直流电分离的阳极板保护方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种直流电分离的阳极板保护方法与装置，该方法是通过在阴极与阳极板之间没有通过物料进行导电的情况下，通过阴极和阳极板之间另外接入的通电器接通阴极和阳极板，使阴极和阳极板之间能够经过通电器处于通电状态，对阳极板形成保护，从而提高阳极板寿命。本装置没有对原有设备和材料进行改动，仅通过外接通电器调节电流大小，连接电源、阴极板和阳极板，使阳极板始终处于通电状态，达到提高阳极板寿命的目的，是一种高效、易操作、低成本的阳极板保护方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
直流电分离的阳极板保护方法与装置
本专利技术涉及一种直流电分离的阳极板保护方法与装置，属于固液分离、离子分离和环保领域。
技术介绍
从污水的生物处理系统排出的剩余污泥含水率高、体积大，因此，对污泥进行处置之前，必须先进行脱水，尽可能地减少污泥的体积，从而降低随后的运输和处理处置费用。但主流的机械脱水技术只能将污泥含水率降低到80％左右，无法达到填埋、农用和焚烧等对含水率的要求。而电渗透技术可以将污泥含水率进一步降低，从80％左右降低到60％左右。电渗透是在电场的作用下，带负电荷的污泥颗粒会向阳极移动，而水分因为带有部分正电荷，在电压驱动下会向阴极移动，从而实现了泥水分离，达到污泥脱水的目的。但是在电渗透操作过程中，污泥的腐蚀、电化学劣化以及机械压滤等外部因素都会使阳极劣化导致性能急剧下降，进而降低脱水效果。其中，间断供电是导致其性能下降的重要因素，而在实际工程中，通电的间断是不可避免的，因此，减轻间断供电造成的阳极板的性能下降就成为提高阳极板寿命的重要技术难题。同样，在电渗析，电解领域也存在相同的问题。电渗透、电渗析、电解等都是通过直流电进行物质分离或反应的过程，都是通过阴极和阳极发挥作用的，可以简称为直流电分离。本专利技术鉴于实际工程中存在的这一问题，探索了在阴阳极断电的情况下接通人为设置的外加通电器，进行阴阳极的持续通电的方法，达到了可在直流电分离停止操作的间隙期间，在不改变极板涂层和材质的情况下提高阳极板寿命。本专利技术使阳极板即使在两次直流电分离操作的间歇也能保持持续通电，可以很好的改善阳极板性能劣化趋势，提高阳极板寿命，甚至提高电渗透脱水等效果，是一种高效、易操作、低成本的阳极板保护方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直流电分离的阳极板保护方法与装置，该方法是通过在阴极与阳极板之间没有通过物料进行导电的情况下，通过阴极和阳极板之间另外接入的通电器接通阴极和阳极板，使阴极和阳极板之间能够经过通电器处于通电状态，对阳极板形成保护，从而提高阳极板寿命。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种直流电分离的阳极板保护方法，其特征是在阴极与阳极板之间没有通过物料进行导电的情况下，通过阴极和阳极板之间另外接入的外加通电器接通阴极和阳极板，使阴极和阳极板之间经过外加通电器处于有电流流过的通电状态。所述方法，其特征在于通过接入的外加通电器，在阴极和阳极板之间流过的电流为直流电分离时低电流值的1/5以下。实现所述直流电分离的阳极板保护方法的装置，其特征在于所述另外接入的外加通电器是具有一定电阻且能够流过电流的导电元件，该导电元件一端与电渗透装置的阳极板相连接，另一端与电渗透装置的阴极相连接。直流电分离过程中阴阳极之间的断电，包括设备的故障或检修期间的通电停止，也包括批次式电渗透方式的批次间的断电。阳极板性能劣化后，脱水等直流电分离效果会下降。本专利技术对这两种情况均可采用如下方法实现目标。即当电渗透脱水等直流电分离操作停止时，在阴极与阳极板之间没有物料进行导电的情况下，迅速将阳极板接通到外加通电器，使阴极和阳极保持通电状态，电流通过导线由电源正极流出，阳极流入，流经外加通电器，由阴极流出，进入负极，完成一个电流的循环。当电渗透等直流电分离再次进行，阴阳极之间通过物料导电开始时，外加通电器的电路中断。如图1所示，当阳极板与污泥脱离接触后，阳极板2与阴极4之间通过外加通电器3，和导线5与电源1连接形成电回路，在阳极板2上保持电流流过，通电器3可以选取滑动变阻器，便于调节阻值。通过接入的外加通电器，在阴极和阳极板之间流过的电流为电渗透脱水等直流电分离时低电流值的1/5以下即可。通过低电流持续通电的方式既对阳极板产生保护作用，能耗又低。实际应用中可根据具体情况，控制电流更小一些也可以实现其功能。阴阳极连续通电与间断通电的区别在于，随着使用次数的增加，连续通电时物料脱水效率保持良好，而间断通电的脱水效率有下降趋势。由此表明连续通电对阳极板有保护作用，减轻了极板腐蚀，提高了阳极板寿命，并提高了物料的脱水效果等直流电分离效果。所述直流电分离的阳极板保护装置，其构成部分为电源、阳极板、外加通电器、阴极和导线。电流由电源正极流出，通过导线依次经过阳极板、外加通电器、阴极，经由电源负极回到电源。外加通电器是具有一定电阻且能够流过电流的导电元件，该导电元件一端与电渗透装置的阳极板相连接，另一端与电渗透装置的阴极相连接。外加通电器的电阻可采用阻值可以调节的器件也可是固定式电阻。电渗透所用脱水物料可以是污水处理厂污泥，也可以是煤泥、豆腐渣等含水物料，只要能够通过电渗透进一步脱水的含水物料均可；电渗析可以是盐浓缩、离子分离、有机酸分离等；电解可以是膜电解(如离子膜法烧碱生产等)，也可以是水处理等，但不限于这些。电渗透物料脱水导电和脱水停止期间的外加通电器导电之间的切换由电气开关实现即可，其他直流电分离操作也相同。本专利技术的有益效果是在不改变原有直流电分离装置的基础上，通过外加通电器在阴阳极间不进行不进行电分离工作的情况下，实现阳极板与阴极保持通电状态，避免了断电引起的阳极板表面贵金属的溶解引起的阳极板性能下降，避免了断电引起的阳极板表面贵金属的溶解引起的阳极板性能下降，大幅改善阳极板的寿命，并提高物料的脱水等的直流电分离效果。附图说明图1：直流电分离装置中断物料导电情况下，通过外加通电器通电示意图；图2：阳极板上下移动，污泥水平移动电渗透装置停止运行期间，通过外加通电器通电示意图；图3：垂直板框式污泥电渗透装置停止运行期间，通过外加通电器通电示意图；图4：圆筒型阳极板污泥电渗透装置停止运行期间，通过外加通电器通电示意图；图5：链条式阳极板污泥电渗透装置停止运行期间，通过外加通电器通电示意图；图6：膜电解装置停止运行期间，通过外加通电器通电示意图；其中：1—电源，2—阳极板，3—外加通电器，4-阴极，5—导线，6-动力辊，7-滤带或阴极网带移动方向，8-支撑辊，9-上下移动阳极板加压机构，10-链条式阳极板支撑辊，11-链条式阳极板动力辊，12-链条式阳极板移动方向，13-阴极加压流体空间，14-滤带，15-链条式阳极板加压辊，16-电解槽，17—电解溶液，18-电解阴极板。具体实施方式实施例1本实施例是污水处理厂剩余污泥的电渗透脱水装置的阳极板保护实施例。剩余污泥经过机械压滤含水率达到82％后进入电渗透装置，在直流电场作用下脱水。所采用的电渗透脱水装置是批次式操作方式(如阳极板上下移动，污泥水平移动式电渗透装置)，即污泥进入阴极和阳极板之间后，阴极和阳极板均停止机械运动进行脱水，达到所定要求含水率(60％左右)时，阳极板及阴极均与污泥脱离接触，排出污泥。此时阴极和阳极板之间不再通过污泥有电流流过。采用如图2所示系统，阳极板2上下移动，污泥水平移动。电渗透时，阳极板2降下，通过阳极板加压机构9加压，使阳极板2与处于阴极之间的污泥(图中未标示)密切接触，进行电渗透脱水。电渗透结束后，解除阳极板的加压，阳极板升起，污泥由移动的滤带14、动力辊6和支撑辊8的承载沿滤带移动方向7移动排出。当阳极板与污泥脱离接触后，阳极板2与阴极4之间通过外加通电器3，和导线5与电源1连接形成电回路，在阳极板2上保持电流流过，通电器3可以选取滑动变阻器，便于调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电分离的阳极板保护方法，其特征是在阴极与阳极板之间没有通过物料进行导电的情况下，通过阴极和阳极板之间另外接入的外加通电器接通阴极和阳极板，使阴极和阳极板之间经过外加通电器处于有电流流过的通电状态。

【技术特征摘要】
1.一种直流电分离的阳极板保护方法，其特征是在阴极与阳极板之间没有通过物料进行导电的情况下，通过阴极和阳极板之间另外接入的外加通电器接通阴极和阳极板，使阴极和阳极板之间经过外加通电器处于有电流流过的通电状态。2.如权利要求1所述的方法，其特征是接入的外加通电器，在阴极和阳极板之间流过的电流为直流电分离时低电流值的1/5以下。3.实现权利要求1或2的直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书廷，张聪聪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12