真空預(yù)壓聯(lián)合電滲的雙池式污泥脫水技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污泥脫水的處理方法，特別是一種采用雙池式脫水系統(tǒng)、真空預(yù)壓聯(lián)合電滲脫水污泥的方法，能夠高效、快速的實現(xiàn)污泥脫水。脫水系統(tǒng)如附圖所示，通過雙池的特殊設(shè)計，外池高于內(nèi)池，高出部分用作密封墻。在內(nèi)池側(cè)壁布置脫水口，外池側(cè)壁下部設(shè)置排水口。并在內(nèi)池側(cè)壁及底部布置電極銅網(wǎng)，外池排水口連接真空泵，實現(xiàn)真空預(yù)壓聯(lián)合電滲，內(nèi)池脫水，外池排水的技術(shù)思路。本發(fā)明利用特殊脫水池設(shè)計，很好的避免了已有的污泥脫水技術(shù)的諸多缺陷，能較為快速、高效的脫水污泥。
【專利說明】真空預(yù)壓聯(lián)合電滲的雙池式污泥脫水技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種污泥脫水的處理方法，特別是一種采用雙池式脫水系統(tǒng)、真空預(yù) 壓聯(lián)合電滲脫水污泥的方法，屬于污泥處理領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)。

【背景技術(shù)】：
[0002] 污泥是污水處理廠處理污水過程中的副產(chǎn)物，產(chǎn)量巨大，成分復(fù)雜，若處理不好， 很容易會造成對環(huán)境的二次污染。污泥處理的原則是減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。因 此，污泥的減量化無疑是污泥后續(xù)處理的關(guān)鍵，而污泥減量化最直接有效地方法是脫水。目 前國內(nèi)外主要的污泥脫水方法為自然干化脫水、機(jī)械脫水、絮凝脫水、超聲波脫水、熱水解 脫水、電滲析脫水。
[0003] 以上主流脫水方法存在著自身的局限性：自然干化法需要大面積的場地，而且在 干化期間污泥散發(fā)出的惡臭對附近居民的影響很大；機(jī)械脫水雖然已經(jīng)占據(jù)著主導(dǎo)地位， 但其耗能大、處理成本高，且脫水后的污泥的含水率不都能滿足后續(xù)處理的要；絮凝脫水成 本比較高，一些絮凝劑還可能存在生態(tài)安全隱患；超聲破脫水高強(qiáng)度、長時間（幾個小時） 處理，使污泥的脫水性降低；熱水解脫水的高壓會使設(shè)備成本增加，且有安全隱患，投加酸 或者堿等化學(xué)藥劑能加速水解，降低反應(yīng)溫度，但強(qiáng)烈腐蝕設(shè)備，成本也較高；電滲析脫水 兩個電極端脫水速率不同致使兩極端電阻率不同和電壓不均，導(dǎo)致電滲析無法徹底進(jìn)行。
[0004] 本發(fā)明考慮污泥本身特性、脫水效果及周邊環(huán)境問題，設(shè)計出雙池式脫水系統(tǒng)，采 用真空預(yù)壓聯(lián)合電滲對污泥進(jìn)行脫水處理。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 污泥在處理過程中會遇到以下問題：（1)污泥會產(chǎn)生臭味，如不采取相應(yīng)的措施 會嚴(yán)重干擾附近居民的日常生活；（2)污泥脫水處理過程中常遇到"淤堵"而效率下降；（3) 在污泥固結(jié)的過程中會產(chǎn)生大量的滲濾液，如處理不好，滲濾液則會滲入地下，導(dǎo)致地下水 被污染，危害居民的身體健康；(4)真空預(yù)壓一般用于軟地基處理，排水方式多為頂部排水 (插排水板），把真空預(yù)壓法引入污泥脫水會產(chǎn)生兩個問題，一是污泥脫水系統(tǒng)需要重復(fù)使 用，插排水板無疑使得工作繁瑣；二是頂部排水增加了脫水難度。針對以上問題，本發(fā)明考 慮設(shè)計永久性新型雙池式脫水系統(tǒng)（內(nèi)池側(cè)壁脫水，外池下部排水），采用真空預(yù)壓聯(lián)合電 滲對污泥進(jìn)行脫水處理。
[0006] 脫水系統(tǒng)的"雙池"具體設(shè)計如下：根據(jù)具體污泥產(chǎn)量設(shè)計雙池（見圖1)。外池 規(guī)格為aXaX (b+c) (m3)，內(nèi)池規(guī)格為&1Χ&1ΧΜπι3)，池壁厚度原則上是越厚越好（強(qiáng)度越 高），可根據(jù)污泥生產(chǎn)量來確定其厚度，池底用混凝土封底，池壁砌磚，并在池壁上粉刷水泥 和防水涂料，防止其滲水。外池相對內(nèi)池高出的一部分，用作密封墻，有助于整個真空預(yù)壓 系統(tǒng)的密封性。圖1各部分具體功能說明如下：
[0007] 1.外池。用于系統(tǒng)的密封及儲存由內(nèi)池脫出的污水。
[0008] 2.內(nèi)池。儲存待處理污泥、裝置電滲系統(tǒng)及固液分離濾布。
[0009] 3.脫水口。連接真空泵、排水。
[0010] 整個脫水系統(tǒng)包括以下幾個部分：內(nèi)池脫水系統(tǒng)、外池排水及抽真空系統(tǒng)、電滲系 統(tǒng)及密封系統(tǒng)。各系統(tǒng)具體設(shè)計如下：
[0011] 1.內(nèi)池脫水系統(tǒng)
[0012] 為增大污泥脫水面積，且方便操作，摒棄了傳統(tǒng)真空預(yù)壓系統(tǒng)污泥頂部插排水板 的方式，在內(nèi)池側(cè)壁設(shè)計一系列圓形脫水口，并在內(nèi)池側(cè)壁表面鋪設(shè)濾布防止污泥經(jīng)由脫 水口進(jìn)入外池，考慮到污泥具有流動性，隨著深度的增加濾布承受的壓力會越來越大，脫水 口直徑的設(shè)計采用上大下小的形式（見圖2)。根據(jù)內(nèi)池大小，設(shè)計mXn個脫水口，如圖2 所示,4、5、6、7號脫水口的直徑分別為= dml,dln = dmn),并且有dn = di2 =......=din, (1^ < d2J <......〈 dmJ·。
[0013] 為方便電極網(wǎng)的安置，內(nèi)池側(cè)壁脫水口處設(shè)計有直徑略大于脫水口直徑的圓形凹 槽，脫水口相互之間有直線凹槽方便圓形電極網(wǎng)的相連，相應(yīng)的，內(nèi)池底部也設(shè)有網(wǎng)狀凹槽 方便安置陽極電極網(wǎng)。
[0014] 2.外池排水及抽真空系統(tǒng)
[0015] 不同于現(xiàn)有真空預(yù)壓的排水系統(tǒng)從頂部排水的方式，本發(fā)明在外池距離底部高度 為h(h越小，越利于污水排出）處設(shè)計直徑為d p(m)的排水口，抽真空設(shè)備直接與排水口相 連（見圖1)，脫出的污水在自重及真空作用下更易排出。
[0016] 3.電滲系統(tǒng)
[0017] 本發(fā)明的電滲系統(tǒng)選用直流電源，電極選用銅網(wǎng)。陽極銅網(wǎng)呈四邊形網(wǎng)格狀，規(guī)格 為eXe(m)，網(wǎng)格劃分與內(nèi)池底部網(wǎng)格直線凹槽相對應(yīng)，埋設(shè)在內(nèi)池底部（見圖3)。陰極銅 網(wǎng)呈圓形網(wǎng)狀，與內(nèi)池側(cè)壁圓形凹槽相應(yīng)，安置于內(nèi)池四壁，同一側(cè)壁的圓形電極銅網(wǎng)用銅 線串聯(lián)（見圖4)。
[0018] 圖3中各部分功能說明如下：
[0019] 8.圓形電極網(wǎng)：與內(nèi)池側(cè)壁的圓形凹槽大小相對應(yīng)，主要用于防止脫水口"淤堵" 和提商脫水效率。
[0020] 9.圓形電極網(wǎng)連接線：使內(nèi)池側(cè)壁（單面）的電極銅網(wǎng)串聯(lián)。
[0021] 10.接電源線：接入直流電源陰極，也可以與內(nèi)池側(cè)壁其他面的電極網(wǎng)實現(xiàn)串聯(lián)、 并聯(lián)及混聯(lián)，改變電滲路徑，充分利用電滲作用。
[0022] 圖4中各部分功能說明如下：
[0023] 11.四邊形網(wǎng)格狀電極銅網(wǎng)：鋪設(shè)在內(nèi)池底部，網(wǎng)格分布與內(nèi)池底部的網(wǎng)格狀凹 槽相對應(yīng)，用作電滲系統(tǒng)陽極。
[0024] 12.接電源線：接入直流電源陽極。
[0025] 4.密封系統(tǒng)
[0026] 密封系統(tǒng)主要由密封墻、土工布及密封膜組成。本發(fā)明中，外池高出內(nèi)池的部分作 為密封墻，表面鋪有橡膠板，可用粘膠劑將密封膜粘在橡膠板上，形成密封系統(tǒng)。本發(fā)明的 密封墻為永久性設(shè)施，可重復(fù)利用，鋪在上面的橡膠板可以視老化情況進(jìn)行更換。密封膜的 材料為聚氯乙烯薄膜，與常規(guī)的真空預(yù)壓施工所用的薄膜一樣；在鋪設(shè)薄膜之前，為防止場 地中的尖銳物體將其刺破，先在淤泥池面鋪設(shè)一層針刺無紡?fù)凉げ?。操作完成后外池處?完全封閉狀態(tài)，污泥處理時對外池抽真空，在電滲輔助下，污水可從排水口排出。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0027] 圖1雙池式脫水系統(tǒng)
[0028] 圖2內(nèi)池側(cè)壁脫水口布置圖
[0029] 圖3陰極銅網(wǎng)布置圖
[0030] 圖4陽極銅網(wǎng)布置圖

【具體實施方式】：
[0031] (1)根據(jù)污泥產(chǎn)量，建好規(guī)格適當(dāng)?shù)碾p池式脫水系統(tǒng)。
[0032] (2)安裝好內(nèi)池底部及側(cè)壁電極網(wǎng)，并在側(cè)壁鋪設(shè)濾布（防止污泥通過脫水口進(jìn) 入外池）。
[0033] (3)安裝抽真空系統(tǒng)。
[0034] (4)將污泥倒入脫水系統(tǒng)內(nèi)池中，污泥裝滿后，在污泥上面撒上石灰，利用了石灰 遇水產(chǎn)生高熱的特點(diǎn)，殺滅污泥表面的病菌和微生物，防止滋生蚊蟲。
[0035] (5)在污泥上鋪設(shè)土工布和密封膜，完成后，可以進(jìn)行抽真空。先進(jìn)行試抽，在試 抽階段全面檢查密封膜，如有破漏，及時修補(bǔ)。正常情況下，一般膜下真空度可以迅速達(dá)到 70 ?80kPa。
[0036] (6)接通陰、陽電極網(wǎng)直流電源開啟電滲系統(tǒng)。為減弱內(nèi)池底部電極網(wǎng)附近由于污 泥的壓縮固結(jié)導(dǎo)致電阻增大而對電滲效果的不利影響，可以通過電路實現(xiàn)間歇性電滲來改 善。也可改變內(nèi)池四個側(cè)壁電極網(wǎng)的接入方式來實現(xiàn)電滲路徑的變化，最大化電滲的效果。
[0037] (7)當(dāng)污泥的含水率達(dá)到后續(xù)處理的要求時可進(jìn)行卸載施工，先關(guān)閉電滲系統(tǒng)電 源，然后停止真空泵的運(yùn)行，最后拆除真空膜和排水管道。真空膜下的無紡?fù)凉げ枷锤蓛簦?用于下一次抽真空。挖出脫水后的污泥進(jìn)行下一步處理，最后拆除濾布及電極銅網(wǎng)洗凈維 護(hù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于真空預(yù)壓聯(lián)合電滲的雙池式脫水系統(tǒng)脫水污泥的方法，其特征是為了增大 脫水面積、提高脫水效率、防止"淤堵"及惡臭擴(kuò)散，設(shè)計了雙池式脫水系統(tǒng)，并采用真空預(yù) 壓聯(lián)合電滲的方法對污泥進(jìn)行脫水。
2. 根據(jù)權(quán)利1所要求的雙池式脫水系統(tǒng)，其特征在內(nèi)池用于脫水及電滲系統(tǒng)的安置， 外池用于排水及真空預(yù)壓密封系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利2的要求，其特征在于在內(nèi)池側(cè)壁布置的脫水口，大大增大了污泥的脫水 面積，且充分利用了污泥在自重下的固結(jié)排水效應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利3的要求，其特征在于內(nèi)池側(cè)壁脫水口直徑設(shè)計成"上大下小"的形式，并 在側(cè)壁表面鋪設(shè)固液分離濾布，防止污泥在自重作用下經(jīng)由脫水口側(cè)向擠入外池。
5. 根據(jù)權(quán)利2的要求，其特征在于在內(nèi)池側(cè)壁排水口處設(shè)有直徑略大于排水口的凹 槽，用于安置陰電極網(wǎng)，內(nèi)池底部設(shè)計網(wǎng)格狀直線凹槽用于安置陽電極網(wǎng)，通過電滲作用提 高脫水效率及預(yù)防"淤堵"。
6. 根據(jù)權(quán)利2的要求，其特征在于內(nèi)池側(cè)壁四面的電極銅網(wǎng)可以通過串聯(lián)、并聯(lián)及混 聯(lián)接入電路，滲流路徑多變，充分利用電滲的作用。
7. 根據(jù)權(quán)利2的要求，其特征在于外池高于內(nèi)池的部分用作密封墻，增強(qiáng)了真空預(yù)壓 系統(tǒng)的密封性性。
8. 根據(jù)權(quán)利2的要求，其特征在于在外池側(cè)壁下部設(shè)計排水口，連接真空泵，更利于污 水的排出。
【文檔編號】C02F11/12GK104150740SQ201410404771
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】湯連生, 羅珍貴, 宋晶, 桑海濤, 孫銀磊, 張龍艦 申請人:中山大學(xué)