一种污泥电化学淋洗装置的制作方法

本实用新型涉及污泥电化学修复装置，尤其涉及一种污泥电化学淋洗装置。

背景技术：

典型电化学淋洗技术(electrochemistry-flushing,e-flushing)在电场作用下向污泥施加淋洗剂，使其向下渗透，穿过污染带与污染物结合，通过解吸、溶解或络合等作用，最终形成可迁移态化合物。含有污染物的溶液可以用提取井等方式收集、存储，再进一步处理，以再次用于处理被污染的污泥，该技术包括清洗液投加系统、污泥下层淋出液收集系统和淋出液处理系统。传统电化学淋洗装置占地较大，移动性差。

由于电场作用，可迁移态污染物向阴极移动，传统电化学淋洗装置存在阴极结垢的问题，严重影响反应装置的灵敏性和处理能力。

技术实现要素：

本实用新型解决了现有技术中污泥电化学淋洗装置阴极结垢问题，影响淋洗的灵敏性，以及占地面积大导致移动性差的技术问题。本实用新型阴极可转动，通过阴极的转动使刮垢板刮除阴极上沉积的污垢，且本实用新型集电解池、淋洗液投加和再生装置为一体，方便运输使用，且占地面积小。

根据本实用新型的目的，提供了一种污泥电化学淋洗装置，包括电解池、喷淋头、阴极和滤料室；

所述电解池的上方开口，包括阳极室、阴极室和污泥室；所述阳极室与污泥室之间通过阳极板分隔，所述阳极板表面具有孔洞结构；所述阴极室与污泥室之间通过隔板分隔，所述隔板表面具有孔洞结构；所述阴极位于阴极室中，所述阴极和阳极板分别与电源的负极和正极连接；所述阴极为车轮状，通过固定轴与电解池内壁连接，所述固定轴外周套接轴承，使阴极能够环绕轴承转动；

所述喷淋头位于电解池正上方；所述电解池相对的两侧内壁分布有卡槽，所述卡槽用于固定所述阳极板和所述隔板；所述喷淋头用于将淋洗液喷淋至阳极室和污泥室中，所述淋洗液能够在电场的作用下通过解吸、溶解或络合作用，与污泥室中的污泥里的污染物结合，形成可迁移态化合物并向阴极室移动，最终沉积在阴极表面；所述阴极下表面与刮垢板接触，所述刮垢板用于在阴极转动时刮除阳极上沉积的污垢；

所述滤料室位于阴极室正下方，所述滤料室用于分离阴极室中的料液。

优选地，还包括淋洗液再生室和淋洗液收集室，所述淋洗液再生室位于滤料室下方，所述淋洗液再生室用于盛装药剂，使滤料室中流出的料液中的污染物生成沉淀或气体除去，得到再生的淋洗液；所述淋洗液再生室出口的横截面固定有筛网；所述淋洗液再生室位于淋洗液收集室中，所述淋洗液收集室用于收集再生后的淋洗液以及阳极室中未用完的淋洗液；所述淋洗液收集室与泵连接，所述泵用于将淋洗液收集室中的再生后的淋洗液泵入喷淋头中。

优选地，所述阳极板为镁板、铅板或表面有氧化铱和五氧化二钽涂层的钛板，所述阳极板表面的孔洞的直径为0.5mm-1mm。

优选地，所述隔板表面的孔洞的直径为0.5mm-1mm，所述隔板为不锈钢板。

优选地，所述滤料室的填料为硅藻土。

优选地，所述阴极为钛材料。

优选地，所述淋洗液再生室中盛装碳酸钠，使料液中的钙离子生成沉淀，得到再生后的淋洗液。

优选地，所述喷淋头内喷淋口的数量为8-10个，呈环形分布。

优选地，所述筛网上的孔洞直径为50μm-80μm。

优选地，所述卡槽的数量大于2对，用于调节阳极板和隔板的位置。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

(1)本实用新型阴极可转动，通过阴极的转动使刮垢板刮除阴极上沉积的污垢。现有技术多存在阴极结垢严重、清洗困难等问题，污垢多为不良导体，在设备运行中结垢层阻碍了电流的传导，增大了不必要的能耗，若污垢沉积过多，必须停车清理，降低了设备运行的时间，降低了生产效率。本实用新型可是设备在运行过程中同时达到除垢的效果，避免了由结垢层导致的能耗浪费，同时大大提高生产效率。

(2)本实用新型提供的污泥电化学淋洗装置，优选地，集淋洗液投加、再生系统为一体，方便运输使用、占地面积小。现有装置在对受污染污泥进行处理的同时，将污泥淋洗装置与淋洗液再生装置呈流水线式设计，其间由管道相连，占地面积大，可移动性差。本实用新型在现有技术基础上集电解槽与淋洗液再生装置与一体，淋洗液在流经受污染污泥后受重力作用可直接由淋洗液再生装置回收，大大减小了装置的占地面积，方便运输。

附图说明

图1是本实用新型污泥电化学淋洗装置的示意图。

图2是本实用新型电解池内阴极的示意图。

图3是本实用新型电解池的俯视示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-电解池、2-喷淋头、3-阴极、4-滤料室、5-阳极室、6-阴极室、7-污泥室、8-阳极板、9-隔板、10-固定轴、11-轴承、12-卡槽、13-刮垢板、14-淋洗液再生室、15-淋洗液收集室、16-泵。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型实质在提供一种污泥电化学淋洗装置，方便运输使用同时解决阴极结垢问题。图1是本实用新型污泥电化学淋洗装置的示意图。图2是本实用新型电解池内阴极的示意图。

实施例1

本实用新型一种污泥电化学淋洗装置，包括电解池1、喷淋头2、阴极3和滤料室4；

所述电解池1的上方开口，包括阳极室5、阴极室6和污泥室7；所述阳极室5与污泥室7之间通过阳极板8分隔，所述阳极板8表面具有孔洞结构；所述阴极室6与污泥室7之间通过隔板9分隔，所述隔板9表面具有孔洞结构；所述阴极3位于阴极室6中，所述阴极3和阳极板8分别与电源的负极和正极连接；所述阴极3为车轮状，通过固定轴10与电解池1内壁连接，所述固定轴9外周套接轴承11，使阴极3能够环绕轴承11转动；

所述喷淋头2位于电解池1正上方；所述电解池1相对的两侧内壁分布有卡槽12，所述卡槽12用于固定所述阳极板8和所述隔板9；所述喷淋头2用于将淋洗液喷淋至阳极室5和污泥室7中，所述淋洗液能够在电场的作用下通过解吸、溶解或络合作用，与污泥室7中的污泥里的污染物结合，形成可迁移态化合物并向阴极室6移动，最终沉积在阴极3表面；所述阴极3下表面与刮垢板13接触，所述刮垢板13用于在阴极3转动时刮除阳极3上沉积的污垢；

所述滤料室4位于阴极室6正下方，所述滤料室4用于分离阴极室6中的料液。

所述阴极3呈车轮状设计，其由固定轴10固定于阴极室6内，其受电机控制可随轴承转动，转速随实际需要调整。

实施例2

本实用新型一种污泥电化学淋洗装置，包括电解池1、喷淋头2、阴极3和滤料室4；

所述电解池1的上方开口，包括阳极室5、阴极室6和污泥室7；所述阳极室5与污泥室7之间通过阳极板8分隔，所述阳极板8表面具有孔洞结构；所述阴极室6与污泥室7之间通过隔板9分隔，所述隔板9表面具有孔洞结构；所述阴极3位于阴极室6中，所述阴极3和阳极板8分别与电源的负极和正极连接；所述阴极3为车轮状，通过固定轴10与电解池1内壁连接，所述固定轴9外周套接轴承11，使阴极3能够环绕轴承11转动；

所述喷淋头2位于电解池1正上方；所述电解池1相对的两侧内壁分布有卡槽12，所述卡槽12用于固定所述阳极板8和所述隔板9；所述喷淋头2用于将淋洗液喷淋至阳极室5和污泥室7中，所述淋洗液能够在电场的作用下通过解吸、溶解或络合作用，与污泥室7中的污泥里的污染物结合，形成可迁移态化合物并向阴极室6移动，最终沉积在阴极3表面；所述阴极3下表面与刮垢板13接触，所述刮垢板13用于在阴极3转动时刮除阳极3上沉积的污垢；

所述滤料室4位于阴极室6正下方，所述滤料室4用于分离阴极室6中的料液。

本实用新型还包括淋洗液再生室14和淋洗液收集室15，所述淋洗液再生室14位于滤料室4下方，所述淋洗液再生室14用于盛装药剂，使滤料室4中流出的料液中的污染物生成沉淀或气体除去，得到再生的淋洗液；所述淋洗液再生室14出口的横截面固定有筛网；所述淋洗液再生室14位于淋洗液收集室15中，所述淋洗液收集室15用于收集再生后的淋洗液以及阳极室5中未用完的淋洗液；所述淋洗液收集室15与泵16连接，所述泵16用于将淋洗液收集室15中的再生后的淋洗液泵入喷淋头2中。

所述阳极板8为镁板，所述阳极板8表面的孔洞的直径为0.5mm。

所述隔板9表面的孔洞的直径为0.5mm，所述隔板9为不锈钢板。

所述滤料室4的填料为硅藻土。

所述阴极3为钛材料。

所述淋洗液再生室14中盛装碳酸钠，使料液中的钙离子生成沉淀，得到再生后的淋洗液。

所述喷淋头2内喷淋口的数量为8，呈环形分布。

所述筛网上的孔洞直径为50μm。

所述卡槽12的数量为6对，用于调节阳极板8和隔板9的位置。图3是本实用新型电解池的俯视示意图，可根据待处理污泥的多少调节阳极板8和隔板9的位置。

与现有技术相比，本实用新型将电解池1、淋洗液再生室14、喷淋装置设为一体化构造，方便运输使用，实用性强，占地面积小；同时将易结垢的阴极设为转轴状且附有刮垢板，能够在设备运行的同时解决阴极结垢的问题。

实施例3

本实用新型一种污泥电化学淋洗装置，包括电解池1、喷淋头2、阴极3和滤料室4；

所述电解池1的上方开口，包括阳极室5、阴极室6和污泥室7；所述阳极室5与污泥室7之间通过阳极板8分隔，所述阳极板8表面具有孔洞结构；所述阴极室6与污泥室7之间通过隔板9分隔，所述隔板9表面具有孔洞结构；所述阴极3位于阴极室6中，所述阴极3和阳极板8分别与电源的负极和正极连接；所述阴极3为车轮状，通过固定轴10与电解池1内壁连接，所述固定轴9外周套接轴承11，使阴极3能够环绕轴承11转动；

所述喷淋头2位于电解池1正上方；所述电解池1相对的两侧内壁分布有卡槽12，所述卡槽12用于固定所述阳极板8和所述隔板9；所述喷淋头2用于将淋洗液喷淋至阳极室5和污泥室7中，所述淋洗液能够在电场的作用下通过解吸、溶解或络合作用，与污泥室7中的污泥里的污染物结合，形成可迁移态化合物并向阴极室6移动，最终沉积在阴极3表面；所述阴极3下表面与刮垢板13接触，所述刮垢板13用于在阴极3转动时刮除阳极3上沉积的污垢；

所述滤料室4位于阴极室6正下方，所述滤料室4用于分离阴极室6中的料液。

本实用新型还包括淋洗液再生室14和淋洗液收集室15，所述淋洗液再生室14位于滤料室4下方，所述淋洗液再生室14用于盛装药剂，使滤料室4中流出的料液中的污染物生成沉淀或气体除去，得到再生的淋洗液；所述淋洗液再生室14出口的横截面固定有筛网；所述淋洗液再生室14位于淋洗液收集室15中，所述淋洗液收集室15用于收集再生后的淋洗液以及阳极室5中未用完的淋洗液；所述淋洗液收集室15与泵16连接，所述泵16用于将淋洗液收集室15中的再生后的淋洗液泵入喷淋头2中。

所述阳极板8为铅板，所述阳极板8表面的孔洞的直径为0.8mm。

所述隔板9表面的孔洞的直径为0.8mm，所述隔板9为不锈钢板。

所述滤料室4的填料为硅藻土。

所述阴极3为钛材料。

所述喷淋头2内喷淋口的数量为9个，呈环形分布。

所述筛网上的孔洞直径为60μm。

所述卡槽12的数量为10对，用于调节阳极板8和隔板9的位置。

实施例4

本实用新型一种污泥电化学淋洗装置，包括电解池1、喷淋头2、阴极3和滤料室4；

所述电解池1的上方开口，包括阳极室5、阴极室6和污泥室7；所述阳极室5与污泥室7之间通过阳极板8分隔，所述阳极板8表面具有孔洞结构；所述阴极室6与污泥室7之间通过隔板9分隔，所述隔板9表面具有孔洞结构；所述阴极3位于阴极室6中，所述阴极3和阳极板8分别与电源的负极和正极连接；所述阴极3为车轮状，通过固定轴10与电解池1内壁连接，所述固定轴9外周套接轴承11，使阴极3能够环绕轴承11转动；

所述喷淋头2位于电解池1正上方；所述电解池1相对的两侧内壁分布有卡槽12，所述卡槽12用于固定所述阳极板8和所述隔板9；所述喷淋头2用于将淋洗液喷淋至阳极室5和污泥室7中，所述淋洗液能够在电场的作用下通过解吸、溶解或络合作用，与污泥室7中的污泥里的污染物结合，形成可迁移态化合物并向阴极室6移动，最终沉积在阴极3表面；所述阴极3下表面与刮垢板13接触，所述刮垢板13用于在阴极3转动时刮除阳极3上沉积的污垢；

所述滤料室4位于阴极室6正下方，所述滤料室4用于分离阴极室6中的料液。

本实用新型还包括淋洗液再生室14和淋洗液收集室15，所述淋洗液再生室14位于滤料室4下方，所述淋洗液再生室14用于盛装药剂，使滤料室4中流出的料液中的污染物生成沉淀或气体除去，得到再生的淋洗液；所述淋洗液再生室14出口的横截面固定有筛网；所述淋洗液再生室14位于淋洗液收集室15中，所述淋洗液收集室15用于收集再生后的淋洗液以及阳极室5中未用完的淋洗液；所述淋洗液收集室15与泵16连接，所述泵16用于将淋洗液收集室15中的再生后的淋洗液泵入喷淋头2中。

所述阳极板8为表面有氧化铱和五氧化二钽涂层的钛板，所述阳极板8表面的孔洞的直径为1mm。

所述隔板9表面的孔洞的直径为1mm，所述隔板9为不锈钢板。

所述滤料室4的填料为硅藻土。

所述阴极3为钛材料。

所述喷淋头2内喷淋口的数量为10个，呈环形分布。

所述筛网上的孔洞直径为80μm。

所述卡槽12的数量为13对，用于调节阳极板8和隔板9的位置。

实施例5

以某污水处理厂污泥为例，该污泥前处理使用石灰干化技术进行脱水，故含钙量远高于国家污泥排放标准。本实施例中，污泥ca²⁺含量为400mg/l，使用实施例2中的装置对该污泥进行修复。

本实施例中，淋洗液为清水，污泥层厚10cm置于阳极板8与隔板9之间，污泥层电场强度90v/cm。修复初始阶段，淋洗液加至污泥室7和阳极室5，此时阀为关闭状态，阳极板8和阴极3通电后，污泥受电场作用发生离子迁移，ca²⁺向阴极迁移部分溶于淋洗液，部分附着于阴极3上，在阴极3表面形成结垢层，并随着阴极3的转动由刮垢板13刮下。阴极室6内产生的溶液通过滤料室4中的滤料进行固液分离，此时打开阀门，滤液流入淋洗液再生装置14。本实施例中淋洗液再生装置14内使用na2c03与滤液中ca²⁺形成沉淀，再生后的淋洗液与阳极室5剩余淋洗液一起由泵16输送至喷淋头2，再次喷淋至污泥室7与阳极室5进行循环使用。如此6轮循环修复，污泥ca²⁺浓度将至90mg/l。

在工作时，本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。