CN1076629C - 脱水方法 - Google Patents

Abstract

一种脱水方法，在该方法中，包含水和其它物质的产物连续地受到滤带〔12〕的机械挤压和电渗透作用，该滤带至少包含一部分电导材料。

Description

脱水方法

本发明涉及的是一种脱水方法以及该方法中使用的一种滤带。

饮用水和和污水的净化过程以及港口、运河和下水道等排水沟的疏浚中都会产生巨量的污泥，而且，其量越来越大，目前，任何一个工业化国家都存在处理这些污泥的问题。某些污泥可用作肥料或回填土，或进行煅烧，但绝大部分污泥，因其本身所具有的污染性质，都必须倒掉，尤其是那些已不再从事大规模工业活动的地区，更是如此。由于污泥处理价格的上升，因此，很有必要降低污泥的重量和体积，以便降低倾倒和运输污泥的成本。

污泥中固体物的含量一般都很低〔10wt.％以下，其余为水〕，因此，通过减少水的含量来降低污泥的重量和体积是很有意义的。传统的重力技术，例如沉降法或浮选法，其速度慢，而且最高的固体物含量只能达到12wt.％左右。比较新的方法包括箱式压滤法、金属丝滤带挤压法和离心分离技术。前一种方法需要加入大量的絮凝剂，而后两种方法又因污泥在脱水区的停留时间比较短而有一定的局限性。所有这些技术特别不适用于胶质含量较高的细污泥，在这种过程中，如果不采用很细的过滤介质，就不能将很大部分固体颗粒过滤出来，因此会降低污泥床的渗透性，致使处理这种类型的污泥时，其最高固体物含量只能达到15wt％左右。

DE124509中曾描述过采用电渗透法来脱水的技术。物料是分散在一种带有电荷表面的极性溶液中。因此，由于相反极性离子静电引力的缘故，邻近电荷表面的电解质便带有净过量的反电荷。在电荷表面区便形成一种所谓的双扩散电子层(diffuse double layer)，因此，一些离子便牢固地与上述表面结合在一起，然后又从该液体高浓度表面区的颗粒扩散进入浓度较低的主体内部的倾向性所引起的平衡态脱离，这样，便形成了离子的浓度梯度，这个梯度从带电表面开始迅速下降。为了使这些牢固地结合在一起的离子重新流动起来，需要施加一种电势，即所谓ξ电势。让污泥的基质保持在两个电极之间，在施加了其值至少相当于ξ电势的电场时，阴极上的脱水速率就会加快，因为这时的离子可以自由地进出分散相。

机械脱水技术的效率取决于被脱水介质的渗透性，因为所施加的力〔金属丝滤带或箱式压滤过程的压力，离析器离心分离时的重力加速作用〕会直接挤压物料颗粒床。因此，该床层的孔隙率就会减少，这样，从床层中流出的水也就减少了。对电渗透技术来说，液体的流量与床层的孔隙率无关。在这种技术中，上述分散相的电导率才是最关键的因素，因此，该床层的孔隙率就会减少，这样，从床层中流出的水也就减少了。对电渗透技术来说，液体的流量与床层的孔隙率无关。在这种技术中，上述分散相的电导率才是最关键的因素，因此，床层的孔隙率低并不会降低脱水效率。如果横穿污泥床施加一个电势差，就可缩短机械技术的脱水时间，缩短脱水时间的结果是净节能。

本发明的目的是提供一种更加有效的污泥脱水方法，以便提高最终产物中的固体物含量。

按照本发明的第一方面内容，提供了一种污泥脱水方法，在该方法中，包含水和其它物质的污泥产物要受到滤带的机械挤压力和电渗透作用，上述滤带至少包含一部分电导材料，其中，该滤带包含许多连接在一起的螺旋线和，其中，上述电导材料是插进该螺旋线和/或插在该螺旋线上。

该滤带也可以全部包含电导材料。

机械技术和电渗透技术最好同时使用。

将机械脱水技术与电渗透技术结合起来使用可加快脱水过程，降低能耗，所得到的固体物含量比单独使用电渗法或机械法高。

本发明的方法特别适用于水净化装置、金属加工、电镀设备以及工厂化农场中所产生的污泥和淤浆的脱水。

为了提高胶质细污泥的颗粒度，优选的是加入调理〔絮凝〕剂来抵销离子电荷，使细小的颗粒凝结在一起，从而消除静电的排斥力。这些絮凝剂一般都是含带电基团的高分子非水溶性合成聚合物。特别优选的是SUPERFLOC A-130〔商标〕，一种阴离子的聚丙烯酸酰胺，其分子量为6,000,000～8,000,000或SYNTHOFLOC8022H-PWG〔商标〕。也可以用阳离子的高分子电解质。由于加入絮凝剂将会提高表面电荷，所以也就提高了ξ电势，但其加入量不能过大。优选的是每公吨污泥加4kg左右的絮凝剂。

施加的电势差优选的是不大于30V，其电流优选的是不大于120A。

按照本发明的第二方面内容，提出了污泥脱水方法中一种滤带的使用方法，该方法中，含水和其它物质的脱水产物要受到机械挤压力和电渗透的作用，上述滤带至少包含一部分电导材料，其中，该滤带包含许多连接在一起的螺旋线和上述电导材料是插进该螺旋线和/或插在该螺旋线上。

用于脱水方法的滤带，优选的是包含聚酯和/或聚酰胺旋管。任何电导材料都可插进该滤带的基础材料中和/或插在其上面。电导材料优选的是至少包含一种带子或编织线。优选的材料包含钢、铜或碳，这些材料最好是伸展在整条滤带上。电导性纺织纤维，特别是镀锡的铜纤维，也可以用来固定在上述织物的一侧或两侧，优选的是用针缝上去，以确保能与该插入物相接触。

基础材料可以是EP0028630中所描述的那种环形滤带。该螺旋纤维包含多重的旋管，这些旋管是用热塑性单丝铰接线穿过交错对插的一圈圈相邻的旋管，将它们紧挨着连接到一起。让所得到的环状结构在适当的温度下加热定形，纵向张力会使铰接线发生变形，并在该结构的平面形成一种卷曲构型。

该蛟接线沿滤带的机器纵向伸展。电导材料置于每个旋管中，处于该旋管与相邻旋管交错对插部分的中间。电导材料优选的是包含电导金属线或带子，沿机器的横向伸展。用针将电导分级纤维缝到滤带的一侧或两侧。

为了使本发明的内容更容易了解起见，现仅根据附图以实例来描述本

发明的具体实施方案。

图1是本发明方法的示意图。

图2是图1方法中使用的脱水滤带平面图；和

图3是图2滤带的底视图。参见图1，用泵将污泥，诸如净化装置中往饮水中加聚氯化铝时所产生的那类污泥，送入高分子絮凝剂/污泥混合罐11，进行絮凝。经过絮凝的污泥直接送上第一级预脱水滤带12，在此，大部分水在重力作用下排出。经预脱水的污泥在进入挤压段14之前，要在另一条滤带13上进行类似的第二级预脱水。在此，污泥要在两条滤带13，15之间传送，这两条滤带之中至少要有一条是多孔的，并往污泥床上施加越来越过量的力。最后，用刮板将脱水污泥从滤带上刮下来，而滤带则在清洗装置中进行清洗。将不锈钢阴极掺到该回路中的各个点上。但在挤压段则不用这种电极。挤压脱水滤带包含一种聚酯螺旋形织物，旋管中装的全都是聚合物纺线，这些纺线已用一种或多种金属带或金属线来替换。金属带或金属线通过刮板16使其带上电荷，起到阴极的作用，而碳钢挤压滚筒则交替地起着阳极和阴极的作用。这些滚筒可任选地涂上涂料。

图2或图3示出了图1中的一条挤压滤带。该滤带包含聚酯单丝材料的多重独立旋管16，其侧面相互交错对插着，相邻的旋管由各自的铰接线17穿过交错对插的旋管16所形成的缝隙将它们连接在一起。相邻的旋管16是反向的。铰接线17变成了卷曲的样子，每一圈的末端都变了形。当织物处于张力的情况下，使其在适合该材料的温度下加热，让其结构定形，这样，就使该织物具有尺寸稳定性。

将两根导线18插入每个旋管中，处于该旋管与邻近旋管交错插接位置的中间。然后，用针将分级纤维19穿到滤带的上面，也可任选地穿到其下面。该滤带为电渗透作用提供了必要的电导元素，同时，生产比较简单，又容易请洗。

用上述脱水滤带来代替传统滤带可降低脱水的总成本；脱每M3水可降低成本大约27％，生产每吨干滤饼可降低成本大约46％。这些下降成本中也考虑到了织物生产所需的附加成本和额外的动力消耗；脱水产物倾倒成本的下降和减少了滤带污染所带来的效益使总成本降低。

应该明白的是，上述实施方案只是用来进行说明而已。对它作多种改进和变动是可能的。

Claims (8)

1.一种污泥脱水方法，其中，包含水和其它物质的污泥产物受到滤带的机械挤压和电渗透作用，该滤带至少包含一部分电导材料，其中的滤带包含许多被连接到一起的螺旋线，和其中上述电导材料是插进该螺旋线和/或插在该螺旋线上的。

2.权利要求1的脱水方法，其中，该产物连续受到上述机械挤压力和电渗透的作用。

3.权利要求1或2的脱水方法，其中，往产物中加入一种絮凝剂。

4.权利要求1的脱水方法，其中，横穿滤带施加了不大于30V的电势差。

5.权利要求4的脱水方法，其中，不大于120A的电流流过该滤带的电导材料。

6.权利要求5的脱水方法，其中，电导材料包含钢、铜或碳。

7.权利要求5的脱水方法，其中，至少有一些电导材料由电导纺织纤维组成，该纺织纤维固定在基础材料的至少一个面上。

8.权利要求5的脱水方法，其中，至少有一些电导材料呈线形或带形，该电导材料沿滤带的机器横向伸展。

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