。
[0075] 除此之外，本实施例的设备结构设计创新主要有如下三项：
[0076] 其一，本实施例阴极形式设计为链排式结构，间歇回转工作方式。阴极为若干个 条状带孔不锈钢板，经电气与机械连接后形成的阴极链排。单片阴极条宽100mm，长度为 1000~2000mm，开有直径02~5mm的小孔，开孔率3~5%，电渗透脱除的水分从阴极孔 流到下部接水盘排出。数百条阴极板组成的回转式阴极链排总长度6~12米，链排可实现 回转式转动，其转动是间歇的、受控的。进泥布料时序段，链排匀速转动，位于上部的阴极链 承接并均布污泥泵送来的待处理污泥。电渗透工作时序段，链排是静止的，与位于其上部的 阳极板构成平行水平电场，对其间的污泥进行脱水操作。
[0077] 其二，本实施例阳极组件为多层结构，组件由钛基涂层阳极板、中间绝缘板、上层 绝缘板组成。阳极板开有~5mm的小孔，开孔率3~5%，中间绝缘板与阳极端接触面 端开有扇形排气槽，电渗透工作时阳极端产生的气体经阳极板孔、中间绝缘板下端排气槽 排出。中间绝缘板的孔槽分布：圆形主进水槽与支路水槽在中间绝缘板上端，落水孔分布在 各支路水槽内，溶液经上层绝缘板的进水孔进入中间绝缘板上端的圆形主进水槽、支路水 槽、滴水孔、阳极板的小孔进入污泥层。在电渗透反应后段，阳极端污泥产生高阻抗时，滴加 碱性电导液，进入污泥薄壳层，以减小污泥电阻。由于电导液滴加量很少，且该溶液非细胞 内水，易脱除，因此不会带来污泥中水分的增加。阳极组件连接液压传动件，控制极板上下 动作，并对阴阳极间的污泥施加工作压力。设备阳极由5~10个组件并排连接构成。
[0078] 其三，本实施例采用污泥泵输送与回转式阴极链排移动的双动协同自动步泥方 式。污泥泵将待处理的污泥经输送管路送至扁平喇叭口状出口，出泥落到阴极滤布上，滤布 在传动轮组驱动下平移，污泥均匀分布到阴极滤布上，协同工作，实现自动进泥布料。
[0079] 本实施例污泥脱水设备可配置PLC控制系统，设备在PLC控制下全自动工作。每 个时刻段工作时间可调整，电渗透段阴阳极板间对污泥施加的电压梯度、压强及污泥层厚 度均可调整，以保证最佳工作条件和出泥含水率。
[0080]本实施例电渗透脱水设备是封闭的，设备上部备有出风口，出风口与废气处理装 置、引风机连接，废气处理采用等离子体废气处理单元，高效处理工作过程中产生的废气。
[0081]本实施例的主要有益效果：
[0082] 1.采用电渗透法对生物污泥生物絮体细胞破壁更为合理，所需能耗更低，与热干 化法相比，节能显