當前位置:首頁>生活> 污泥電滲透脫水技術——電滲透脫水原理
發布時間:2025-10-28閱讀( 17)
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電滲透脫水是一種新興的污泥脫水技術,它將固液分離技術和污泥自身具有的電化學性質的物理化學處理技術有機地結合起來,利用外加直流電場增強污泥的脫水性能,并實現污泥的脫水,具有多種脫水處理技術所沒有的許多特點,為污染控制和資源回收提供了一種新的途徑。
對于污泥電滲透脫水的機理,目前還沒有統一的認識,存在著多種機理解釋,數學模型也多種多樣,目前,最主要的污泥電滲透脫水數學模型有基本模型和Yukawa模型,并有人嘗試進行計算機模擬,研究視角亦從直流電場延伸到交變電場,從均一電位延伸到非均一電位,從一般物料電滲透脫水延伸到毛細管電滲透脫水,從平板型界面的電滲透脫水延伸到曲面型界面的電滲透脫水。而大部分學者都以電場對雙電層(多采用Stern雙電層理論)的影響來解釋電滲透脫水過程。
在外加電場作用下,顆粒固定、液體(如水)通過多孔性固體做定向運動稱為電滲透,其中,液相不動而固體顆粒運動稱為電泳,固相不動而液相移動稱為電滲。在固體移動受到限制的系統中施加電場,擴散層中的反離子沿滑移界面向電極移動同時帶動水分子移動。對于負電位的膠粒,全部液體受到向負極運動的力,電滲透脫水開始進行。
在機械脫水過程中,隨著自由水和間隙水的脫除,顆粒首先堆積在過濾介質上并導致堵塞,從而影響最終的過濾脫水效果,因此僅經過機械脫水的污泥含水率仍比較高。而電滲透脫水過程中水的脫除發生在每一個絮凝體顆粒的內、外表面,毛細管水、間隙水和自由水同時被脫除,顆粒密度均勻地增大,因此該技術的污泥脫水性能優于機械方法,可使剩余活性污泥的含水率降到60%以下,脫水率高,減量化效果非常明顯。此外,電滲透脫水設備配套靈活,操作簡便,無需任何化學藥劑,脫水時不必施加高壓力,還可以有效減少污泥中的病原菌及惡臭物質,控制污泥對環境的二次污染。在污水深度凈化方面具有廣譜性,適合對各種類型的污水和污泥進行深度脫水處理。
該技術具有以上多方面的優越性,因此得到了國內外的普遍關注,例如北京市肖家河污水處理廠的污泥電滲透脫水工程就是較具有代表性的典型案例。然而,該技術的能耗較大,而且受電滲透脫水工作原理的限制,因而難以在原理上降低能耗,制約了其在污泥脫水中的進一步推廣應用。
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