调理盐强化的污泥电脱水方法与流程

本发明涉及污水污泥处理技术领域，更具体地涉及一种调理盐强化的污泥电

脱水方法。

背景技术：

随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高，中国每年生活污水的总排放量不断地增加。污泥是污水处理厂在处理污水的过程中的必然产物，根据中国产业信息网整理的报告显示，至2015年，我国含水量为80%的污泥年产量达到4703万吨。

城市污泥的处理处置是个应引起人们重视的问题。国外一些发达国家在20世纪60年代就已经拥有了成套污泥处理设备，而我国由于“重水轻泥”的思想长期存在，大多数中小型的污水处理厂在对污泥进行处理时只考虑到减容和脱水，且投资成本仅为发达国家的30%左右，从而导致了我国污泥处理行业的发展仍处于滞后状态，据统计，2008年，我国具有完善的污泥处理处置工艺的污水厂只有不到10%。由此可见，污泥年产量的急剧增加以及污泥处理能力的落后已经形成了尖锐的矛盾，污泥的处理处置成为了一个急需解决的城市环境问题。

由于目前单一的电渗透技术脱水能耗仍旧较高，找到一种行之有效的辅助手段，有效降低污泥电渗透脱水的能耗，进一步缩短电渗透脱水的时间，增强电渗透脱水的脱水效果，是一直以来受到学者重视并深入研究的问题之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服目前污泥单一电渗透脱水技术所存在的能耗高的问题，提供一种新的强化污泥脱水的方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种污泥的组合脱水方法，是在待脱水处理的污泥中加入调理盐，然后采用机械加压和与常规的电渗透技术联合脱水，所述机械加压的压力施加量为15～25kPa，电压梯度为12～16V/cm污泥，所述调理盐为活泼金属的硫酸盐或磷酸一氢盐。

优选地，所述调理盐的添加量为0.1～1.5g/kg污泥。

优选地，所述联合脱水的污泥厚度为0.5～1.0cm；

优选地，所述金属的硫酸盐或磷酸一氢盐为Na₂SO₄、Na₂HPO₄、K₂SO₄或K₂HPO₄中的一种或几种。

具体地，所述污泥的组合脱水方法包括以下步骤：

S1.将调理盐用少许水溶解，得到调理盐水；

S2.将调理盐水加入污泥，充分混合；

S3.在电渗透的阴极和阳极之间的空间位置放置过滤结构，将污泥填充于过滤结构上；

S4.调节机械加压的压力和电渗透的电压梯度，实现脱水。

优选地，步骤S1所述调理盐为Na₂SO₄、Na₂HPO₄、K₂SO₄或K₂HPO₄中的一种或几种。

优选地，步骤S2所述调理盐的添加量按照0.1～1.5g/kg污泥确定。

优选地，步骤S3所述过滤结构为滤布；优选所述滤布为300目尼龙网滤布。所述污泥的填充厚度为0.5～1.0cm。

本发明具有以下有益效果：

本发明确定了适宜于污泥强化脱水的调理盐种类，可以有效降低脱水能耗并提交脱水效率。基于所述调理盐的应用，本发明提供了一种污泥的组合脱水方法，是在待脱水处理的污泥中加入适宜的调理盐，然后采用机械加压和与常规的电渗透技术联合脱水，机械加压结合盐类调理的科学手段，有效降低污泥电渗透脱水的能耗，进一步缩短电渗透脱水时间，增强电渗透脱水效果。在本发明组合电脱水条件下，污泥含水率降至60%所需的时间为25～35min，脱水能耗为0.033～0.065kWh/kg污泥。

附图说明

图1为本发明污泥脱水设备结构示意图。

图2为本发明污泥脱水设备阴极板结构示意图。

图3本发明方法工艺流程图。

1.压力显示器；2.外接电源；3.压力施加器；4.阳极板；5.阴极板；6.引流装置（引流漏斗）；7.储水装置和电子天平；8.阴极板上的孔洞。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，除非特别说明，本发明采用的原料及设备或方法为本技术领域常规的原料及设备或方法。

实施例1

如附图1所示，本实施例提供一种垂直加压联合电渗透技术的污泥脱水设备，包括自上而下设置的压力施加器3、阳极板4、阴极板5、引流装置6和储水装置7，还包括外接电源2；所述阳极板和阴极板分别连接外接电源2（连接方式参照现有供电阳极、阴极接电方式）；所述阳极板4和阴极板5水平相对安置，阳极板4置于阴极板5之上，所述阳极板4与阴极板5之间的空间作为置填污泥的位置，所述阴极板5设置有若干孔洞8供污泥中水份流出。孔洞8的数目和孔径不做严格限定，适合水份流出即可。

实施例2

取120.00g污泥，将其与5mL去离子水充分混合后，往填泥槽中填充，填充厚度为0.5cm，污泥与阴极板间放置300目尼龙网滤布，调节压力为15kPa，电压为8V后进行组合电脱水试验。污泥含水率降至60%所需电渗时长为56.50±0.71min，脱水能耗为0.054±0.012kWh/kg污泥。

本实施例可以采用实施例1所述的装置。

实施例3

本实施例工艺方法示意图见附图3所示。取120.00g污泥，按1.0g/kg污泥的比例称取Na₂HPO₄，将其溶解于5mL去离子水中后与污泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度为0.5cm，污泥与阴极板间放置300目尼龙网滤布，调节压力为15kPa，电压为8V后进行组合电脱水试验。污泥含水率降至60%所需电渗时长为25.00±1.41min，脱水能耗为0.033±0.001kWh/kg污泥。

本实施例可以采用实施例1所述的装置。

实施例4

本实施例工艺方法示意图见附图3所示。取120.00g污泥，按1.0g/kg污泥的比例称取Na₂SO₄，将其溶解于5mL去离子水中后与污泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度为0.5cm，污泥与阴极板间放置300目尼龙网滤布，调节压力为15kPa，电压为8V后进行组合电脱水试验。污泥含水率降至60%所需电渗时长为25.50±2.12min，脱水能耗为0.043±0.002kWh/kg污泥。

本实施例可以采用实施例1所述的装置。

实施例5

本实施例工艺方法示意图见附图3所示。取120.00g污泥，按1.0g/kg污泥的比例称取K₂HPO₄，将其溶解于5mL去离子水中后与污泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度为0.5cm，污泥与阴极板间放置300目尼龙网滤布，调节压力为15kPa，电压为8V后进行组合电脱水试验。污泥含水率降至60%所需电渗时长为27.50±2.12min，脱水能耗为0.031±0.002kWh/kg污泥。

本实施例可以采用实施例1所述的装置。

实施例6

本实施例工艺方法示意图见附图3所示。取120.00g污泥，按1.0g/kg污泥的比例称取K₂SO₄，将其溶解于5mL去离子水中后与污泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度为0.5cm，污泥与阴极板间放置300目尼龙网滤布，调节压力为15kPa，电压为8V后进行组合电脱水试验。污泥含水率降至60%所需电渗时长为27.00±1.41min，脱水能耗为0.045±0.001kWh/kg污泥。

本实施例可以采用实施例1所述的装置。