申请日2015.08.13
公开(公告)日2016.01.06
IPC分类号C02F11/12; H01M8/16
摘要
本实用新型公开了一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，包括阳极室、阴极室和污泥真空电渗装置，所述阳极室和阴极室之间通过质子交换膜连接，所述污泥真空电渗装置包括电渗阳极、电渗阴极和集水槽，所述电渗阳极通过导线与阳极室相连，电渗阴极通过导线与阴极室相连，所述电渗阴极还通过抽水管与集水槽相连，所述水抽管上位于电渗阴极与阴极室之间设置有真空泵，所述阳极室内设置有搅拌器，述阴极室底部设置有砂芯曝气装置。本实用新型中的污泥微生物燃料电池的污泥是污水厂的剩余污泥，不仅提供了真空电渗装置的电源，而且污泥经过燃料电池处理后BOD、COD等有机质大大下降，因此污泥微生物燃料电池不仅解决了剩余污泥处理难的问题。
权利要求书
1.一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：包括阳极室(1)、阴极室(2)和污泥真空电渗装置，所述阳极室(1)和阴极室(2)之间通过质子交换膜(4)连接，所述污泥真空电渗装置包括电渗阳极(6)、电渗阴极(7)和集水槽(11)，所述电渗阳极(6)通过导线与阳极室(1)相连，电渗阴极(7)通过导线与阴极室(2)相连，所述电渗阴极(7)还通过抽水管(9)与集水槽(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述抽水管(9)上位于电渗阴极(7)与阴极室(2)之间设置有真空泵(10)。
3.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述阳极室(1)内设置有搅拌器(3)。
4.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述阴极室(2)底部设置有砂芯曝气装置(5)。
5.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述电渗阳极(6)和电渗阴极(7)均采用钛管制成，且在钛管表面设置有拉缝。
6.根据权利要求5所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述钛管表面覆盖一层3mm厚的土工布(8)，且土工布(8)上的孔隙口径为300μm。
7.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述抽水管(9)为塑料硬管。
8.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述阳极室(1)和阴极室(2)均采用有机玻璃制成。
9.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述质子交换膜(4)采用Nafion115质子交换膜。
10.根据权利要求1所述的一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，其特征在于：所述阳极室(1)和阴极室(2)的体积均为6500ml，其中阳极室(1)的有效体积为4680ml，阴极室(2)的有效体积为4560ml。
说明书
一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置
技术领域
本实用新型涉及一种污水厂污泥处理工艺，具体是一种污泥微生 物燃料电池辅助污泥脱水装置，属于环保水处理技术领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展和城镇化水平的不断提高，污水处理设 施的数量也在快速增加，这些污水处理设施在使用过程中产生了大量 的剩余污泥。目前我国含水率在90%的污泥的年产量快速增长。而传 统的污泥脱水技术都是采用机械脱水方式，机械脱水能耗高，脱水后， 污泥含水率仍然高达85%，根据《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥 质》(CJ/T309-2009)规定，污泥进行填埋或者农用时含水率必须降 低至60%以下，因此有必要采用新型深度脱水技术解决污泥脱水难的 问题。再次，污泥中微生物活性很高，针对微生物燃料电池在污泥中 的大量研究证明，污水厂污泥作为燃料电池的生物源是合理且成熟 的。污水厂污泥一部分作为燃料电池的微生物源，燃料电池产生的电 能作为真空电渗的电源来源，发电产生的泥和剩余污泥一起作为待脱 水的污泥进行真空电渗。因此，如何开发一种新型污泥脱水装置，使 得污泥燃料电池和真空电渗污泥脱水装置能有效结合起来，从而达到 污泥的处理处置的目的，是目前污泥处理技术领域亟待解决的技术问 题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种污泥微生物燃料电 池辅助污泥脱水装置，该装置运行成本低、操作方便、易维护、处理 效率高。
本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。
一种污泥微生物燃料电池辅助污泥脱水装置，包括阳极室、阴极 室和污泥真空电渗装置，所述阳极室和阴极室之间通过质子交换膜连 接，所述污泥真空电渗装置包括电渗阳极、电渗阴极和集水槽，所述 电渗阳极通过导线与阳极室相连，电渗阴极通过导线与阴极室相连， 所述电渗阴极还通过抽水管与集水槽相连。
所述水抽管上位于电渗阴极与阴极室之间设置有真空泵。
所述阳极室内设置有搅拌器。
所述阴极室底部设置有砂芯曝气装置。
所述电渗阳极和电渗阴极均采用钛管制成，且在钛管表面设置有 拉缝。
所述钛管表面覆盖一层3mm厚的土工布，且土工布的孔隙口径 为300μm。
所述抽水管为塑料硬管。
所述阳极室和阴极室均采用有机玻璃制成。
所述质子交换膜采用Nafion115质子交换膜。
所述阳极室和阴极室的体积均为6500ml，其中阳极室的有效体 积为4680ml，阴极室的有效体积为4560ml。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型中的污泥微生物燃料电池的污泥是污水厂的剩余污 泥，不仅提供了真空电渗装置的电源，而且污泥经过燃料电池处理后 BOD、COD等有机质大大下降。因此污泥微生物燃料电池不仅解决 了剩余污泥处理难的问题，而且不用提供额外电耗;其次，本实用新 型采用真空电渗相对传统机械脱水方式脱水效率高，机械脱水只能去 除自由水和部分间隙水，而真空电渗不仅能去除自由水、间隙水而且 对结合水也有一定的去除作用，经过真空电渗后含水率能下降到50% 左右。