转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统及其脱水方法技术方案

转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统及其脱水方法，包括电源、正负极转换器和底架，底架上方设有安装架，底架上安装有位于安装架下方的电渗液收集仓，安装架上安装有外形为长方体的电渗透反应器，安装架上通过绳线连接有加药注射装置，以电渗透反应器的长度方向为左右水平方向，电渗液收集仓的宽度和长度均大于电渗透反应器的宽度和长度，电渗透反应器的左侧和右侧均敞口，电渗透反应器的顶部开设有污泥口，污泥口处后侧通过合页铰接有盖板，盖板前侧通过搭扣与电渗透反应器的顶壁连接；综上所述，本发明专利技术通过电渗透联合高级氧化对污泥进行脱水，无需添加大量的高级氧化剂、不会因产生电极板的过度腐蚀造成重金属污染、工艺流程简单。

Conversion electrode type electro osmosis advanced oxidation sludge dewatering system and dewatering method thereof

The reverse osmosis electrode type electric dehydration system and advanced oxidation sludge dewatering method, including power supply, polarity converter and frame installation rack is arranged above the base frame chassis is installed on the mounting frame is located below the electroosmotic liquid collecting bin, the mounting bracket is installed on the shape of electro osmosis reactor cuboid, the mounting bracket through a rope line connected with the dosing injection device in the length direction of the electro osmotic reactor for horizontal, electroosmotic liquid collecting bin width and length were greater than the electro osmosis reactor width and length of electro osmosis reactor on the left and right are open, the electric reactor is arranged on the top penetration of sludge, sludge outlet the rear hinge cover is connected with the front cover by snap top wall electro osmosis reactor; to sum up, the present invention by electro osmosis combined with advanced oxidation of sludge The utility model does not need to add a large amount of advanced oxidant, and can not cause heavy metal pollution because of excessive corrosion of the electrode plate, and the process flow is simple.

【技术实现步骤摘要】
转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统及其脱水方法
本专利技术属于污泥脱水
，具体涉及一种转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统及其脱水方法。
技术介绍
污泥是污水厂活性污泥处理废水后产生的一种极易溶于水的固体物质，其中含有大量的有机物、有毒有害物质及一些无机物碎片。污泥具有产量大、含水率高、处理难度大等特点，不处置或不妥当地处理污泥都有可能导致二次污染并危害土地、水源、居民与牲畜的健康。经研究发现，污泥的安全处置甚至二次利用的前提是有效地去除污泥中的水分，从而降低处置环节的难度。污水处理厂经常使用的处理方式是利用板框压滤机、离心脱水机或带式压滤机，通过挤压或离心等物理方式对污泥进行浅层处理。上述工艺处理后的污泥基本无法满足我国日益严格的污泥处理处置标准。鉴于上述原因，深度脱水技术逐渐成为污泥脱水的新途径。高级氧化体系因其高效的脱水能力及简单的操作方式曾成为研究的特点，但由于诸多实际限制无法广泛应用，例如高级氧化体系仅针对含水率95％-99％的液体污泥，大量添加无机药剂所处理后的污泥无法直接利用，脱除的滤液也必须进行复杂的处理后才能回流。中国专利文献《一种改善城市污泥脱水性能的方法》（公开号CN105502882A）公布了一种高级氧化深度脱水的工艺，具体为通过向含水率为98％-99％左右的城市污泥投加亚铁盐和过硫酸盐进行搅拌反应，再加入生石灰与硅酸盐水泥进行调理，抽滤脱水后获得含水率50％-55％的泥饼，该工艺添加了大量的无机调理剂，处理后的滤液呈强碱性；在实际应用中，已使用机械脱水的污水处理厂需改造整体工艺，否则难以实现。电渗透技术作为一种清洁、高效的深度脱水技术已经开始小范围应用于污泥的干化处理环节。然而传统电渗透技术也存在限制其应用的缺点，例如：仅使用电渗透技术进行脱水时，处理后的污泥靠近阳极侧含水率比阴极侧低15％-20％左右；电渗透过程中阳极的金属电极腐蚀的速率极快，腐蚀后产生的重金属离子进入污泥和滤液中会造成重金属污染。电渗透联合脱水技术已成为环境行业的研究主流。中国专利文献《一种用于市政污泥深度脱水的脱水系统》（公开号CN204111556U）公布了一种电渗透添加复合调理剂的深度脱水方式。具体为，先添加复合调理剂搅拌后将污泥脱水至70％-85％，随后进行电渗透脱水，将含水率降低至50％-55％，该工艺流程复杂，而且需要添加大量的无机药剂，电渗透后的泥饼均匀性差，无法直接进行后续的污泥处置。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种无需添加大量的高级氧化剂、不会因产生电极板的过度腐蚀造成重金属污染、工艺流程简单的转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统及其脱水方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统，包括电源、正负极转换器和底架，底架上方设有安装架，底架上安装有位于安装架下方的电渗液收集仓，安装架上安装有外形为长方体的电渗透反应器，安装架上通过绳线连接有加药注射装置，以电渗透反应器的长度方向为左右水平方向，电渗液收集仓的宽度和长度均大于电渗透反应器的宽度和长度，电渗透反应器的左侧和右侧均敞口，电渗透反应器的顶部开设有污泥口，污泥口处后侧通过合页铰接有盖板，盖板前侧通过搭扣与电渗透反应器的顶壁连接；电渗透反应器的内壁设有滤布，电渗透反应器的前侧壁、后侧壁和底部均开设有若干透水孔，电渗透反应器的前侧壁和滤布上对应开设有加药孔，加药孔至少设有两个，加药孔处设有堵头；电渗透反应器的左侧和右侧分别设有一组电极组，两组电极组关于电渗透反应器的中线左右对称设置，位于左侧的电极组包括液压缸和铁电极板，液压缸的缸体固定在安装架的左侧且其轴线沿左右水平方向设置，铁电极板滑动连接在电渗透反应器内，铁电极板的外侧壁与电渗透反应器的内壁密封配合，液压缸的活塞杆连接在铁电极板的左侧面；电源、正负极转换器和两块铁电极板通过导线连接；加药注射装置包括推杆和注射筒，注射筒的一端封堵且另一端敞口，注射筒的封堵端开设有圆孔，推杆滑动插设在圆孔内并伸入到注射筒内，伸入到注射筒内的推杆的一端固定有活塞，推杆的另一端设有位于注射筒外部的手柄，活塞外缘与注射筒内壁滑动并密封配合，活塞的侧面固定有转轴，转轴与注射筒同轴线设置；注射筒的敞口端设有搅拌喷射机构。注射筒的敞口端部的内侧开设有内螺纹，搅拌喷射机构包括锥筒结构的喷射头，喷射头侧壁上均匀开设有若干喷射孔，喷射头上同轴线固定有圆筒形的安装台，安装台外侧开设有外螺纹，安装台螺纹连接在注射筒的敞口端部，安装台内固定有固定架，固定架上固定有固定轴，固定轴与注射筒同轴线设置，固定轴上转动连接有扇叶，扇叶的旋进方向朝向喷射头。注射筒的敞口端面与喷射头的对接处设有橡胶密封垫圈。盖板的外周与电渗透反应器的对接处设有密封条。转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统的脱水方法，包括以下步骤：（1）、配制药剂；根据所选高级氧化剂与污泥的比例配制相应浓度的药剂，所选高级氧化剂为过氧化氢、过氧化钠、过氧化钙、过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵；（2）、装入污泥；开启搭扣，打开盖板，通过污泥口向电渗透反应器内装入污泥，关闭盖板，锁上搭扣；（3）、通过加药注射装置向电渗透反应器内注入药剂；（4）电渗透脱水；打开电源，两块铁电极板得电，与此同时启动两个液压缸，两个液压缸推动两块铁电极板相向移动，两块铁电极板开始对电渗透反应器内的污泥进行电渗透并挤压，其中在正负极转换器的作用下，两块铁电极板经一定频率时间变换电极，最终污泥在药剂、电渗透以及挤压力的作用下脱出水并产生气体，产生的气体挥发散掉，脱出的水透过滤布从透水孔处流出，最终流至电渗液收集仓内；（5）收集泥饼；电渗透脱水后，污泥形成泥饼，关闭电源以及两个液压缸，开启搭扣并打开盖板，使用夹持工具将电渗透反应器内的泥饼夹出。步骤（3）中通过加药注射装置向电渗透反应器内注入药剂的具体方法为：将喷射头插入已配制好的药剂内，接着向上拉取手柄，手柄通过推杆拉动活塞向上移动，从而在活塞的作用下药剂从喷射孔吸入注射筒内，注射筒内吸满药剂后，拔出加药孔处的堵头，然后将注射筒插入电渗透反应器的污泥内，注射筒插入污泥内的同时推动手柄，使活塞将注射筒内的药剂从喷射头的喷射孔喷出，由于药剂沿注射筒的轴向方向流动，扇叶在受到药剂流动的冲击下转动，从而对通过扇叶的药剂进行搅拌，由于药剂通过扇叶具有旋转力，药剂进入到喷射头进一步混合，另外喷射头为锥筒结构，喷射孔设置在喷射头的侧壁上，所以药剂从喷射头喷出时会向四周散开，最后均匀地喷射在污泥内，在推动推杆注药过程中，注射筒在电渗透反应器内沿前后方向往复移动，达到更加均匀注射的效果，在一个加药孔内注射完药剂后，再选择另外一个加药孔重复以上注药过程；注入药剂后，拔出注射筒并将堵头重新塞回在加药孔处。采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术的工艺采用电渗透技术联合高级氧化脱水，能够对含水率75％-99％的液态或半固态污泥进行处理，有效地降低了污泥的含水率，而且处理后的污泥可直接用于后续的污泥处置；（2）本专利技术可针对两种目前存在形式较广泛的污泥进行脱水处理（即含水率较高的呈液态的稀污泥和含水率较低的呈固态的一次脱水污泥）；（3）本专利技术工艺仅需添加少量的高级氧化剂，所处理的电渗液简单处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统，其特征在于：包括电源、正负极转换器和底架，底架上方设有安装架，底架上安装有位于安装架下方的电渗液收集仓，安装架上安装有外形为长方体的电渗透反应器，安装架上通过绳线连接有加药注射装置，以电渗透反应器的长度方向为左右水平方向，电渗液收集仓的宽度和长度均大于电渗透反应器的宽度和长度，电渗透反应器的左侧和右侧均敞口，电渗透反应器的顶部开设有污泥口，污泥口处后侧通过合页铰接有盖板，盖板前侧通过搭扣与电渗透反应器的顶壁连接；电渗透反应器的内壁设有滤布，电渗透反应器的前侧壁、后侧壁和底部均开设有若干透水孔，电渗透反应器的前侧壁和滤布上对应开设有加药孔，加药孔至少设有两个，加药孔处设有堵头；电渗透反应器的左侧和右侧分别设有一组电极组，两组电极组关于电渗透反应器的中线左右对称设置，位于左侧的电极组包括液压缸和铁电极板，液压缸的缸体固定在安装架的左侧且其轴线沿左右水平方向设置，铁电极板滑动连接在电渗透反应器内，铁电极板的外侧壁与电渗透反应器的内壁密封配合，液压缸的活塞杆连接在铁电极板的左侧面；电源、正负极转换器和两块铁电极板通过导线连接；加药注射装置包括推杆和注射筒，注射筒的一端封堵且另一端敞口，注射筒的封堵端开设有圆孔，推杆滑动插设在圆孔内并伸入到注射筒内，伸入到注射筒内的推杆的一端固定有活塞，推杆的另一端设有位于注射筒外部的手柄，活塞外缘与注射筒内壁滑动并密封配合，活塞的侧面固定有转轴，转轴与注射筒同轴线设置；注射筒的敞口端设有搅拌喷射机构。...

【技术特征摘要】
1.转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统，其特征在于：包括电源、正负极转换器和底架，底架上方设有安装架，底架上安装有位于安装架下方的电渗液收集仓，安装架上安装有外形为长方体的电渗透反应器，安装架上通过绳线连接有加药注射装置，以电渗透反应器的长度方向为左右水平方向，电渗液收集仓的宽度和长度均大于电渗透反应器的宽度和长度，电渗透反应器的左侧和右侧均敞口，电渗透反应器的顶部开设有污泥口，污泥口处后侧通过合页铰接有盖板，盖板前侧通过搭扣与电渗透反应器的顶壁连接；电渗透反应器的内壁设有滤布，电渗透反应器的前侧壁、后侧壁和底部均开设有若干透水孔，电渗透反应器的前侧壁和滤布上对应开设有加药孔，加药孔至少设有两个，加药孔处设有堵头；电渗透反应器的左侧和右侧分别设有一组电极组，两组电极组关于电渗透反应器的中线左右对称设置，位于左侧的电极组包括液压缸和铁电极板，液压缸的缸体固定在安装架的左侧且其轴线沿左右水平方向设置，铁电极板滑动连接在电渗透反应器内，铁电极板的外侧壁与电渗透反应器的内壁密封配合，液压缸的活塞杆连接在铁电极板的左侧面；电源、正负极转换器和两块铁电极板通过导线连接；加药注射装置包括推杆和注射筒，注射筒的一端封堵且另一端敞口，注射筒的封堵端开设有圆孔，推杆滑动插设在圆孔内并伸入到注射筒内，伸入到注射筒内的推杆的一端固定有活塞，推杆的另一端设有位于注射筒外部的手柄，活塞外缘与注射筒内壁滑动并密封配合，活塞的侧面固定有转轴，转轴与注射筒同轴线设置；注射筒的敞口端设有搅拌喷射机构。2.根据权利要求1所述的转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统，其特征在于：注射筒的敞口端部的内侧开设有内螺纹，搅拌喷射机构包括锥筒结构的喷射头，喷射头侧壁上均匀开设有若干喷射孔，喷射头上同轴线固定有圆筒形的安装台，安装台外侧开设有外螺纹，安装台螺纹连接在注射筒的敞口端部，安装台内固定有固定架，固定架上固定有固定轴，固定轴与注射筒同轴线设置，固定轴上转动连接有扇叶，扇叶的旋进方向朝向喷射头。3.根据权利要求2所述的转换电极式电渗透高级氧化污泥脱水系统，其特征在于：注射筒的敞口端面与喷射头的对接处设有橡胶密封垫圈。4.根据权利要求3所述的转换电极式电渗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚林，刘蕾，楚云鹏，李晓冉，魏添，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：河南,41