一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，具体过程为：市政污泥经过污泥引入管运至浓缩池，经浓缩池浓缩后的污泥经过过滤器进行过滤，然后通过螺杆泵抽至电化学装置中进行电化学处理，经电化学破壁处理后，污泥经脱水设备进行脱水处理，得低含水率的干污泥，进一步缩小污泥体积，将干污泥运至焚烧厂处理。本发明专利技术采用电化学处理工艺，改善了污泥的脱水性能，在后续污泥脱水阶段提高了脱水效率。

An electrochemical process for sludge deep dehydration

【技术实现步骤摘要】
一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法
本专利技术属于污泥处理
，涉及一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法。
技术介绍
活性污泥法水处理工艺自1914年诞生以来，经过百余年的不断完善，已成为目前污水处理厂应用最广泛的技术，该工艺是通过微生物自身的新陈代谢来去除污水中可生化降解的有机物和各类有毒有害物质，但在净化水的同时，微生物自身也在不断繁殖，因此，该工艺的一大弊端是，会产生大量的剩余污泥。剩余污泥通常含水率高(＞99％)、脱水性能差、导致其处理费用高，约占污水厂总运行成本的20％～50％。因此，亟需通过合理的手段改善剩余污泥脱水性能，降低其含水率，以便于后续污泥的运输及处理处置。传统的污泥处置工艺流程主要分为污泥浓缩、脱水、填埋三部分。但随着城市污水厂的提标改造以及土地资源紧张等问题，填埋方式已无法满足目前污泥的快速增长。2020年全国污泥产量将突破6000万吨/年，因此必须将污泥的最终处置方式从填埋为主转变为以焚烧为主。传统方式中污泥经浓缩、压滤后，含水率仍然较高，约为80％～85％，以焚烧的方式处理这些污泥将产生巨额的费用，造成污水厂运行成本大大提升，因此，需要对污泥进行预处理改善其脱水性能，，以进一步的提升污泥的深度脱水效率。近年来电力行业的蓬勃，电化学技术逐渐引起人们的重视，电化学技术具有清洁高效、操作简单、反应条件温和、经济节能等优点。基于该技术的污泥脱水技术也被多次报道，其原理是通过电化学过程中产生各种具有强氧化性的活性自由基，破坏污泥絮体结构，氧化分解胞外聚合物(EPS)，释放出自由水与胞内物质，从而改善污泥的脱水性能。剩余污泥经过电化学处理后，可提高后续脱水处理的效率。因此将电化学作为污泥处理工艺中的一个调理环节，可显著降低污水厂污泥处理处置的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，该方法采用电化学处理工艺，改善了污泥的脱水性能，在后续污泥脱水阶段提高了脱水效率。本专利技术所采用的技术方案是，一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，具体过程为：市政污泥经过污泥引入管运至浓缩池，经浓缩池浓缩后的污泥经过过滤器进行过滤，然后通过螺杆泵抽至电化学装置中进行电化学处理，经电化学破壁处理后，污泥经脱水设备进行脱水处理，得低含水率的干污泥，进一步缩小污泥体积，将干污泥运至焚烧厂处理。本专利技术的特点还在于，污泥经浓缩池浓缩后的浓度范围为10000mg/L～12000mg/L。过滤器中滤网的过滤孔径为1mm～2mm。电化学装置中的阳极材料采用DSA电极，阴极为不锈钢材料，电流密度范围为5mA/cm2～100mA/cm2，电化学装置的处理时间为60min～180min，污泥pH范围为5～9，处理温度为25℃～50℃。脱水设备对污泥进行脱水后，污泥的含水率为60％～75％。脱水设备采用带式压滤机、板框压滤机、高速离心机的一种。本专利技术的有益效果如下：本专利技术中的污泥电化学处理工艺为可嵌入式工艺，不需要进行土建，可与多种污泥处理工艺进行联用，污泥经电化学处理后，污泥脱水性能提高20％～30％，经电化学处理后的污泥通过脱水装置压滤后，污泥含水率降低至60％～75％，极大的减小了污泥的总体积，减少了后续污泥运输、焚烧的处置费用，降低了污水厂污泥处理处置的运行成本。附图说明图1是本专利技术一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法的工艺流程示意图；图2是本专利技术一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法中Ti/PbO2电极处理污泥后毛细吸水时间随时间的变化趋势图；图3是本专利技术一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法中Ti/Sb-SnO2电极处理污泥后毛细吸水时间随时间的变化趋势图。图中，1.污泥引入管，2.浓缩池，3.过滤器，4.电化学装置，5.脱水设备，6.螺杆泵。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，具体过程为：如图1所示，市政污泥经过污泥引入管1运至浓缩池2进行重力浓缩，经浓缩池2浓缩后的污泥经过过滤器3进行过滤，然后通过螺杆泵6抽至电化学装置4中进行电化学处理，经电化学破壁处理后，污泥经脱水设备5进行脱水处理，得低含水率的干污泥，进一步缩小污泥体积，将干污泥运至焚烧厂处理。浓缩池2将污泥浓缩后污泥浓度范围为10000mg/L～12000mg/L。过滤器3中滤网的过滤孔径为1mm～2mm。电化学装置4中的阳极材料采用DSA电极，阴极为不锈钢材料，电流密度范围为5mA/cm2～100mA/cm2，电化学装置4的处理时间为60min～180min，污泥pH范围为5～9，处理温度为25℃～50℃。DSA电极的通电方式为低压直流电或脉冲电，DSA电极在电化学反应中会产生大量具有强氧化性的羟基自由基，破坏污泥絮体，并对污泥细胞具有很强的破壁效果，污泥在电化学反应设备中处理60min～180min后，大量胞内物质释放出来，使污泥的脱水性提高20％～30％。经电化学破壁处理后的污泥经过脱水装置5进行脱水，脱水后的污泥含水率可降低至60％～75％。实施例1图2为采用Ti/PbO2电极作为电化学阳极材料对污泥进行预处理后毛细吸水时间随时间的变化趋势图，当外施电压为50mA/cm2，pH为7.5，电解时间为180min时，污泥经电化学处理后，毛细吸水时间从最初的13.4s降低至9.4s，脱水效果提高30％。实施例2图3为采用Ti/Sb-SnO2电极作为电化学阳极材料对污泥进行预处理后毛细吸水时间随时间的变化趋势图，当电流密度为30mA/cm2，pH为8.3，电解时间为180min时，污泥经电化学处理后，毛细吸水时间从最初的13.9s降低至10.59s，脱水效果提高24％。实施例3以Ti/RuO2电极作为电化学阳极材料，电流密度为60mA/cm2，pH为8.5，电解时间为120min，采用板框压滤机对电化学预处理后的污泥进行机械脱水处理，污泥含水率为65％，相比未经电化学处理直接压滤后的污泥含水率(80％)，降低了15％。本专利技术一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法的特点为，可改善污泥的脱水性能，实现污泥的深度脱水，减小污泥的总体积，降低最终污泥焚烧的处理成本。并且该电化学工艺无需土建，无二次添加污染，在目前污泥成为污水厂主要困境的现状下，该工艺对污泥处理处置具有极大的前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，其特征在于，具体过程为：市政污泥经过污泥引入管运至浓缩池，经浓缩池浓缩后的污泥经过过滤器进行过滤，然后通过螺杆泵抽至电化学装置中进行电化学处理，经电化学破壁处理后，污泥经脱水设备进行脱水处理，得低含水率的干污泥，进一步缩小污泥体积，将干污泥运至焚烧厂处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，其特征在于，具体过程为：市政污泥经过污泥引入管运至浓缩池，经浓缩池浓缩后的污泥经过过滤器进行过滤，然后通过螺杆泵抽至电化学装置中进行电化学处理，经电化学破壁处理后，污泥经脱水设备进行脱水处理，得低含水率的干污泥，进一步缩小污泥体积，将干污泥运至焚烧厂处理。


2.根据权利要求1所述的一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，其特征在于，所述污泥经浓缩池浓缩后的浓度范围为10000mg/L～12000mg/L。


3.根据权利要求1所述的一种促使污泥深度脱水的电化学工艺方法，其特征在于，所述过滤器滤网的过滤孔径为1mm～2mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓良，路思佳，郑兴，王行梁，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61