一种电化学污泥预处理装置
【技术领域】
[0001]
本高新技术涉及污泥预处理技术领域，具体而言，本高新技术涉及一种电化学污泥预处理装置。
背景技术：
[0002]
随着国内城市化进程的加快以及对环境保护的重视程度不断加深，我国污水处理率快速提升，随之而来的是污水处理的副产物—污泥的总量也急剧增加。
[0003]
污泥的含水率一般很高，而含固率很低，而且其内含大量不受单纯机械压榨影响的表面粘附水及水合作用水，因此需要污泥进行预处理。传统的污泥预处理方式包括加热处理、臭氧处理、超声波处理、加药改性以及多种方法联合处理等。但传统的预处理方式能耗较高，反应时间较长，且物理方法对设备要求高，总体投资、运行成本都较高。
[0004]
本高新技术就是基于以上问题产生的。
技术实现要素：
[0005]
本高新技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电化学污泥预处理装置，该电化学污泥预处理装置能够在低电压低电流下破坏污泥内微生物的细胞结构，使其表面粘附水及水合作用水脱出成为自由水，极大提高后续污泥脱水工序的效率；同时，通过技术手段减轻电极浓差极化的影响，延长电极的使用寿命。
[0006]
为实现上述目的，本高新技术采用了下述技术方案：
[0007]
一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，包括有反应池，在所述的反应池上设有进泥装置以及污泥出口，所述污泥出口的高度高于进泥装置，反应池内设有能对进入的污泥进行电解脱水的电极，所述的电极通过电线与外部开关电源连接，所述的反应池内还设置有能对反应池内的污泥进行气搅拌的曝气装置。
[0008]
如上所述电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的电极为碳纤维复合催化电极，所述的反应池内设置有能固定电极的固定横梁。
[0009]
如上所述电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的电极包括有相对设置的第一电极板和第二电极板。
[0010]
如上所述电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的进泥装置包括有伸入至反应池内并具有进泥口的布料管，所述进泥装置还包括有管道混合器。
[0011]
如上所述电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述进泥口开设在布料管的上端。
[0012]
如上所述电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的曝气装置包括有伸入至反应池内并具有出气口的布气管。
[0013]
如上所述电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的出气口开设在布气管的下端。
[0014]
如上所述电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的布料管位于电极下方，布气管位于布料管下方。
[0015]
与现有技术相比，本高新技术有如下优点：
[0016]
1、本高新技术提供一种电化学污泥预处理装置，该电化学污泥预处理装置能够在低电压低电流下破坏污泥内微生物的细胞结构，使其表面粘附水及水合作用水脱出成为自由水，极大提高后续污泥脱水工序的效率。
[0017]
2、本高新技术所使用的电极为碳纤维极板上复合催化剂所形成的碳纤维复合催化电极，具有抗腐蚀、耐用性强、催化性能强、电解效率高、制造成本低的优点，能有效提高电解反应效率，减少物料停留时间。
[0018]
3、本高新技术电解过程中采用低电压低电流，污泥停留时间短，能耗低，占地面积小。
[0019]
4、本高新技术采用能自动定时切换正负极的开关电源，极大地减少浓差极化现象对电解效率的影响。
【附图说明】
[0020]
下面结合附图对本高新技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
[0021]
图1为本高新技术的示意图；
[0022]
图2为本高新技术的俯视图；
[0023]
其中：1、反应池；2、进泥装置；21、布料管；211、进泥口；22、管道混合器；3、污泥出口；4、电极；41、第一电极板；42、第二电极板；5、外部开关电源；6、曝气装置；61、布气管；7、固定横梁。
【具体实施方式】
[0024]
下面结合附图对本高新技术技术特征进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。
[0025]
如图1和图2所示，一种电化学污泥预处理装置，包括有反应池1，在所述的反应池1上设有进泥装置2以及污泥出口3，所述污泥出口3的高度高于进泥装置2，防止进入反应池内的污泥直接从污泥出口流出，保证进入反应池内的污泥都能进行电解，反应池1内设有能对进入反应池1内的污泥进行电解脱水的电极4，所述的电极4通过电线与外部开关电源5连接，开关电源能根据需求定时自动切换输出正负极；通过定时切换输出正负极改变电解过程中带电粒子流向，配合曝气的作用减少浓差极化对电解效率的影响；所述的反应池1内还设置有能对反应池1内的污泥进行气搅拌的曝气装置6。本高新技术的电化学污泥预处理装置能够在低电压低电流下破坏污泥内微生物的细胞结构，使其表面粘附水及水合作用水脱出成为自由水，极大提高后续污泥脱水工序的效率。
[0026]
本高新技术电化学污泥预处理装置用能自动定时切换正负极的开关电源，极大地减少浓差极化现象对电解效率的影响，且电解过程中采用低电压低电流，污泥停留时间短，能耗低，占地面积小，适用于各污水厂进行污泥预处理。
[0027]
在本实施例中，所述的电极4为碳纤维极板上复合催化剂所形成的碳纤维复合催化电极，具有抗腐蚀、耐用性强、催化性能强、电解效率高、制造成本低的优点，能有效提高电解反应效率，减少物料停留时间；所述的反应池1内设置有能固定电极4的固定横梁7，所述电极4固定在固定横梁7上，以确保在曝气状态下电极4不会出现摆动甚至接触导致短路。
[0028]
如图1和图2所示，在本实施例中，所述的电极4包括有相对设置的第一电极板41和第二电极板42，如果第一电极板是与开关电源的正极连接，第二电极板就与开关电源的负极相连，则第一电极板就是阳极板，而第二电极板就是阴极板；在图中可以看出，本申请一共设置有四个电极板，两个电极板连接电源正极，两个电极板连接电源负极，而且相邻的两个电极板为不同电极，这样才能发挥电解的最大效果，而且本申请的外部电源开关可以通过定时切换输出正负极改变电解过程中带电粒子流向，配合曝气的作用减少带电离子在电极4附近累积形成浓度差异，减轻浓差极化对电解效率的影响；电解池中离子流向为阳离子流向阴极，阴离子流向阳极，电极板的数量在此不作具体限定。
[0029]
如图1和图2所示，在本实施例中，所述的进泥装置2包括有能伸入至反应池1内并具有进泥口211的布料管21，所述进泥装置2还包括有管道混合器22。可以预先将污泥和辅料同时从管道混合器22内注入，提前将两者进行混合，增加污泥进入反应池内的反应效果。
[0030]
如图1和图2所示，在本实施例中，所述进泥口211开设在布料管21的上端。
[0031]
如图1和图2所示，在本实施例中，所述的曝气装置6包括有能伸入至反应池1内并具有出气口的布气管61，而且所述的出气口开设在布气管61的下端；该开孔方式在保证曝气效果的前提下，减少污泥对出气口的堵塞。
[0032]
如图1和图2所示，在本实施例中，所述的布料管21位于电极3下方，布气管61位于布料管21下方；以保证不产生积泥现象，使得从布料管21出来的污泥能够充分电解。
[0033]
电化学污泥预处理装置处理污泥的方法，包括如下步骤：
[0034]
a、将污泥与辅料在管道混合器22充分混合后得到污泥混合物，并通过布料管21进入反应池1；加入辅料可以使污泥在电场的效果下更好的发生氧化还原反应；
[0035]
b、进入反应池1内的污泥混合物在电极4的电解作用下破除微生物细胞结构，使不易分离的水合作用水变成自由水；水合作用的实质是水分子整体进入矿物晶格，从而使矿物体积增大的作用；同时曝气装置6通过布气管61向反应池1内通入气体进行气搅拌使污泥混合物充分电解；所述的电极4在外部开关电源5的作用下，定时切换阴阳极；通过定时切换输出正负极改变电解过程中带电粒子流向，配合曝气的作用减少带电离子在电极4附近累积形成浓度差异，减轻浓差极化对电解效率的影响；
[0036]
c、电解后产生的自由水与其他固体物质通过污泥出口3排出。从污泥出口3排出的污泥含水率较之前降低，便于提高后续的污泥脱水工序的效率。
[0037]
水合作用水变成自由水的过程主要是通过a、与污泥颗粒结合的辅料在电场及碳纤维复合催化电极作用下发生剧烈的氧化还原反应，产生的能量将污泥颗粒破坏使其内含水变成自由水；b、电解时产生电位差使污泥颗粒和水分子发生强制迁移从而使污泥颗粒与水分子分离。
[0038]
本高新技术所述的实施例仅仅是对本高新技术的优选实施方式进行的描述，并非对实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本高新技术设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本高新技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本高新技术的保护范围。
技术特征：
1.一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，包括有反应池(1)，在所述的反应池(1)上设有进泥装置(2)以及污泥出口(3)，所述污泥出口(3)的高度高于进泥装置(2)，反应池(1)内设有能对进入的污泥进行电解脱水的电极(4)，所述的电极(4)通过电线与外部开关电源(5)连接，所述的反应池(1)内还设置有能对反应池(1)内的污泥进行气搅拌的曝气装置(6)。2.根据权利要求1所述的一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的电极(4)为碳纤维复合催化电极，所述的反应池(1)内设置有能固定电极(4)的固定横梁(7)。3.根据权利要求2所述的一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的电极(4)包括有相对设置的第一电极板(41)和第二电极板(42)。4.根据权利要求1所述的一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的进泥装置(2)包括有伸入至反应池(1)内并具有进泥口(211)的布料管(21)，所述进泥装置(2)还包括有管道混合器(22)。5.根据权利要求4所述的一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的进泥口(211)开设在布料管(21)的上端。6.根据权利要求4所述的一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的曝气装置(6)包括有伸入至反应池(1)内并具有出气口的布气管(61)。7.根据权利要求6所述的一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的出气口开设在布气管(61)的下端。8.根据权利要求7所述的一种电化学污泥预处理装置，其特征在于，所述的布料管(21)位于电极(4)下方，布气管(61)位于布料管(21)下方。
技术总结
本高新技术公开了一种电化学污泥预处理装置，包括有反应池，在所述的反应池上设有进泥装置以及污泥出口，所述污泥出口的高度高于进泥装置，反应池内设有能对进入的污泥进行电解脱水的电极，所述的电极通过电线与外部开关电源连接，所述的反应池内还设置有能对反应池内的污泥进行气搅拌的曝气装置。本高新技术提供一种电化学污泥预处理装置，该电化学污泥预处理装置能够在低电压低电流下破坏污泥内微生物的细胞结构，使其表面粘附水及水合作用水脱出成为自由水，极大提高后续污泥脱水工序的效率。效率。效率。
技术开发人、权利持有人：宋应民 刘瑞龙 欧少清
