真空預壓聯合電滲的雙池式污泥脫水技術的制作方法
【專利摘要】本發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、真空預壓聯合電滲脫水污泥的方法，能夠高效、快速的實現污泥脫水。脫水系統如附圖所示，通過雙池的特殊設計，外池高于內池，高出部分用作密封墻。在內池側壁布置脫水口，外池側壁下部設置排水口。并在內池側壁及底部布置電極銅網，外池排水口連接真空泵，實現真空預壓聯合電滲，內池脫水，外池排水的技術思路。本發明利用特殊脫水池設計，很好的避免了已有的污泥脫水技術的諸多缺陷，能較為快速、高效的脫水污泥。
【專利說明】真空預壓聯合電滲的雙池式污泥脫水技術
【技術領域】：
[0001] 本發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、真空預 壓聯合電滲脫水污泥的方法，屬于污泥處理領域的創新技術。
【背景技術】：
[0002] 污泥是污水處理廠處理污水過程中的副產物，產量巨大，成分復雜，若處理不好， 很容易會造成對環境的二次污染。污泥處理的原則是減量化、穩定化、無害化和資源化。因 此，污泥的減量化無疑是污泥后續處理的關鍵，而污泥減量化最直接有效地方法是脫水。目 前國內外主要的污泥脫水方法為自然干化脫水、機械脫水、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 干化期間污泥散發出的惡臭對附近居民的影響很大；機械脫水雖然已經占據著主導地位， 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安全隱患；超聲破脫水高強度、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備成本增加，且有安全隱患，投加酸 或者堿等化學藥劑能加速水解，降低反應溫度，但強烈腐蝕設備，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，導致電滲析無法徹底進行。
[0004] 本發明考慮污泥本身特性、脫水效果及周邊環境問題，設計出雙池式脫水系統，采 用真空預壓聯合電滲對污泥進行脫水處理。
【發明內容】
：
[0005] 污泥在處理過程中會遇到以下問題：（1)污泥會產生臭味，如不采取相應的措施 會嚴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) 在污泥固結的過程中會產生大量的滲濾液，如處理不好，滲濾液則會滲入地下，導致地下水 被污染，危害居民的身體健康；(4)真空預壓一般用于軟地基處理，排水方式多為頂部排水 (插排水板），把真空預壓法引入污泥脫水會產生兩個問題，一是污泥脫水系統需要重復使 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，本發明考 慮設計永久性新型雙池式脫水系統（內池側壁脫水，外池下部排水），采用真空預壓聯合電 滲對污泥進行脫水處理。
[0006] 脫水系統的"雙池"具體設計如下：根據具體污泥產量設計雙池（見圖1)。外池 規格為aXaX (b+c) (m3)，內池規格為&1Χ&1ΧΜπι3)，池壁厚度原則上是越厚越好（強度越 高），可根據污泥生產量來確定其厚度，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。外池相對內池高出的一部分，用作密封墻，有助于整個真空預壓 系統的密封性。圖1各部分具體功能說明如下：
[0007] 1.外池。用于系統的密封及儲存由內池脫出的污水。
[0008] 2.內池。儲存待處理污泥、裝置電滲系統及固液分離濾布。
[0009] 3.脫水口。連接真空泵、排水。
[0010] 整個脫水系統包括以下幾個部分：內池脫水系統、外池排水及抽真空系統、電滲系 統及密封系統。各系統具體設計如下：
[0011] 1.內池脫水系統
[0012] 為增大污泥脫水面積，且方便操作，摒棄了傳統真空預壓系統污泥頂部插排水板 的方式，在內池側壁設計一系列圓形脫水口，并在內池側壁表面鋪設濾布防止污泥經由脫 水口進入外池，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 口直徑的設計采用上大下小的形式（見圖2)。根據內池大小，設計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] 為方便電極網的安置，內池側壁脫水口處設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的相連，相應的，內池底部也設有網狀凹槽 方便安置陽極電極網。
[0014] 2.外池排水及抽真空系統
[0015] 不同于現有真空預壓的排水系統從頂部排水的方式，本發明在外池距離底部高度 為h(h越小，越利于污水排出）處設計直徑為d p(m)的排水口，抽真空設備直接與排水口相 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
[0017] 本發明的電滲系統選用直流電源，電極選用銅網。陽極銅網呈四邊形網格狀，規格 為eXe(m)，網格劃分與內池底部網格直線凹槽相對應，埋設在內池底部（見圖3)。陰極銅 網呈圓形網狀，與內池側壁圓形凹槽相應，安置于內池四壁，同一側壁的圓形電極銅網用銅 線串聯（見圖4)。
[0018] 圖3中各部分功能說明如下：
[0019] 8.圓形電極網：與內池側壁的圓形凹槽大小相對應，主要用于防止脫水口"淤堵" 和提商脫水效率。
[0020] 9.圓形電極網連接線：使內池側壁（單面）的電極銅網串聯。
[0021] 10.接電源線：接入直流電源陰極，也可以與內池側壁其他面的電極網實現串聯、 并聯及混聯，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] 11.四邊形網格狀電極銅網：鋪設在內池底部，網格分布與內池底部的網格狀凹 槽相對應，用作電滲系統陽極。
[0024] 12.接電源線：接入直流電源陽極。
[0025] 4.密封系統
[0026] 密封系統主要由密封墻、土工布及密封膜組成。本發明中，外池高出內池的部分作 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。本發明的 密封墻為永久性設施，可重復利用，鋪在上面的橡膠板可以視老化情況進行更換。密封膜的 材料為聚氯乙烯薄膜，與常規的真空預壓施工所用的薄膜一樣；在鋪設薄膜之前，為防止場 地中的尖銳物體將其刺破，先在淤泥池面鋪設一層針刺無紡土工布。操作完成后外池處于 完全封閉狀態，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
[0028] 圖2內池側壁脫水口布置圖
[0029] 圖3陰極銅網布置圖
[0030] 圖4陽極銅網布置圖
【具體實施方式】：
[0031] (1)根據污泥產量，建好規格適當的雙池式脫水系統。
[0032] (2)安裝好內池底部及側壁電極網，并在側壁鋪設濾布（防止污泥通過脫水口進 入外池）。
[0033] (3)安裝抽真空系統。
[0034] (4)將污泥倒入脫水系統內池中，污泥裝滿后，在污泥上面撒上石灰，利用了石灰 遇水產生高熱的特點，殺滅污泥表面的病菌和微生物，防止滋生蚊蟲。
[0035] (5)在污泥上鋪設土工布和密封膜，完成后，可以進行抽真空。先進行試抽，在試 抽階段全面檢查密封膜，如有破漏，及時修補。正常情況下，一般膜下真空度可以迅速達到 70 ?80kPa。
[0036] (6)接通陰、陽電極網直流電源開啟電滲系統。為減弱內池底部電極網附近由于污 泥的壓縮固結導致電阻增大而對電滲效果的不利影響，可以通過電路實現間歇性電滲來改 善。也可改變內池四個側壁電極網的接入方式來實現電滲路徑的變化，最大化電滲的效果。
[0037] (7)當污泥的含水率達到后續處理的要求時可進行卸載施工，先關閉電滲系統電 源，然后停止真空泵的運行，最后拆除真空膜和排水管道。真空膜下的無紡土工布洗干凈， 用于下一次抽真空。挖出脫水后的污泥進行下一步處理，最后拆除濾布及電極銅網洗凈維 護。
【權利要求】
1. 一種基于真空預壓聯合電滲的雙池式脫水系統脫水污泥的方法，其特征是為了增大 脫水面積、提高脫水效率、防止"淤堵"及惡臭擴散，設計了雙池式脫水系統，并采用真空預 壓聯合電滲的方法對污泥進行脫水。
2. 根據權利1所要求的雙池式脫水系統，其特征在內池用于脫水及電滲系統的安置， 外池用于排水及真空預壓密封系統。
3. 根據權利2的要求，其特征在于在內池側壁布置的脫水口，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排水效應。
4. 根據權利3的要求，其特征在于內池側壁脫水口直徑設計成"上大下小"的形式，并 在側壁表面鋪設固液分離濾布，防止污泥在自重作用下經由脫水口側向擠入外池。
5. 根據權利2的要求，其特征在于在內池側壁排水口處設有直徑略大于排水口的凹 槽，用于安置陰電極網，內池底部設計網格狀直線凹槽用于安置陽電極網，通過電滲作用提 高脫水效率及預防"淤堵"。
6. 根據權利2的要求，其特征在于內池側壁四面的電極銅網可以通過串聯、并聯及混 聯接入電路，滲流路徑多變，充分利用電滲的作用。
7. 根據權利2的要求，其特征在于外池高于內池的部分用作密封墻，增強了真空預壓 系統的密封性性。
8. 根據權利2的要求，其特征在于在外池側壁下部設計排水口，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 優先權日:2014年8月11日
【發明者】湯連生, 羅珍貴, 宋晶, 桑海濤, 孫銀磊, 張龍艦 申請人:中山大學