對(duì)于污泥電滲透脫水技術(shù),電流和電壓是影響其脫水性能最直接和最關(guān)鍵的因素。通過調(diào)整電滲透脫水過程中的電控模式,可以在不改變污泥性質(zhì)或添加外源物質(zhì)的基礎(chǔ)上直接改善脫水效果,且適用于大部分污泥。因此本研究通過改變單獨(dú)恒電流、恒電流與恒電壓相結(jié)合兩種電控模式的操作條件,并結(jié)合脫水過程中的出水速率、升溫速率、最終含固率以及單位能耗等方面探討了電控模式對(duì)污泥電滲透脫水效果的影響。同時(shí)由于電滲透很難去除污泥細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水,而低溫預(yù)處理可以破碎污泥細(xì)胞和EPS來釋放內(nèi)部水分,因此考察了低溫預(yù)處理對(duì)提高污泥電滲透脫水效率的可行性。主要的試驗(yàn)結(jié)論如下:(1)恒電流模式下污泥電滲透脫水的含固率增長速率保持穩(wěn)定,且隨著污泥初始含固率和厚度的降低以及電流強(qiáng)度的增加而增加。脫水后最終含固率隨著污泥初始含固率和厚度的降低以及機(jī)械壓力的升高而升高。恒電流模式下污泥電滲透脫水的過程中,當(dāng)電流強(qiáng)度為1.4 A,機(jī)械壓力為31.4 kPa,污泥厚度為8 mm,初始含固率為18.5%時(shí)達(dá)到最佳參數(shù),此時(shí)脫水后最終含固率為48.7%。在恒電流模式下污泥電滲透脫水的能耗范圍是0.135~0.269 kWh/kg_水,其中污泥的初始含固率對(duì)脫水的單位能耗影響最顯著,當(dāng)初始含固率降低2%時(shí),脫水所需的單位能耗降低約0.050 kWh/kg_水。(2)與恒電流模式相比,污泥在恒電流—電壓模式下進(jìn)行電滲透脫水具有最終含固率高、升溫速率和單位能耗低的優(yōu)點(diǎn),最終含固率和單位能耗隨著恒電流階段的電流位減小或恒電壓階段的電壓位增加而增加。與恒電壓模式相比,恒電壓—電流模式顯著提高了污泥脫水速率,最終含固率隨著電流位和電壓位的降低而增加;但兩種模式下脫水的單位能耗差異較小,均為0.132~0.163 kWh/kg_水,且主要受恒電壓階段的電壓位影響。當(dāng)電壓位每降低10 V,單位能耗平均降低27.15±1.77%。對(duì)比兩種結(jié)合模式,污泥在恒電壓—電流模式下的脫水速率比恒電流—電壓模式平均提高了72.90%,然而,當(dāng)污泥的含固率低于45%時(shí),其單位能耗也增加了43.09%。(3)與未低溫預(yù)處理的污泥相比,污泥經(jīng)低溫?zé)崽幚砗骃COD、氨氮、電導(dǎo)率均有顯著提高,且隨著預(yù)處理溫度的升高,SCOD升高,氨氮?jiǎng)t降低;而出水速率和最終含固率卻無明顯提高。當(dāng)含固率低于43%,低溫?zé)崽幚砗笪勰嗟纳郎厮俾屎蛦挝荒芎脑陔姖B透脫水時(shí)顯著低于未低溫預(yù)處理的污泥,且隨著預(yù)處理溫度的升高而降低。當(dāng)含固率高于43%,低溫預(yù)處理后污泥的升溫速率和單位能耗會(huì)急劇上升,甚至超過未低溫預(yù)處理的污泥。當(dāng)含固率為40%,預(yù)處理溫度平均每升高10℃,脫水能耗降低約0.01kWh/kg_水。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

圖 1-1 污泥的組成分類[16]Fig. 1-1 Classification of sludge composition1.2.3 污泥內(nèi)水分分布形態(tài)污泥脫水是污水處理過程中成本較高且難度較大的環(huán)節(jié)之一，水分的去除是污泥穩(wěn)定處理的基本要求，也是最關(guān)鍵的。通過理論分析可以得知，活性污泥含水率從 99%降至 80%時(shí)，質(zhì)量可降低 95%；當(dāng)含水率從 80%降至 60%時(shí)，質(zhì)量可降低 50%；當(dāng)含水率進(jìn)一步降至 20%時(shí)，質(zhì)量僅為最初時(shí)的 1.25%。因此充分了解污泥中水分構(gòu)成和分布形態(tài)，有助于選擇最合適的方法來降低污泥的含水率，減少污泥的體積。污泥中富集大量的水分主要原因有 3 點(diǎn)：1、污泥本身粒徑小，比表面積巨大；2、污泥的絮體結(jié)構(gòu)使其含有大量的毛細(xì)管和間隙；3、污泥外表面的 EPS 中含有高親水基團(tuán)[17]。吸附方式的不同導(dǎo)致了污泥的水分種類復(fù)雜，所需要的脫除方法也有所差異。因此根據(jù)水分與污泥顆粒的結(jié)合方式和強(qiáng)度的差別將其分為四種形態(tài)：自由水，毛細(xì)水，

電滲透脫水裝置圖
【參考文獻(xiàn)】

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1 馬德剛;趙嫻;柯忱;;陽極腐蝕對(duì)電脫水污泥中重金屬的影響[J];中國給水排水;2014年23期

2 馮智星;杜道洪;謝慶文;羅志榮;李珍珍;;污泥分類處置及其資源化再生利用技術(shù)的研究[J];廣東化工;2014年10期

3 李紅欣;田博;楊雯晶;于婷婷;王婧媛;;冷凍預(yù)處理剩余污泥脫水性能研究[J];黑龍江科技信息;2014年01期

4 董立文;汪誠文;張鶴清;王玉玨;;電導(dǎo)率對(duì)城鎮(zhèn)污泥電滲透脫水效果的影響[J];中國環(huán)境科學(xué);2013年02期

5 張國芳;;污泥處理處置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析[J];綠色科技;2012年12期

6 董立文;張鶴清;汪誠文;李春鞠;王玉玨;;造紙污泥的電滲透脫水效果[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2012年11期

7 李潤東;張萬里;孫洋;賀業(yè)光;;污泥熱干化技術(shù)適應(yīng)性分析及未來發(fā)展趨勢(shì)[J];可再生能源;2012年05期

8 馮源;詹良通;陳云敏;;城市污泥電滲脫水實(shí)驗(yàn)研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

9 戴曉虎;;我國城鎮(zhèn)污泥處理處置現(xiàn)狀及思考[J];給水排水;2012年02期

10 胡凱;趙慶良;邱微;;冷凍預(yù)處理對(duì)剩余污泥性質(zhì)的影響研究[J];水工業(yè)市場(chǎng);2011年06期

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2 戴嘉敏;污泥電滲透脫水特性與其生物生長環(huán)境的相關(guān)性研究[D];天津大學(xué);2017年

3 閆曉彤;污泥電滲透生物干化耦合高干脫水工藝研究[D];天津大學(xué);2017年

4 亓信石;污泥預(yù)處理強(qiáng)化及厭氧消化特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

5 郝徤;電滲透法污泥減量技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

6 翟君;污泥的弱超聲電滲透脫水技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2014年

7 朱紅敏;電滲透脫水污泥熱干化特性研究[D];天津大學(xué);2014年

8 董立文;城鎮(zhèn)機(jī)械脫水污泥的電滲透深度脫水技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2012年

9 王磊;城市生活污泥干化方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2852760