[发明专利]用于电渗透脱水的毛刺式电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种固液分离装置的部件，特别是一种用于电渗透脱水的毛刺式电极，主要作为带式压滤机和板框式压滤机的电渗透脱水电极。

背景技术

电渗透脱水技术作为一种固液分离技术近年来得到了迅速的发展和广泛的应用，电渗透脱水技术应用于污泥脱水，在节约能源和脱水效率方面显露出极大的优势。中国专利CN1076629C《脱水方法》，公开了使用至少包含一部分电导材料的滤带来实现电渗透与机械挤压相结合的脱水方法。中国专利申请CN101327972A《含水物料的电渗透脱水装置》公开了一种含水物料的电渗透脱水装置，其阳极与滤饼之间隔有滤布，而阴极与滤饼直接接触以提高脱水效率，并且在阴极背后不再衬垫任何比阴极孔径更小的滤布。以上在先申请有提高脱水效率和降低能耗的效果。但是，还存在以下缺陷：1、采用含有金属的材料来做与污泥直接接触的过滤带，而金属反复弯曲会发生疲劳现象进而断裂，使用寿命短、成本高，在高张力条件下更甚。2、阳极、滤饼和阴极之间没有绝缘材料的阻隔，而生产中难免出现滤饼分布不均匀问题，所以容易发生短路事故。3、《含水物料的电渗透脱水装置》中用阴极代替滤布，而用滤布阻隔阳极的结构不合理，因为阴极始终聚积着相当多的液体，能帮助阴极充分接触滤饼，所以并不是制约电渗透的关键因素，而阳极滤饼含固率较高，电渗透最大的障碍是固体颗粒在阳极的积聚造成物料的不连续性，最终导致电渗透的终止。该技术在阳极使用滤布阻隔滤饼，反而在阴极直接接触滤饼，将增大电阻，降低电渗透效率。

中国专利申请CN1948192A《污泥脱水工艺及装置》公开了一种机械压滤、超声波调质、压力协同电渗透相结合的污泥脱水工艺及装置，其中超声波调质的目的是使滤饼的质量分布均匀，有利于进一步的压力协同电渗透脱水操作。该技术虽利于提高脱水效率，但是，一为达到同样的目的采取超声波技术，较采取机械混合、电极反向等等简便的技术方法，能耗高、投入大；二是，该技术的“压力协同电渗透”中的压力至关重要，压力不但决定了滤饼的排水动力，还影响着电极的距离，而电极距离又是电渗透的核心参数，然而在具体实施中压力控制存在难度。

上述现有技术污泥电渗透脱水电极大多采用网状电极，一般使用金属网电极或将金属丝编织入聚酯网中制成的复合式滤网电极。网状电极使用中存在以下缺点：1)电极不能深入滤饼内部，当阳极附近的污泥中的水分被电渗透作用从阳极转移到阴极并达到一定程度后，由于水分的减少会急剧降低电渗透的作用。如果要达到目标含水率，比如活性污泥50％的含水率，就必须延长电渗透时间及提高电压，这势必降低产量、增加电耗。2)为克服上述缺点，现有技术有采用多层阳极的技术方案，其做法是用一个阴极对应多层阳极，将污泥滤饼用多层阳极分隔开，当较大极距的阳极失效时，开启较小极距的阳极，如此由远而近的逐个对阳极通电，以保持电渗透作用的持续。然而，多层阳极技术方案在实际生产中无法解决滤饼的方便卸料问题。3)电极与污泥只是表面接触，接触面积小，不利于提高电渗透效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种使用时电极能插入污泥滤饼内部，既能提高电渗透脱水效率，又能保证滤饼顺畅卸料的用于电渗透脱水的毛刺式电极。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于电渗透脱水的毛刺式电极，其结构特点是：包括金属基体和金属毛刺，金属毛刺固定在金属基体表面，所述的金属毛刺的密度是1～100根/平方厘米，金属毛刺的长度为1～50毫米。金属毛刺能插入滤饼内部，使得滤饼沿着金属毛刺方向都能受到电场的作用，利于提高电渗透脱水效果。

本发明用于电渗透脱水的毛刺式电极所述的金属基体为金属压榨辊，所述的金属毛刺环绕固定在金属压榨辊外圈，所述的金属毛刺的密度是5～100根/平方厘米，金属毛刺的长度为2～20毫米。该毛刺式电极用作电渗透带式压滤机的阳极。

本发明用于电渗透脱水的毛刺式电极所述的金属基体为金属板，所述的金属毛刺固定在金属板表面，所述的金属毛刺固定在金属板表面，所述的金属毛刺的密度是3～50根/平方厘米，金属毛刺的长度为1～40毫米。该毛刺式电极用于电渗透板框式压滤机。

本发明用于电渗透脱水的毛刺式电极所述的金属基体为金属带，所述的金属毛刺固定在金属带表面，所述的金属毛刺的密度是3～50根/平方厘米，金属毛刺的长度为1～40毫米。

本发明用于电渗透脱水的毛刺式电极所述的金属基体和金属毛刺均采用不锈钢材料。