調理鹽強化的汙泥電脫水方法與流程
2023-10-27 21:54:47 1
本發明涉及汙水汙泥處理技術領域，更具體地涉及一種調理鹽強化的汙泥電
脫水方法。
背景技術：
隨著經濟的不斷發展和人們生活水平的逐步提高，中國每年生活汙水的總排放量不斷地增加。汙泥是汙水處理廠在處理汙水的過程中的必然產物，根據中國產業信息網整理的報告顯示，至2015年，我國含水量為80%的汙泥年產量達到4703萬噸。
城市汙泥的處理處置是個應引起人們重視的問題。國外一些發達國家在20世紀60年代就已經擁有了成套汙泥處理設備，而我國由於「重水輕泥」的思想長期存在，大多數中小型的汙水處理廠在對汙泥進行處理時只考慮到減容和脫水，且投資成本僅為發達國家的30%左右，從而導致了我國汙泥處理行業的發展仍處於滯後狀態，據統計，2008年，我國具有完善的汙泥處理處置工藝的汙水廠只有不到10%。由此可見，汙泥年產量的急劇增加以及汙泥處理能力的落後已經形成了尖銳的矛盾，汙泥的處理處置成為了一個急需解決的城市環境問題。
由於目前單一的電滲透技術脫水能耗仍舊較高，找到一種行之有效的輔助手段，有效降低汙泥電滲透脫水的能耗，進一步縮短電滲透脫水的時間，增強電滲透脫水的脫水效果，是一直以來受到學者重視並深入研究的問題之一。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服目前汙泥單一電滲透脫水技術所存在的能耗高的問題，提供一種新的強化汙泥脫水的方法。
本發明的目的通過以下技術方案予以實現：
提供一種汙泥的組合脫水方法，是在待脫水處理的汙泥中加入調理鹽，然後採用機械加壓和與常規的電滲透技術聯合脫水，所述機械加壓的壓力施加量為15～25kPa，電壓梯度為12～16V/cm汙泥，所述調理鹽為活潑金屬的硫酸鹽或磷酸一氫鹽。
優選地，所述調理鹽的添加量為0.1～1.5g/kg汙泥。
優選地，所述聯合脫水的汙泥厚度為0.5～1.0cm；
優選地，所述金屬的硫酸鹽或磷酸一氫鹽為Na2SO4、Na2HPO4、K2SO4或K2HPO4中的一種或幾種。
具體地，所述汙泥的組合脫水方法包括以下步驟：
S1.將調理鹽用少許水溶解，得到調理鹽水；
S2.將調理鹽水加入汙泥，充分混合；
S3.在電滲透的陰極和陽極之間的空間位置放置過濾結構，將汙泥填充於過濾結構上；
S4.調節機械加壓的壓力和電滲透的電壓梯度，實現脫水。
優選地，步驟S1所述調理鹽為Na2SO4、Na2HPO4、K2SO4或K2HPO4中的一種或幾種。
優選地，步驟S2所述調理鹽的添加量按照0.1～1.5g/kg汙泥確定。
優選地，步驟S3所述過濾結構為濾布；優選所述濾布為300目尼龍網濾布。所述汙泥的填充厚度為0.5～1.0cm。
本發明具有以下有益效果：
本發明確定了適宜於汙泥強化脫水的調理鹽種類，可以有效降低脫水能耗並提交脫水效率。基於所述調理鹽的應用，本發明提供了一種汙泥的組合脫水方法，是在待脫水處理的汙泥中加入適宜的調理鹽，然後採用機械加壓和與常規的電滲透技術聯合脫水，機械加壓結合鹽類調理的科學手段，有效降低汙泥電滲透脫水的能耗，進一步縮短電滲透脫水時間，增強電滲透脫水效果。在本發明組合電脫水條件下，汙泥含水率降至60%所需的時間為25～35min，脫水能耗為0.033～0.065kWh/kg汙泥。
附圖說明
圖1為本發明汙泥脫水設備結構示意圖。
圖2為本發明汙泥脫水設備陰極板結構示意圖。
圖3本發明方法工藝流程圖。
1.壓力顯示器；2.外接電源；3.壓力施加器；4.陽極板；5.陰極板；6.引流裝置（引流漏鬥）；7.儲水裝置和電子天平；8.陰極板上的孔洞。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明，除非特別說明，本發明採用的原料及設備或方法為本技術領域常規的原料及設備或方法。
實施例1
如附圖1所示，本實施例提供一種垂直加壓聯合電滲透技術的汙泥脫水設備，包括自上而下設置的壓力施加器3、陽極板4、陰極板5、引流裝置6和儲水裝置7，還包括外接電源2；所述陽極板和陰極板分別連接外接電源2（連接方式參照現有供電陽極、陰極接電方式）；所述陽極板4和陰極板5水平相對安置，陽極板4置於陰極板5之上，所述陽極板4與陰極板5之間的空間作為置填汙泥的位置，所述陰極板5設置有若干孔洞8供汙泥中水份流出。孔洞8的數目和孔徑不做嚴格限定，適合水份流出即可。
實施例2
取120.00g汙泥，將其與5mL去離子水充分混合後，往填泥槽中填充，填充厚度為0.5cm，汙泥與陰極板間放置300目尼龍網濾布，調節壓力為15kPa，電壓為8V後進行組合電脫水試驗。汙泥含水率降至60%所需電滲時長為56.50±0.71min，脫水能耗為0.054±0.012kWh/kg汙泥。
本實施例可以採用實施例1所述的裝置。
實施例3
本實施例工藝方法示意圖見附圖3所示。取120.00g汙泥，按1.0g/kg汙泥的比例稱取Na2HPO4，將其溶解於5mL去離子水中後與汙泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度為0.5cm，汙泥與陰極板間放置300目尼龍網濾布，調節壓力為15kPa，電壓為8V後進行組合電脫水試驗。汙泥含水率降至60%所需電滲時長為25.00±1.41min，脫水能耗為0.033±0.001kWh/kg汙泥。
本實施例可以採用實施例1所述的裝置。
實施例4
本實施例工藝方法示意圖見附圖3所示。取120.00g汙泥，按1.0g/kg汙泥的比例稱取Na2SO4，將其溶解於5mL去離子水中後與汙泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度為0.5cm，汙泥與陰極板間放置300目尼龍網濾布，調節壓力為15kPa，電壓為8V後進行組合電脫水試驗。汙泥含水率降至60%所需電滲時長為25.50±2.12min，脫水能耗為0.043±0.002kWh/kg汙泥。
本實施例可以採用實施例1所述的裝置。
實施例5
本實施例工藝方法示意圖見附圖3所示。取120.00g汙泥，按1.0g/kg汙泥的比例稱取K2HPO4，將其溶解於5mL去離子水中後與汙泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度為0.5cm，汙泥與陰極板間放置300目尼龍網濾布，調節壓力為15kPa，電壓為8V後進行組合電脫水試驗。汙泥含水率降至60%所需電滲時長為27.50±2.12min，脫水能耗為0.031±0.002kWh/kg汙泥。
本實施例可以採用實施例1所述的裝置。
實施例6
本實施例工藝方法示意圖見附圖3所示。取120.00g汙泥，按1.0g/kg汙泥的比例稱取K2SO4，將其溶解於5mL去離子水中後與汙泥充分混合，往填泥槽中填充，填充厚度為0.5cm，汙泥與陰極板間放置300目尼龍網濾布，調節壓力為15kPa，電壓為8V後進行組合電脫水試驗。汙泥含水率降至60%所需電滲時長為27.00±1.41min，脫水能耗為0.045±0.001kWh/kg汙泥。
本實施例可以採用實施例1所述的裝置。