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1、(10)申请公布号 CN 104030540 A (43)申请公布日 2014.09.10 C N 1 0 4 0 3 0 5 4 0 A (21)申请号 201410170736.3 (22)申请日 2014.04.27 C02F 11/12(2006.01) (71)申请人邓立新 地址 511400 广东省广州市南沙区广隆苑1 街12号903 (72)发明人邓立新 (54) 发明名称 真空过滤及电脱水污泥处理法 (57) 摘要 真空过滤及电脱水污泥处理法，将污泥装入 污泥脱水桶，在污泥脱水桶内部的中部垂直向设 有滤管，滤管的上端穿过污泥脱水桶的桶口且滤 管的下端密封，或滤管的下端穿过污泥脱。
2、水桶的 桶底且滤管的上端密封；对污泥脱水桶的桶口进 行密封，通过滤管在污泥脱水桶内抽真空，对污泥 进行真空过滤脱水处理；在污泥的周围设有阳极 放电电极，在污泥的中部设有阴极放电电极，将阳 极放电电极和阴极放电电极连接电源，在对污泥 进行真空过滤脱水处理的同时对污泥持续或断续 地进行电脱水处理。本发明公开的污泥脱水处理 技术具有设备和运营成本低、处理效率高、处理效 果好以及能够实现同时对大量污泥进行处理的优 点。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN。
3、 104030540 A CN 104030540 A 1/1页 2 1.真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是包括以下实施步骤：1）、将污泥装入污泥 脱水桶，在污泥脱水桶的桶内空间的中部垂直向设有滤管，滤管的上端穿过污泥脱水桶的 桶口且滤管的下端密封，或滤管的下端穿过污泥脱水桶的桶底且滤管的上端密封；2）对污 泥脱水桶的桶口进行密封，通过滤管在污泥脱水桶内抽真空，对污泥进行真空过滤脱水处 理；3）在污泥的周围设有阳极放电电极，在污泥的中部设有阴极放电电极，将阳极放电电极 和阴极放电电极连接电源，在对污泥进行真空过滤脱水处理的同时对污泥持续或断续地进 行电脱水处理。 2.如权利要求1所述的真空过。
4、滤及电脱水污泥处理法，其特征是：制作污泥脱水桶的 桶壁的材料中包括导电材料并将该导电材料作为阳极放电电极，或在污泥脱水桶的桶壁上 设有若干个阳极放电电极。 3.如权利要求1所述的真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是：污泥脱水桶设有桶 盖，对污泥脱水桶内的污泥进行脱水处理时盖上污泥脱水桶的桶盖并对污泥脱水桶的桶盖 与污泥脱水桶桶口间的缝隙进行密封。 4.如权利要求1所述的真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是：滤管为管壁上设有 若干个滤孔的圆形管，滤管的外部包裹有过滤材料。 5.如权利要求1所述的真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是：在污泥脱水桶外设 有水气分离罐，水气分离罐的中部设有水气进口一，。
5、水气分离罐的上部或顶部设有排气口 一，水气分离罐的下部或底部设有排水口一，水气进口一通过真空管一与滤管的未密封的 一端连接，排气口一通过排气管一与真空泵连接，排水口一通过排水管一与抽水泵连接；在 对污泥进行真空过滤脱水处理以及进行电脱水处理期间，从污泥中排出的水和空气在水气 分离罐内进行水气分离后分别通过真空泵排出水气分离罐内的空气以及通过抽水泵排出 水气分离罐内的水。 6.如权利要求1所述的真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是：在污泥脱水桶外设 有重力排水水气分离罐，重力排水水气分离罐的罐壁上设有水气进口二、排气口二、排水口 二，水气进口二通过真空管二与滤管的未密封的一端连接，排气口二通过排。
6、气管二与真空 泵连接，在重力排水水气分离罐内的底部设有潜水泵，潜水泵的排水管二穿过排水口二连 通重力排水水气分离罐外；在对污泥进行真空过滤脱水处理以及进行电脱水处理期间，从 污泥中排出的水和空气在重力排水水气分离罐内进行水气分离后分别通过真空泵排出重 力排水水气分离罐内的空气以及通过潜水泵排出重力排水水气分离罐内的水。 7.如权利要求1所述的真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是：阴极放电电极设在 滤管内或滤管的外壁上，或制作滤管的材料中包括导电材料并将该导电材料作为阴极放电 电极。 8.如权利要求1所述的真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是：电源为直流电源或 脉冲电源或静电电源，阳极放电电极通。
7、过电缆一连接电源的阳极，阴极放电电极通过电缆 二连接电源的阴极。 9.如权利要求8所述的真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是：直流电源的输出电 压为10100V，脉冲电源的输出电压为5000100000V，静电电源的输出电压为5000V 200000V。 权 利 要 求 书CN 104030540 A 1/5页 3 真空过滤及电脱水污泥处理法 技术领域 0001 本发明涉及环保产业中的污泥脱水处理技术，尤其是真空过滤及电脱水污泥处理 技术。 背景技术 0002 污泥脱水处理是环保行业的一项重要工作内容。对在处理工业污水、市政污水的 过程中产生的大量污泥如何以高效、节能、环保的方式进行脱水处理一。
8、直是环保行业的一 项重大的技术课题。传统的污泥脱水技术主要是通过板框式或带式或叠螺式或离心式等脱 水机械对污泥进行机械脱水，其缺点是：1）、作业效率低，不能同时对数量大的污泥进行脱 水处理；2）、脱水效果差，脱水处理后的污泥含水率仍然保持在80%左右；3）、脱水成本高， 不仅要购置大量的价格昂贵的机械设备，而且在脱水过程中需要消耗大量的能源。 0003 近年来，对污泥脱水处理的新技术有了很多的探索，其中真空过滤脱水以及以电 渗透、电脉冲以及静电脱水为代表的电脱水处理技术均有专利申请或文献记载，而真空过 滤技术在机械脱水技术中已有部分应用。 0004 公知的真空过滤脱水或电脱水技术，要么是单独使。
9、用真空过滤脱水或电脱水处理 技术进行污泥脱水处理，要么是与机械脱水技术结合使用。 0005 环保行业中的污泥脱水与软基处理工程建设中的排水固结在技术上的机理基本 一致。在软基处理工程建设中，真空预压排水固结技术在对大面积的普通粘土地基进行排 水固结软地基处理施工时具有成本低、效率高、效果好的优点，是技术成熟、应用广泛的工 程技术。但在真空预压技术在处理有机质含量高且渗透率极低的淤泥质土时普遍存在土体 中的毛细排水通道堵塞严重从而大大降低了排水固结的效果。而以电渗透、电脉冲以及静 电脱水为代表的电脱水处理技术无论是在环保行业还是在软地基处理行业都有大量的实 验结果能够证明其在土体中产生的电渗、电。
10、泳、电离、电解以及空化效应中仅电解效应具有 一定的直接排水作用，而电渗、电脉、电离、空化效应的主要作用是有效排除土体中的毛细 通道堵塞现象，加快土体中水的渗流速度，同时还能起到去除土体中的重金属物质、杀灭有 害细菌、改善土质的作用。 0006 环保行业处理的污泥和软地基处理行业处理的淤泥相比具有同样极低的渗透率， 而污泥中的有机质含量则更高，在脱水处理时更容易堵塞毛细排水通道。根据污泥渗透率 极低且有机质含量高的特点，以及根据真空过滤脱水及电脱水处理技术的原理和特点，单 独使用真空过滤脱水或电脱水处理技术进行污泥脱水处理时的脱水效果一般；而将真空过 滤脱水或电脱水处理技术和机械脱水技术结合使用。
11、时虽然能显著提高污泥处理的脱水效 果但处理成本比单独使用机械脱水技术的处理成本更高，其经济性更差。 0007 如果将真空过滤的污泥脱水处理技术与电脱水的污泥处理技术相结合使用，电脱 水处理技术恰好能弥补真空过滤技术进行污泥脱水处理时的不足，不仅能有效排除污泥堵 塞现象，显著提高污泥脱水的效率和效果，而且还能起到去除污泥中的重金属物质、杀灭污 泥中的有害细菌、改善污泥的环保质量的作用。由于能显著提高污泥脱水处理的速度，将真 说 明 书CN 104030540 A 2/5页 4 空过滤污泥脱水处理技术与电脱水处理技术相结合使用时仍然能保持较低的污泥脱水处 理成本。 0008 本发明的发明人在申请号。
12、为2014101706572的真空过滤及电脱水污泥处理法的 中国专利申请中公开了一种真空过滤脱水的污泥处理技术和电脱水的污泥处理技术相结 合的真空过滤及电脱水污泥处理法，该技术是在对密封体内的污泥进行真空过滤脱水处理 的同时在污泥的周围设置阴极放电电极并在污泥的中部设置阳极放电电极从而对污泥进 行电脱水处理。本发明基于同样的技术研发目的和技术原理提出了一种新的技术方案，即 利用污泥脱水桶为真空过滤脱水的密封体，在污泥的周围设置阳极放电电极，在污泥脱水 桶的内部空间的中部垂直向设置滤管及阴极放电电极，在对污泥进行真空过滤脱水处理的 同时持续或断续地对污泥进行电脱水处理。 0009 与本发明的发明。
13、人在申请号为2014101706572的真空过滤及电脱水污泥处理法 的中国专利申请中公开的技术方案相比，本发明公开的技术方案对污泥脱水处理的场地要 求不高，设备成本也更低，而申请号为2014101706572的真空过滤及电脱水污泥处理法的 中国专利申请中公开的技术方案更适合对大量的污泥同时进行脱水处理。 0010 本发明的主要技术原理和技术优势是：在对污泥进行真空过滤脱水处理的同时对 污泥进行电脱水处理，且电脱水处理的阴极放电电极设于污泥的周围，电脱水处理的阳极 放电电极设于污泥的中部，因此首先，本发明将真空过滤作为污泥脱水的主要手段，利用了 真空过滤技术的快速高效、节能环保和能同时对大量的污。
14、泥进行脱水处理的技术优势；第 二，通过电脱水处理期间产生的电渗和电泳效应能使污泥中的带阳极性的自由水向阴极放 电电极运动从而通过真空过滤处理排出，并使污泥中带阴极性的有机质胶体和细小的固体 颗粒向污泥中部的阳极放电电极运动从而不会堵塞自由水的毛细排水通道；第三，电脱水 处理期间产生的电离效应还能改变污泥中胶体和固体颗粒与吸附水和结合水的电极性，使 污泥中的部分吸附水和结合水转化为自由水排出；第四，电脱水处理期间产生的电解效应 具有一定的脱水效果，且电解效应使污泥中的被电解的水成为氢气和氧气气体，在真空负 压力的作用下气体的运动会在污泥中形成排出自由水的新的毛细排水通道；第五，当使用 高压电脉冲。
15、或高压静电进行污泥的电脱水处理时，在污泥中还会产生空化效应，水中的微 小气泡会急速扩张和溃灭，在水中形成激波或高速微射流，从而进一步加快自由水的流速 并扩张自由水的毛细排水通道；最后，电脱水处理技术通过去除污泥中的重金属离子和杀 灭污泥中的有害细菌还有显著提高污泥处理的环保效能。 0011 与现有的污泥处理技术相比，本发明公开的污泥脱水处理技术具有设备和运营成 本低、处理效率高、处理效果好以及能够实现同时对大量污泥进行处理的优点。 发明内容 0012 本发明公开的技术方案如下。 0013 真空过滤及电脱水污泥处理法，其特征是包括以下实施步骤：1）、将污泥装入污泥 脱水桶，在污泥脱水桶的桶内空间。
16、的中部垂直向设有滤管，滤管的上端穿过污泥脱水桶的 桶口且滤管的下端密封，或滤管的下端穿过污泥脱水桶的桶底且滤管的上端密封；2）对污 泥脱水桶的桶口进行密封，通过滤管在污泥脱水桶内抽真空，对污泥进行真空过滤脱水处 理；3）在污泥的周围设有阳极放电电极，在污泥的中部设有阴极放电电极，将阳极放电电极 说 明 书CN 104030540 A 3/5页 5 和阴极放电电极连接电源，在对污泥进行真空过滤脱水处理的同时对污泥持续或断续地进 行电脱水处理。 0014 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：制作污泥脱 水桶的桶壁的材料中包括导电材料并将该导电材料作为阳极放电电极，或在污泥脱。
17、水桶的 桶壁上设有若干个阳极放电电极。 0015 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：污泥脱水桶 设有桶盖，对污泥脱水桶内的污泥进行脱水处理时盖上污泥脱水桶的桶盖并对污泥脱水桶 的桶盖与污泥脱水桶桶口间的缝隙进行密封。 0016 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：滤管为管壁 上设有若干个滤孔的圆形管，滤管的外部包裹有过滤材料。 0017 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：在污泥脱水 桶外设有水气分离罐，水气分离罐的中部设有水气进口一，水气分离罐的上部或顶部设有 排气口一，水气分离罐的下部或底部设有排水口一，水气进口一通。
18、过真空管一与滤管的未 密封的一端连接，排气口一通过排气管一与真空泵连接，排水口一通过排水管一与抽水泵 连接；在对污泥进行真空过滤脱水处理以及进行电脱水处理期间，从污泥中排出的水和空 气在水气分离罐内进行水气分离后分别通过真空泵排出水气分离罐内的空气以及通过抽 水泵排出水气分离罐内的水。 0018 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：在污泥脱水 桶外设有重力排水水气分离罐，重力排水水气分离罐的罐壁上设有水气进口二、排气口二、 排水口二，水气进口二通过真空管二与滤管的未密封的一端连接，排气口二通过排气管二 与真空泵连接，在重力排水水气分离罐内的底部设有潜水泵，潜水泵的排水管。
19、二穿过排水 口二连通重力排水水气分离罐外；在对污泥进行真空过滤脱水处理以及进行电脱水处理期 间，从污泥中排出的水和空气在重力排水水气分离罐内进行水气分离后分别通过真空泵排 出重力排水水气分离罐内的空气以及通过潜水泵排出重力排水水气分离罐内的水。 0019 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：阴极放电电 极设在滤管内或滤管的外壁上，或制作滤管的材料中包括导电材料并将该导电材料作为阴 极放电电极。 0020 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：电源为直流 电源或脉冲电源或静电电源，阳极放电电极通过电缆一连接电源的阳极，阴极放电电极通 过电缆二连接电源。
20、的阴极。 0021 根据上述的真空过滤及电脱水污泥处理法，一个优选的技术方案是：直流电源的 输出电压为10100V，脉冲电源的输出电压为5000100000V，静电电源的输出电压为 5000V200000V。 附图说明 0022 附图1是真空过滤及电脱水污泥处理法的示意图。 0023 附图2是滤管的示意图。 0024 附图3是重力排水水气分离罐的示意图。 0025 附图1、附图2和附图3中：1是污泥，2是污泥脱水桶，3是滤管，4是阳极放电电 说 明 书CN 104030540 A 4/5页 6 极，5是阴极放电电极，6是电源，7是桶盖，8是水气分离罐，9是水气进口一，10是排气口 一，11是排。
21、水口一，12是真空管，13是排气管，14是真空泵，15是排水管，16是抽水泵，17是 电缆一，18是电缆二，19是滤孔，20是过滤材料，21是重力排水水气分离罐，22是水气进口 二，23是排气口二，24是排水口二，25是真空管二，26是排气管二，27是潜水泵，28是排水 管二。 具体实施方式 0026 下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。 0027 实施例：如附图1、附图2、附图3所示，真空过滤及电脱水污泥处理法主要按以下 步骤实施：1）、将污泥1装入污泥脱水桶2，在污泥脱水桶2的桶内空间的中部垂直向设有 滤管3，滤管3的上端穿过污泥脱水桶2的桶口且滤管3的下端密封，或滤管3。
22、的下端穿过 污泥脱水桶的桶底且滤管3的上端密封，本实施例中，对滤管3的设置采用滤管3的上端穿 过污泥脱水桶2的桶口且滤管3的下端密封的实施方式；2）对污泥脱水桶2的桶口进行密 封，通过滤管3在污泥脱水桶2内抽真空，对污泥1进行真空过滤脱水处理；3）在污泥1的 周围设有阳极放电电极4，在污泥1的中部设有阴极放电电极5，将阳极放电电极4和阴极 放电电极5连接电源6，在对污泥1进行真空过滤脱水处理的同时对污泥1持续或断续地进 行电脱水处理。 0028 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术方案，制作污泥脱水桶2的 桶壁的材料中包括导电材料并将该导电材料作为阳极放电电极4，或在污泥脱水桶2的桶。
23、 壁上设有若干个阳极放电电极4，本实施例中采用不锈钢导电材料制作污泥脱水桶2的桶 壁并将不锈钢导电材料作为阳极放电电极，因此附图1中的标注2和标注4指向的是同一 物体。 0029 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术方案，本实施例中的污泥脱 水桶2设有桶盖7，对污泥脱水桶2内的污泥1进行脱水处理时盖上污泥脱水桶2的桶盖7 并对污泥脱水桶2的桶盖7与污泥脱水桶2桶口间的缝隙进行密封。 0030 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术方案，本实施例中滤管3为 管壁设有若干个滤孔19的圆形管，滤管3的外部包裹有过滤材料20。 0031 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术。
24、方案，本实施例中在污泥脱 水桶2外设有水气分离罐8，水气分离罐8的中部设有水气进口一9，水气分离罐8的顶部 设有排气口一10，水气分离罐8的下部设有排水口一11，水气进口一9通过真空管一12与 滤管3的未密封的一端连接，排气口一10通过排气管二13与真空泵14连接，排水口一11 通过排水管一15与抽水泵16连接；在对污泥1进行真空过滤脱水处理以及进行电脱水处 理期间，从污泥1中排出的水和空气在水气分离罐8内进行水气分离后分别通过真空泵14 排出水气分离罐8内的空气以及通过抽水泵16排出水气分离罐8内的水。 0032 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术方案，本实施例中还可以选 择在污。
25、泥脱水桶2外设置重力排水水气分离罐21，重力排水水气分离罐21的罐壁上设有 水气进口二22、排气口二23、排水口二24，水气进口二22通过真空管二25与滤管3的未 密封的一端连接，排气口二23通过排气管二26与真空泵14连接，在重力排水水气分离罐 21内的底部设有潜水泵27，潜水泵27的排水管二28穿过排水口二24连通重力排水水气 说 明 书CN 104030540 A 5/5页 7 分离罐21外；在对污泥1进行真空过滤脱水处理以及进行电脱水处理期间，从污泥1中排 出的水和空气在重力排水水气分离罐21内进行水气分离后分别通过真空泵14排出重力排 水水气分离罐21内的空气以及通过潜水泵27排出重。
26、力排水水气分离罐内的水。 0033 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术方案，阴极放电电极5设在 滤管3内或滤管3的外壁上，或制作滤管3的材料中包括导电材料并将该导电材料作为阴 极放电电极5，本实施例中，采用导电的设有滤孔19的不锈钢管作为滤管3并将该不锈钢 管作为阴极放电电极5，因此在附图1中标注滤管3的标注3和标注阴极放电电极的标注5 指向的是同一物体。 0034 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术方案，本实施例中电源6为 直流电源，阳极放电电极4通过电缆一17连接电源6的阳极，阴极放电电极5通过电缆二 18连接电源6的阴极。 0035 根据真空过滤及电脱水污泥处理法的一个优选的技术方案，本实施例中的直流电 源的输出电压为24V。 说 明 书CN 104030540 A 1/1页 8 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104030540 A 。