一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置及方法，所述水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置包括淤泥池，所述淤泥池内水平地铺设有滤管网，所述滤管网的上方紧贴地水平铺设有平面阴极，所述平面阴极和滤管网均埋入至淤泥池内的淤泥中，所述淤泥池内的淤泥的上表面设有平面阳极，所述平面阳极与直流电源的正极电连接，所述平面阴极与直流电源的负极电连接；所述淤泥池边上设有水气分离装置，所述水气分离装置的一端与真空泵相连通，其另一端与滤管网相连通。本发明专利技术在淤泥池底部从下至上依次布置滤管网和平面阴极，在淤泥的表面铺设平面阳极，可以充分有效地利用重力场和电场，使得淤泥内的水在电场和重力场的共同作用下从淤泥内分离出。

A kind of sludge dewatering device and method of cathode vacuum electroosmosis with horizontal arrangement

The invention provides a cathode vacuum electroosmosis sludge dewatering device and method with horizontal arrangement. The cathode vacuum electroosmosis sludge dewatering device with horizontal arrangement includes a sludge pond. A filter pipe network is horizontally laid in the sludge pond. A plane cathode is horizontally laid close to the ground above the filter pipe network. Both the plane cathode and the filter pipe network are buried in the sludge in the sludge pond. The sludge The upper surface of the sludge in the sludge pond is provided with a plane anode, the plane anode is electrically connected with the positive pole of the DC power supply, and the plane cathode is electrically connected with the negative pole of the DC power supply; the edge of the sludge pond is provided with a water gas separation device, one end of the water gas separation device is connected with the vacuum pump, and the other end is connected with the filter pipe network. The filter pipe network and plane cathode are arranged at the bottom of the sludge pond from bottom to top, and plane anode is laid on the surface of the sludge, which can make full use of the gravity field and the electric field, so that the water in the sludge can be separated from the sludge under the joint action of the electric field and the gravity field.

【技术实现步骤摘要】
一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置及方法
本专利技术属于淤泥脱水处理
，尤其是涉及一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置及方法。
技术介绍
内陆河道、航道、湖泊的新建、拓宽、清淤工程中，必然产生大量的黑臭淤泥，黑臭淤泥的无害化处理成为亟待研究解决的难题。疏浚淤泥含水率高、黏粒含量高、渗透性差，存放一两年后，表面虽然干化，但内部结构仍然呈水性胶状，无法开展有益利用。因此，亟待开发适合我国内陆湖泊疏浚工程需求的疏浚淤泥堆场快速脱水技术。在含水量较大的土体两端施加电位后，土中阳离子向阴极移动，这些阳离子同时拖拽水使水朝向阴极运动，形成水流运动，这种现象就称为电渗。在电渗过程中渗透系数为电渗透系数和水力渗透系数的叠加。传统电渗法处理软土时，通常将电极垂直方向插入软土。但这种方式不适用于淤泥脱水处理，这是因为淤泥含水率极高，脱水后变形极大，淤泥表面沉降使得电极出露，电极有效长度减少；侧向收缩使得垂直裂缝宽大，阻断土体中的电流。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置。为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案来实现：一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，其特征在于，所述水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置包括淤泥池，所述淤泥池内水平地铺设有滤管网，所述滤管网的上方紧贴地水平铺设有平面阴极，所述平面阴极和滤管网均埋入至淤泥池内的淤泥中，所述淤泥池内的淤泥的上表面设有平面阳极，所述平面阳极与平面阴极两平面相平行且对应布置，所述平面阳极与直流电源的正极电连接，所述平面阴极与直流电源的负极电连接；所述淤泥池边上设有水气分离装置，所述水气分离装置的一端与真空泵相连通，其另一端与滤管网相连通。在采用上述技术方案的同时，本专利技术还可以采用或者组合采用如下技术方案：作为本专利技术的优选技术方案，所述平面阴极包括多个平行布置的钢筋，所述钢筋紧贴地铺设在滤管网的滤管上方。作为本专利技术的优选技术方案，所述平面阳极为钢丝网。作为本专利技术的优选技术方案，所述水气分离装置为水气分离罐，由真空泵从滤管网中吸出的水和气体从水气分离罐中停留，然后气体由真空泵抽出，气体中夹带的水暂时存储于水气分离罐内。作为本专利技术的优选技术方案，所述滤管网内的滤管包括外层的过滤层和连通过滤层与滤管内部的排水通道。作为本专利技术的优选技术方案，所述滤管网内的滤管与淤泥接触的端部设有封口盖，所述封口盖用于封堵滤管的末端以防止淤泥进入滤管内。本专利技术还有一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水方法。为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水方法，所述水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水方法基于前文所述的水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，并包括如下步骤：（1）在工程涉及的河段附近或者指定位置建造淤泥池；（2）根据淤泥池的尺寸，将滤管拼接成滤管网，并水平地铺设在淤泥池底部；（3）将平面阴极中的钢筋与滤管网中的滤管对应布置，且保证平面阴极中的钢筋下方至少有滤管，并进行固定；用导线电连接平面阴极中的钢筋和直流电源的负极；（4）将清出的淤泥堆放于淤泥池中，并将淤泥池中的平面阴极和滤管网埋入至淤泥中；（5）将平面阳极铺设在淤泥池的淤泥表面，用导线电连接平面阳极和直流电源的正极；（6）开启真空泵，开启直流电源，淤泥开始脱水，随着淤泥的不断沉降，平面阳极和平面阴极之间的距离不断减小，电势梯度不断增大，更加有利于水向平面阴极方向运移。本专利技术提供一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置及方法，具有如下有益效果：（1）现有技术中通常采用电极垂直布置，淤泥脱水过程中，淤泥内的纵向裂缝对电流的阻断作用显著，而本专利技术中采用电极水平布置，可以极大地减小由淤泥脱水过程中产生的纵向裂缝引起的电阻增加现象；（2）现有技术中采用电极垂直插入至淤泥时，容易戳破淤泥表面的真空密封膜，而本专利技术中电极水平布置，不容易戳破真空密封膜；此外，滤管网上部的淤泥能够隔离空气与淤泥池底部的滤管网，因此，也无需在淤泥表面铺设真空密封膜，减少工程量，降低成本；（3）河道底淤泥的含水率极高，排水后沉降很大，阳极位置随着淤泥沉降而降低，阳极和阴极之间的距离不断减小，阳极和阴极之间的电势梯度不断增大，有利于水向阴极运移；（4）本专利技术在淤泥池底部从下至上依次布置滤管网和平面阴极，在淤泥池内淤泥的表面铺设平面阳极，可以充分有效地利用重力场和电场，使得淤泥内的水在电场和重力场的共同作用下从淤泥内分离出。附图说明图1为本专利技术所提供的水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置的结构图；图2为水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置的横截面剖视图；图3为图2中A处的局部放大图；图中：1-淤泥池；2-滤管网；210-滤管；211-过滤层；212-排水通道；220-封口盖；3-平面阴极；310-钢筋；4-平面阳极；5-直流电源；6-水气分离装置；7-真空泵。具体实施方式参照附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细地描述。一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，包括淤泥池1，淤泥池1内水平地铺设有滤管网2，滤管网2的上方紧贴地水平铺设有平面阴极3，平面阴极3和滤管网2均埋入至淤泥池1内的淤泥中，淤泥池1内的淤泥的上表面设有平面阳极4，平面阳极4与平面阴极3两平面相平行且对应布置，平面阳极4与直流电源5的正极电连接，平面阴极3与直流电源5的负极电连接；淤泥池1边上设有水气分离装置6，水气分离装置6的一端与真空泵7相连通，其另一端与滤管网2相连通。在本实施例中，平面阴极3包括多个平行布置的钢筋310，钢筋310紧贴地铺设在滤管网2的滤管210上方。在本实施例中，平面阳极4为钢丝网。在本实施例中，水气分离装置6为水气分离罐，由真空泵从滤管网中吸出的水和气体从水气分离罐中停留，然后气体由真空泵抽出，气体中夹带的水暂时存储于水气分离罐内。在本实施例中，滤管网2内的滤管210包括外层的过滤层211和连通过滤层211与滤管内部的排水通道212。在本实施例中，滤管网2内的滤管210与淤泥接触的端部设有封口盖220，封口盖220用于封堵滤管210的末端以防止淤泥进入滤管内。当然在其他的实施例中，上述结构还可以采用其他形式，且均落在本专利技术的保护范围内。一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水方法基于前文的水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，并包括如下步骤：（1）在工程涉及的河段附近或者指定位置建造淤泥池；（2）根据淤泥池的尺寸，将滤管拼接成滤管网，并水平地铺设在淤泥池底部；（3）将平面阴极中的钢筋与滤管网中的滤管对应布置，且保证平面阴极中的钢筋下方至少有滤管，并进行固定；用导线电连接平面阴极中的钢筋和直流电源的负极；（4）将清出的淤泥堆放于淤泥池中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，其特征在于，所述水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置包括淤泥池，所述淤泥池内水平地铺设有滤管网，所述滤管网的上方紧贴地水平铺设有平面阴极，所述平面阴极和滤管网均埋入至淤泥池内的淤泥中，所述淤泥池内的淤泥的上表面设有平面阳极，所述平面阳极与平面阴极两平面相平行且对应布置，所述平面阳极与直流电源的正极电连接，所述平面阴极与直流电源的负极电连接；所述淤泥池边上设有水气分离装置，所述水气分离装置的一端与真空泵相连通，其另一端与滤管网相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，其特征在于，所述水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置包括淤泥池，所述淤泥池内水平地铺设有滤管网，所述滤管网的上方紧贴地水平铺设有平面阴极，所述平面阴极和滤管网均埋入至淤泥池内的淤泥中，所述淤泥池内的淤泥的上表面设有平面阳极，所述平面阳极与平面阴极两平面相平行且对应布置，所述平面阳极与直流电源的正极电连接，所述平面阴极与直流电源的负极电连接；所述淤泥池边上设有水气分离装置，所述水气分离装置的一端与真空泵相连通，其另一端与滤管网相连通。


2.根据权利要求1所述的水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，其特征在于，所述平面阴极包括多个平行布置的钢筋，所述钢筋紧贴地铺设在滤管网的滤管上方。


3.根据权利要求1所述的水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，其特征在于，所述平面阳极为钢丝网。


4.根据权利要求1所述的水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，其特征在于，所述水气分离装置为水气分离罐。


5.根据权利要求1所述的水平布置的阴极真空电渗淤泥脱水装置，其特征在于，所述滤管网内的滤管...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，杜运领，徐建强，马景胜，邬鸣，武立清，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33