污泥脱水容器及采用该容器的脱水方法与流程

本发明涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种污泥脱水容器及采用该容器的脱水方法。

背景技术：

污泥脱水，将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20%－30%的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。

但是，采用挤压脱水的难度、成本较高，且对于一些难处理的污泥，其在形成泥饼后含水量仍然较高，需要进一步进行脱水处理，如热干化等。

其中，授权公告号为cn101224943、申请日为2008年2月1日的中国专利公开了一种容器式电渗淤泥再造土方法，该方法采用容器作为淤泥处理载体进行电渗脱水，然后根据需要可增设真空排水、真空预压和静载装置来辅助电渗脱水，提高脱水效率；容器的结构可设有多种结构，电渗装置的电极也有多种排布方式（如中阴壁阳式、上阴下阳式等），其提供了一种新型的脱水处理方式，即采用电渗对污泥进行脱水处理。其具有较好的污泥脱水效果，但在使用中发现，在电渗过程中对污泥的脱水效果会逐渐下降，造成污泥脱水效率降低。

技术实现要素：

本发明的目的一在于提供一种污泥脱水容器，具有提高污泥脱水效率的效果。

本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种污泥脱水容器，包括绝缘容器本体，所述绝缘容器本体包括容器侧壁、底部、顶部以及分别设于底部和顶部上的电极材料，，所述绝缘容器本体上还设置有加碱装置，所述加碱装置包括有用于检测污泥导电率的检测单元以及向顶部的电极材料供液的出液口，所述出液口的供液受控于检测单元，当污泥每降低预设值a的导电率时出液口打开进行供液。

如此设置，在使用顶部的电极材料和低部的电极材料对污泥进行电渗的同时，引入加碱装置，通过检测单元对污泥的导电率进行检测，即在电渗一段时间后，顶部的电极材料和顶部的电极材料附近的泥土会变干，造成污泥导电率下降，此时在顶部的电极材料上适当的加入一点碱性溶液可以有效的提高导电效果，以此保证污泥的导电率以及电渗的脱水效果。

进一步优选为：两所述电极材料连接于一间歇式电源设备，所述间歇式电源设备每通电8-15h断电1-4h。

虽然在加碱装置的设置可以提高导电率，提高脱水效率，但不可避免的会发生因为电荷的累积造成导电率下降的现象，即导电率仍在不断的下降，且随着通电时间的增大，下降的速度回越来越快，由此，通过使用间歇式电源设备，对污泥脱水容器采用间歇式通断电，使其在通电8-12小时后进行断电1-4小时来消除电荷的累积现象，另外，在断电时虽然停止了电渗，但是经过大量实验表明，在1-4小时内的这段断电时间内会存在一定的惯性效果，即其脱水效果远远优于在没有经过通电时的脱水，该效果在1-4小时后逐渐消失，具体时长根据污泥含水量而定。

进一步优选为：所述顶部的电极材料沿竖直方向滑移连接于顶部，所述顶部设置有一用于保持顶部的电极材料与脱水容器内污泥接触的下压装置。

如此设置，通过下压装置来保持顶部的电极材料与污泥的接触，避免脱水过程中污泥体积减小后与顶部的电极材料脱离，以此保证污泥持续通电。

进一步优选为：所述下压装置包括配重块以及用于向配重块施加压力的施力件，所述施力件的启、闭受控于顶部的电极材料和低部的电极材料间污泥的导电率大小，当污泥导电率低于预设值b时施力件启动向配重块施加压力。

如此设置，通过配重块保持顶部的电极材料与污泥的接触，另外，结合施力件给配重块施加压力，对污泥产生挤压效果，增强脱水，而在电渗的全程都施加压力由于能耗过大以及造成污泥内空隙压缩降低电渗脱水时水流速度，故设置预设值b，在电渗脱水效果降低时再启动施力件施加压力，以此来提高整体的脱水效率，且能够降低能耗。

进一步优选为：所述施力件为气压缸或受转动电机驱动的升降杆，所述施力件作用于配重块上的压力呈递增设置。

如此设置，通过气压缸或转动电机进行驱动，避免压力过大直接将污泥压实，造成污泥内通水空隙过小，影响电渗效果，采用递增式施加压力，对电渗效果递减进行弥补，降低对电渗脱水效果的影响，提高整体的脱水速率。

进一步优选为：所述检测单元为插设于污泥内的含水量传感器或与脱水容器串联设置的电流表传感器。

由于污泥中含水量与电阻呈反比，即含水量越高，电阻越小，电流越大，导电率越好，因此导电率可以通过检测含水量来直接得出；另外，电流大小直接反应出导电率大小，因此电流传感器也能用于检测。

进一步优选为：所述绝缘容器本体的顶端设置有进泥口，所述顶部为可封闭进泥口的翻转式的顶盖或活塞式的顶盖，所述顶部的电极材料设于顶盖上。

如此设置，进泥口设于顶端便于将污泥加入脱水容器中，而翻转式或活塞式的顶盖可以实现顶盖打开的同时，实现配重块和施力件的设置。

进一步优选为：所述绝缘容器本体的底端设置有出泥口，所述底部为可封闭出泥口的翻转式的底盖或旋转式的底盖，所述底盖上设置有滤网以及设有出水口的水容腔，所述低部的电极材料设于底盖上。

如此设置，使得污泥内脱出的水既能从低端排出，同时也能通过低端进行排污泥，便于将污泥排出。

本发明的目的二在于提供一种使用污泥脱水容器的脱水方法。

本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种采用上述的污泥脱水容器的脱水方法，包括以下步骤：

s1、填料，封闭污泥脱水容器的出泥口，从进泥口向污泥脱水容器中添加污泥，完成填充后用顶盖封闭出泥口；

s2、通电脱水，顶盖上的顶部的电极材料接间歇式电源设备的正极，底盖上的电极材料接间歇式电源设备的负极，启动间歇式电源设备向污泥脱水容器通电8-12h、电压为10-120v，使污泥中水向阴极移动通过滤网进入底盖上的水容腔中再通过出水口排出；其中，在通电过程中顶部的电极材料在下压装置的作用下随污泥脱水压缩而下降，保持与污泥的接触；

s3、加碱，在s2步骤的通电过程中，通过含水量传感器测量污泥中的电阻率或电流表传感器测量电流大小，当检测到污泥导电率每降低预设值a的大小时，加碱装置启动打开出液口向顶部的电极材料上滴加碱溶液，其中，预设值a为初始导电率的10%-30%；

s4、断电脱水，在通电8-12h后断电1-4h；

s5、深脱水，重复s2-s4的步骤1-4次；

s6、清理，完成污泥脱水后，打开底盖，下压装置继续压污泥使其从下方的出泥口排出。

进一步优选为：在s4步骤中进行断电的同时，启动施力件向配重块施加压力，压力呈递增式增大，当达到最大后保持在50-800kpa/cm²的压力。

如此设置，将预设值b设置为停止电渗时的导电率，实现电渗、压滤交替作用，在降低能耗、电渗脱水效率的同时，提高整体脱水效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：在电渗的过程中，通过碱液的滴加来减缓导电率的下降，延长有效的电渗时长，另外，巧妙的结合通、断电与加碱装置配合来消除极化现象一定程度上恢复污泥导电率，再加上下压装置和通、断电时间的巧妙结合，有效的提高整体的污泥脱水效率。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例的顶盖和底盖打开时的结构示意图；

图3是图2的a部放大图；

图4是本实施例中加碱装置的结构示意图一；

图5是本实施例中加碱装置的结构示意图二。

1、缘容器本体；11、出泥口；12、进泥口；2、顶盖；21、连接柱；3、底盖；31、水容腔；32、滤网；33、握持部；34、出水口；4、电极材料；5、伸缩气缸；6、抬升气缸；7、加碱装置；71、溶液腔；72、检测单元；73、出液口；74、堵头；741、挡片；75、控制机构；751、复位件；752、推压转盘；7521、凸起；753、驱动电机；76、传动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种污泥脱水容器，如图1所示，包括绝缘容器本体1，绝缘容器本体1为立方体结构（其中，不局限于立方体，可以为圆柱形、长方体等），绝缘容器本体1包括有容器侧壁、底部、顶部以及分别设于底部和顶部上的两电极材料4，两电极材料4与电源的正极、负极连接形成上阳下阴或上阴下阳两种情形，其中，上阴下阳用于对泥浆进行絮凝，上阳下阴用于对絮凝后的污泥进行深度脱水。

如图1和2所示，绝缘容器本体1的底端呈开口设置形成有一出泥口11，底部为一可以封闭出泥口11的翻转式的底盖3，底盖3的一侧边铰接于容器侧壁的底部，底盖3与容器侧壁间连接有用于控制底盖3翻转的伸缩气缸5，伸缩气缸5一端转动连接于容器侧壁上、另一端转动连接于底盖3上，通过控制气缸的伸缩来带动底盖3的转动，从而控制出泥口11的打开和封闭。

其中，在绝缘容器本体1的底部设置有密封圈用于保证底盖3封闭出泥口11后的密封性。

参照图2和图3，底盖3上设置有滤网32和水容腔31，水容腔31与绝缘容器本体1内部连通，滤网32位于水容腔31和绝缘容器本体1之间，使污泥里的水通过滤网32过滤后进入水容腔31中，在水容腔31上设置有一贯穿底盖3侧壁的出水口34，出水口34与管道连通将水排出。其中，底部上的电极材料4设于底盖3上，且安装在滤网32的上方。

参照图2，绝缘容器本体1的顶端呈开口设置形成有一进泥口12，可以通过管道导入或人工填充的方式进行填泥，顶部是一个可封闭进泥口12的活塞式的顶盖2，在脱水容器上还设置有一下压装置用于保持顶盖2上的电极材料4与污泥接触。

下压装置包括配重块和施力件，在本实施例中配重块即为顶盖2，其由绝缘材质制成，位于顶部的电极材料4设置在配重块的底端端面上。

其中，顶盖2的上方还设置有一竖直设置的抬升气缸6用以控制顶盖2的升、降，在配重块的顶端端面上设置有一连接柱21，抬升气缸6的活塞杆插设在连接柱21上并与连接柱21间形成一伸缩杆结构其中，上述抬升气缸6在推动配重块下压时即为上述的施力件。施力件启、闭受控于顶部的电极材料4和低部的电极材料4间污泥的导电率大小，当污泥导电率低于预设值b时施力件启动向配重块施加压力，且施力件作用于配重块上的压力呈递增设置。

如图4和图5所示，在配重块上设置有加碱装置7，加碱装置7包括溶液腔71、检测单元72和出液口73，溶液腔71设于配重块的上方用于储存碱液，检测单元72为一插设于污泥内的含水量传感器，含水量传感器固定在配重块上且突出电极材料4为1-2公分，使其在使用时插入到污泥中。出液口73贯穿配重块设置，在出液口73上设置可堵住出液口73并保持配重块底端端面平整的防堵闸门，防堵闸门受控于检测单元72控制出液口73启、闭。

防堵闸门包括堵头74和控制机构75，堵头74插设于出液口73上，出液口73呈上大下小设置为两部分，堵头74的直径与出液口73下方直径小的一段相配合。控制机构75包括复位件751、推压转盘752和驱动件，复位件751为一套设于堵头74上的压缩弹簧，在堵头74的顶部设置有一挡片741，压缩弹簧的两端分别抵接在配重块和挡片741上。

上述连接柱21的横截面呈圆柱形，推压转盘752转动连接在连接柱21上且其上设置有外齿轮，在推压转盘752转动朝向堵头74的一端面上设置有若干用于按压堵头74封闭出液口73的凸起7521，凸起7521围绕推压转盘752的轴心一周设置，且于推压转盘752上成波浪形结构，堵头74的顶部呈圆弧形，在推压转盘752转动过程中堵头74做往复升降动作。

驱动件为一驱动电机753，驱动电机753通过一传动齿轮76与推压转盘752啮合来带动推压转盘752转动，驱动件的转动受控于检测单元72。

脱水容器上的两电极材料4连接到一间歇式电源设备上，通过间歇式电源设备进行间歇式供电。

实施例2：一种脱水容器的脱水方法，包括以下步骤：

s1、填料，封闭污泥脱水容器的出泥口11，从进泥口12向污泥脱水容器中添加污泥，完成填充后用顶盖2封闭出泥口11；

s2、通电脱水，控制抬升气缸6继续伸长，使得配重块与污泥抵触，此时继续控制抬升气缸6伸长，使伸缩杆收缩，解除抬升气缸6对配重块的拉力。

顶盖2上的电极材料4接间歇式电源设备的正极，底盖3上的电极材料4接间歇式电源设备的负极，启动间歇式电源设备向污泥脱水容器通电10h、电压为80v，使污泥中水向阴极移动通过滤网32进入底盖3上的水容腔31中再通过出水口34排出；其中，在通电过程中顶部的电极材料4在下压装置的作用下随污泥脱水压缩而下降，保持与污泥的接触；

s3、加碱，在s2步骤的通电过程中，通过含水量传感器测量污泥中的电阻率或电流表传感器测量电流大小，当检测到污泥导电率每降低预设值a的大小时，加碱装置7启动打开出液口73向顶部的电极材料4上滴加碱溶液，其中，预设值a为初始导电率的20%；

s4、断电脱水，在通电10h后断电3h，断电的同时，启动施力件向配重块施加压力，压力呈递增式增大，当达到最大后保持在800kpa/cm²的压力；

s5、深脱水，重复s2-s4的步骤3次；

s6、清理，完成污泥脱水后，打开底盖3，下压装置继续压污泥使其从下方的出泥口11排出。