申请日2017.01.13
公开(公告)日2017.08.11
IPC分类号C02F11/12; C02F11/00; C02F11/06
摘要
微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置，包括储泥盒和防微波辐射的箱体，储泥盒底部设置有滤网板，储泥盒设置在箱体内，储泥盒右侧外表面设有手柄;箱体内在储泥盒上方设有阳极板，箱体内下部设有位于滤网板上方的阴极板，阴极板上开设有透水孔，箱体右侧底部设有排水管;箱体的前侧和后侧分别设置有一个微波发生器;箱体上设有位于储泥盒上方的加药口。本实用新型协同微波、高级氧化及电渗透同时作用于污泥，可以大大的降低污泥含水率及有机质，同时解决了胞内水难脱除的问题，另外也方便污泥的盛装和取出。本实用新型也可以处理机械脱水后的污泥，适用于污泥的深度脱水。
权利要求书
1.微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置，其特征在于：包括储泥盒和防微波辐射的箱体，箱体中部右侧开设有开口，储泥盒顶部敞口，储泥盒底部设置有滤网板，箱体前侧内壁和后侧内壁均沿左右水平方向设置有一条导轨，两条导轨的高度相同，储泥盒前侧外壁和后侧外壁上转动设有沿导轨滚动的滚轮，储泥盒设置在箱体内，储泥盒右侧壁板封堵开口并与箱体右侧壁板保持齐平，储泥盒右侧外表面设有手柄;
箱体顶部下表面通过连接架设置有升降油缸，升降油缸的中心线沿垂直方向设置，升降油缸的活塞杆垂直向下设置，活塞杆下端通过绝缘板连接有水平设置的阳极板，箱体内下部设有位于滤网板上方的阴极板，阴极板上开设有透水孔，箱体右侧底部设有排水管;
箱体的前侧和后侧分别设置有一个微波发生器，微波发生器的微波发射头向内穿过箱体并在高度方向上位于储泥盒的中部。
2.根据权利要求1所述的微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置，其特征在于：箱体上设有位于储泥盒上方的加药口。
3.根据权利要求1所述的微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置，其特征在于：滤网板的左端边沿通过第一铰链与储泥盒下端左侧边沿铰接，滤网板右端边沿中部通过第二铰链铰接有连接板，储泥盒右侧外表面上部设有连接柱，连接板上开设有与连接柱卡扣连接的连接孔。
4.根据权利要求1所述的微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置，其特征在于：箱体内底部设置有左高右低的导流板，排水管下部与导流板右侧边沿接触。
说明书
微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置
技术领域
本实用新型属于污泥处理技术领域，尤其涉及一种微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置。
背景技术
随着我国经济迅速发展和城市化进程的加快，城市污水处理厂的数量也在不断增加，随之产生的剩余污泥也成为了亟待解决的难题。社会的需求使得国家不得不重视，放开政策支持、鼓励污泥无害化处理。
城市污水处理厂在净化污水时产生的剩余污泥，通常含有大量有毒有害物质以及各种细菌、病毒和寄生微生物，因其结构的复杂多变性和可生化性能差，造成脱水性能变差，也给后续进一步污泥处理处置造成很大的困难。
剩余污泥的深度脱水技术是污泥处理处置及资源化过程中一个至关重要的环节，通过降低经机械脱水处理过的一次脱水污泥的含水率，减少污泥体积来节约污泥后续的交通运输、处理处置成本具有重大意义。
剩余污泥所带来的危害如土壤、水体、大气的污染，使得污泥的处理处置问题得到国内外学者的广泛关注。污泥填埋技术、污泥焚烧、污泥建材制造、污泥燃料制备等处置方式都对剩余污泥的含水率及有机质含量有相应的要求。目前我国的一次脱水技术无法令剩余污泥的各项指标达到可利用或处置的标准。因此行之有效的深度脱水技术是解决上述问题的理想途径。
关于污泥深度脱水技术可分为化学调理、机械脱水、电化学处理等类型。而电化学处理因其处理效果良好、且环保无污染，已成为行业的研究热门。电渗透脱水技术是一种新兴的电化学处理工艺。电渗透技术通过向剩余污泥施加电场力，令带有正电荷的水分迁移阴极，从而达到泥水分离的目的。
传统的电渗透脱水表面上可以十分高效地脱除剩余污泥的水分，实际上仅能去除靠近阳极污泥中的水分，而靠近阴极的污泥并不能得到很好的处理。因此脱水处理后的污泥仍有部分含水率不达标，无法进行后续的处置。因此电渗透联合其他处理方法成为解决这一难题的研究方向。
单纯的高级氧化体系作为污泥深度脱水工艺，虽然可以通过破坏污泥絮体从而有效地降低污泥含水率，但因其加药量大、使用条件多、处理步骤繁复等原因，无法真正意义上的解决剩余污泥的处置难题。然而高级氧化剂复合电渗透处理不仅可以一定程度的破坏污泥絮体、降低污泥含水率、减少污泥有机质含量，而且产生的“电泳现象”可以很好的解决电渗透脱水污泥阴阳两极附近污泥含水率相差较大的问题。该工艺虽然可以进行标准较低处置方式(土地填埋)，却不能满足标准较高的处置方式(污泥建材制造、燃烧材料制备)。
目前，在科研机构和高校的实验室里尚未有采用微波协同电渗透参与污泥脱水的实验装置。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种可将污泥胞内水脱出、大大降低污泥含水率及有机质的微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：微波协同电渗透高级氧化污泥深度脱水实验装置，包括储泥盒和防微波辐射的箱体，箱体中部右侧开设有开口，储泥盒顶部敞口，储泥盒底部设置有滤网板，箱体前侧内壁和后侧内壁均沿左右水平方向设置有一条导轨，两条导轨的高度相同，储泥盒前侧外壁和后侧外壁上转动设有沿导轨滚动的滚轮，储泥盒设置在箱体内，储泥盒右侧壁板封堵开口并与箱体右侧壁板保持齐平，储泥盒右侧外表面设有手柄;
箱体顶部下表面通过连接架设置有升降油缸，升降油缸的中心线沿垂直方向设置，升降油缸的活塞杆垂直向下设置，活塞杆下端通过绝缘板连接有水平设置的阳极板，箱体内下部设有位于滤网板上方的阴极板，阴极板上开设有透水孔，箱体右侧底部设有排水管;
箱体的前侧和后侧分别设置有一个微波发生器，微波发生器的微波发射头向内穿过箱体并在高度方向上位于储泥盒的中部。
箱体上设有位于储泥盒上方的加药口。
滤网板的左端边沿通过第一铰链与储泥盒下端左侧边沿铰接，滤网板右端边沿中部通过第二铰链铰接有连接板，储泥盒右侧外表面上部设有连接柱，连接板上开设有与连接柱卡扣连接的连接孔。
箱体内底部设置有左高右低的导流板，排水管下部与导流板右侧边沿接触。
采用上述技术方案，在进行污泥深度脱水实验时，手持手柄将储泥盒从箱体内拉出，在储泥盒内装入污泥，再把储泥盒从箱体右侧开口处推到箱体内，在储泥盒推拉过程中导轨起到支撑并导向滚轮的作用。然后通过加药口将配置好的高级氧化剂加入到储泥盒的污泥当中，开启微波发生器和电渗透反应器，电渗透反应器为阳极板和阴极板供电，微波和高级氧化剂复合电渗透对储泥盒内的污泥进行深度脱水处理。同时启动升降油缸，升降油缸驱动阳极板上下移动，这样通过调节阳极板和阴极板之间的距离来减弱或增强电渗透对污泥的脱水强度，污泥中被脱离的水由滤网板漏下，经阴极板上的透水孔落到导流板上，最后水由排水管排出箱体外。当污泥脱水完全后，把储泥盒抽出，将连接板从连接柱上扣下，由于滤网板左侧与储泥盒左侧下边沿之间铰接，这样可以很便捷地将滤网板打开把污泥倒出。
本实用新型的深度脱水原理如下：电渗透技术对于剩余污泥中不与污泥絮体结合的脱除自由水有显著的效果;高级氧化剂能通过破坏污泥絮体的方式，释放被絮体裹挟、黏附的结合水。电渗透技术中对污泥中含有的大量细胞内的胞内水的针对性极其有限。微波是指频率为300MHz~300GHz的电磁波。微波通过高频电场使污泥中水分子及金属离子加速移动、转移，改变污泥表面双电层结构，从而使污泥颗粒失去稳定性。同时微波也在很大程度上破坏污泥絮凝结构及细胞形态，改变水的分布情况，释放胞内有机物的同时也使大分子有机物转变成小分子易降解的有机物，改变污泥的脱水性能和可生化降解性能。
综上所述，本实用新型协同微波、高级氧化及电渗透同时作用于污泥，可以大大的降低污泥含水率及有机质，同时解决了胞内水难脱除的问题，另外也方便污泥的盛装和取出。本实用新型也可以处理机械脱水后的污泥，适用于污泥的深度脱水。
