申请日2018.12.29
公开(公告)日2019.03.19
IPC分类号C02F11/15; C02F11/122
摘要
本发明公开了一种污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，包括：机械压滤脱水设备设有待处理污泥入口和压滤污泥出口;机械压滤脱水设备的压滤污泥出口经中间传送组件与双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备连接;双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备设有处理污泥出口，该处理污泥出口与输出设备连接;控制装置，与双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备电气连接，能控制双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备依次进行泵送压力耦合电渗透脱水处理和鼓膜压榨耦合电渗透脱水处理。能实现污泥压滤前期机械压滤脱水加污泥电渗透耦合泵送二次高干脱水等几道工序组合对污泥干化脱水，具有工艺流程简单，操作简便，占地小等优点。
权利要求书
1.一种污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，其特征在于，包括：
机械压滤脱水设备、中间传送组件、双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备、输出设备和控制装置;其中，
所述机械压滤脱水设备设有待处理污泥入口和压滤污泥出口;
所述机械压滤脱水设备的压滤污泥出口经所述中间传送组件与所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备连接;
所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备设有处理污泥出口，该处理污泥出口与所述输出设备连接;
所述控制装置，与所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备电气连接，能控制所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备依次进行泵送压力耦合电渗透脱水处理和鼓膜压榨耦合电渗透脱水处理。
2.根据权利要求1所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，其特征在于，所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备包括：
污泥螺杆泵、双向出水滤室、电渗透压滤机、液压站和整流电源;其中，
所述污泥螺杆泵与双向出水滤室和电渗透压滤机顺次连接;
所述双向出水滤室的双向出水电极网与所述整流电源电气连接;
所述电渗透压滤机与所述整流电源电气连接，该电渗透压滤机的驱动端与所述液压站连接。
3.根据权利要求2所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，其特征在于，所述双向出水滤室包括间隔设置的两个滤板，其中一个滤板为隔膜滤板，两个滤板的外表面分别设置滤布，两个滤板之间间隔设置两个双向出水的网板电极。
4.根据权利要求1至3任一项所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，其特征在于，所述机械压滤脱水设备采用离心式带压机。
5.根据权利要求1至3任一项所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，其特征在于，所述中间传送组件包括：
顺次连接的溜槽和储罐。
6.根据权利要求1至3任一项所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，其特征在于，所述输出设备采用无轴螺旋输送机。
7.一种污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，包括以下步骤：
污泥机械压滤脱水：通过所述系统的机械压滤脱水设备将含水率96%～98%的污泥在经絮凝剂絮凝后，进行机械压滤脱水，得到含水率82%～88%的污泥;
所述污泥机械压滤脱水处理后的污泥经中间传送组件输入所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备，在所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备内依次进行泵送压力耦合电渗透脱水处理和鼓膜压榨耦合电渗透脱水处理，其中，
泵送压力耦合电渗透脱水处理：按设定压力控制所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备的泵送压力，并开启该双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备的双向出水滤室的电渗透处理，在泵送压力耦合电渗透作用下，保持该双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备的进泥量与出水量动态平衡，使所述双向出水滤室的正负极双向排水，去除污泥中水分;
鼓膜压榨耦合电渗透脱水处理：切换所述双向出水滤室的正负极电极性，保持电渗透耦合隔膜压榨出水0.5～1h，使泥饼厚度降低到20mm，在所述双向出水滤室的阴极滤布侧得到含水率为45%～55%、温度为40℃～60℃的泥饼;
输出泥饼：通过所述系统的输出设备输出所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备内依次进行泵送压力耦合电渗透脱水和鼓膜压榨耦合电渗透脱水后的泥饼。
8.根据权利要求7所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水方法，其特征在于，所述方法的泵送压力耦合电渗透脱水处理中，电渗透脱水处理为：
控制所述双向出水滤室的电极极性进行频繁倒极状态下，对其内的污泥进行电渗透脱水处理，脱水持续时间为1～2h，直至泥饼干基占所述双向出水滤室的型腔体积的50%，泥饼密度达到1.3kg/L时，停止污泥进料。
说明书
一种污泥电渗透双向出水与双电耦合高干脱水系统及方法
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种污泥电渗透双向出水与双电耦合高干脱水系统及方法。
背景技术
我国市政领域，一直以来“重水轻泥”，造成污泥处理设施建设缓慢。市政污泥高含水、难脱水、产恶臭、有机物含量高、含重金属和致病微生物等有害物质。如不进行妥善处理，将严重影响生态环境并危及人类的健康。据城乡建设部统计，我国污泥处置率仅约25%。大量污泥未得到减量化、稳定化、无害化处置。特别是，目前的污泥处理标准要求“污水处理厂以贮存为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下”。
目前，污泥处置技术主要有干化焚烧、填埋和土地利用，脱水处理是完成最终处置重要前提，而污泥脱水是目前需要解决的关键难题。目前针对含水率99%的污泥脱水机有转鼓浓缩机、离心浓缩机、带式浓缩机，针对含水95%以下的污泥脱水机有离心脱水机、厢式脱水机、板框脱水机、隔膜脱水机，其中隔膜压滤机可充气或充水进行二次压滤因而脱水效果最好。在投加化学药剂情况下可将污泥含水率降至60%左右，且需添加30%以上(基于绝干污泥量)的FeCl3和CaO等药剂进行化学调理改性，脱水后泥饼含水率最低60%。泥饼因高pH、高含钙量、高氯含量而无法进行土地利用或直接焚烧，只能进行混合填埋，限制了污泥的资源化利用。如需进一步降低污泥含水率，需增加高温热干化或低温冷凝干化处理装置，将污泥含水率降低至40%以下。热干化或低温冷凝干化技术投资成本和运行成本较高，较多水厂无法承担其高额费用。
目前市场上电渗透污泥高干脱水技术均为单侧出水，作为污泥高干脱水新技术，虽然工艺流程简单、能耗低。但是存在效率低，产能低，结垢和发热臭气量大的二次污染等缺陷问题。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种污泥电渗透双向出水与双电耦合高干脱水系统及方法，能直接实现大幅度降低发热、臭气、结垢等二次污染，提高，产能加大，也降低操作工人工卸料的劳动强度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，包括：
机械压滤脱水设备、中间传送组件、双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备、输出设备和控制装置;其中，
所述机械压滤脱水设备设有待处理污泥入口和压滤污泥出口;
所述机械压滤脱水设备的压滤污泥出口经所述中间传送组件与所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备连接;
所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备设有处理污泥出口，该处理污泥出口与所述输出设备连接;
所述控制装置，与所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备电气连接，能控制所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备依次进行泵送压力耦合电渗透脱水处理和鼓膜压榨耦合电渗透脱水处理。
本发明实施方式还提供一种污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水方法，采用本发明所述的污泥电渗透双向出水及双电耦合高干脱水系统，包括以下步骤：
污泥机械压滤脱水：通过所述系统的机械压滤脱水设备将含水率96%～98%的污泥在经絮凝剂絮凝后，进行机械压滤脱水，得到含水率82%～88%的泥饼;
传送泥饼：经所述系统的中间传送组件将所述污泥机械压滤脱水输出的泥饼送至所述所述系统的双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备进行处理;
泥饼在所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备内依次进行泵送压力耦合电渗透脱水处理和鼓膜压榨耦合电渗透脱水处理，其中，
泵送压力耦合电渗透脱水处理：按设定压力控制所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备的泵送压力，并开启该双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备的双向出水滤室的电渗透处理，在泵送压力耦合电渗透作用下，保持该双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备的进泥量与出水量动态平衡，使所述双向出水滤室的正负极双向排水，去除污泥中水分;
鼓膜压榨耦合电渗透脱水处理：切换所述双向出水滤室的正负极电极性，保持电渗透耦合隔膜压榨出水0.5～1h，使泥饼厚度降低到20mm，在所述双向出水滤室的阴极滤布侧得到含水率为45%～55%、温度为40℃～60℃的泥饼;
输出泥饼：通过所述系统的输出设备输出所述双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备内依次进行泵送压力耦合电渗透脱水和鼓膜压榨耦合电渗透脱水后的泥饼。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的污泥电渗透双向出水与双电耦合高干脱水系统及方法，其有益效果为：
通过有机连接的机械压滤脱水设备、中间传送组件、双向出水电渗透耦合泵送高干脱水设备、输出设备和控制装置形成一种污泥处理设备，能实现污泥压滤前期机械压滤脱水加污泥电渗透耦合泵送二次高干脱水等几道工序组合对污泥干化脱水，具有工艺流程简单，操作简便，占地小等优点。