一种污泥电渗透脱水泥质评测装置和评测方法转让专利

申请号 : CN201910294352.5

文献号 : CN110031534A

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发明人 : 吴旭吕航张文标刘道广孙刚范邢思奇段玲茹

申请人 : 上海同臣环保有限公司华中科技大学

摘要 :

本发明公开了一种污泥电渗透脱水泥质评测装置和评测方法。该装置包括电渗透脱水机和电化学工作站;电渗透脱水机由阴极片、阳极片、阴极滤膜、外壳、压力砝构成,阴极片、阳极片、阴极滤膜、污泥样品由外壳包围,污泥样品在阳极片和阴极滤膜之间,紧贴阴极滤膜的为阴极片,压力砝对阳极片施加压力,阴极片、阳极片分别连接电化学工作站的阴极、阳极。该方法为利用该电渗透脱水泥质评测装置,在恒压电渗透脱水过程中基于线性伏安扫描曲线评价泥质,即在电脱水不同阶段污泥不同含水率情况下进行LSV扫描获得伏安曲线来评价污泥电渗透脱水性能。本发明能快速有效评测待电渗透脱水污泥的电化学性能,对污泥电渗透脱水工艺参数的选取有重要指导意义。

权利要求 :

1.一种污泥电渗透脱水泥质评测装置,其特征在于,该装置包括电渗透脱水机和电化学工作站;所述电渗透脱水机由阴极片、阳极片、阴极滤膜、外壳、压力砝构成,其中,阴极片、阳极片、阴极滤膜、污泥样品由外壳包围,污泥样品在阳极片和阴极滤膜之间,紧贴阴极滤膜的为阴极片,压力砝施加在阳极片上,阴极片、阳极片分别连接电化学工作站的阴极、阳极,可通过电化学工作站进行线性扫描伏安法扫描即LSV扫描评价污泥样品的泥质。

2.根据权利要求1所述的污泥电渗透脱水泥质评测装置,其特征在于,所述阳极片由钛基涂层阳极制成,阳极片的厚度为0.5-4mm;所述阳极片上有多个1-4mm的小孔,小孔密度为

100-400个每平米。

3.根据权利要求1所述的污泥电渗透脱水泥质评测装置,其特征在于,所述阴极片为导电且有一定机械强度的材料,阴极片的厚度为1-4mm;所述阴极片上有多个3-8mm的小孔,小孔密度为400-800个每平米。

4.根据权利要求3所述的污泥电渗透脱水泥质评测装置,其特征在于,述阴极片由导电性良好的钢材料或钛合金材料制成。

5.根据权利要求1所述的污泥电渗透脱水泥质评测装置,其特征在于,所述阳极片上的压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受到的压强范围为10-100KPa,压力可由气压、液压或重物提供。

6.一种利用如权利要求1-5任一所述的污泥电渗透脱水泥质评测装置进行的污泥电渗透脱水泥质评测方法,其特征在于,该方法为:利用上述污泥电渗透脱水泥质评测装置,对污泥进行恒电压电渗透脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,采用线性扫描伏安法扫描即LSV扫描评测不同电脱水阶段下的污泥样品的泥质,亦即,由电化学工作站在不同电脱水阶段即污泥不同含水率情况下进行LSV扫描获得伏安曲线来评价污泥的电渗透脱水性能。

7.根据权利要求6所述的污泥电渗透脱水泥质评测方法,其特征在于,具体过程步骤如下:

首先,将阴极滤膜紧贴阴极片装入外壳里面,然后,将需要电渗透脱水处理的污泥样品即泥饼装入外壳内阴极滤膜上面,再装入阳极片,使泥饼处在阴极滤膜和阳极片之间,然后在阳极片上面放上压力砝,通过压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受压强范围为10-

100KPa;

接下来,对阴、阳两极接通电化学工作站进行LSV扫描,得到初始伏安曲线;

之后,对污泥进行恒电压电渗透脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,采用LSV扫描,评测不同电脱水阶段下的污泥电阻及污泥含水率:亦即,采用某一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,每隔一段脱水时间或含水率每降低一定幅度进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线,由此得到若干条伏安曲线;得到的每条伏安曲线的斜率就是不同电脱水阶段下的污泥样品的电阻;根据污泥的含水率与污泥的电阻之间的对应关系,得到不同电脱水阶段下的污泥的含水率;

最后,当污泥电渗透脱水到含水率达到目标值时,结束电脱水。

8.根据权利要求7所述的污泥电渗透脱水泥质评测方法,其特征在于,采用10-50V/cm范围内的某一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,每隔1-5min脱水时间或含水率每降低2-5%进行一次LSV扫描,得到一条伏安曲线。

9.根据权利要求7所述的污泥电渗透脱水泥质评测方法,其特征在于,

在恒电压电渗透脱水过程中,先采用10-50V/cm范围内的某一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1-2min,然后,进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线;再采用同一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1-2min,然后,再进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线;再采用同一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1-5min,然后,再进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线;如此反复进行若干次,得到若干条伏安曲线;

得到不同电脱水阶段下的污泥的电阻,以及与污泥的电阻对应的污泥的含水率;直至污泥电脱水到含水率达到目标值时,结束电脱水。

10.根据权利要求7、8或9所述的污泥电渗透脱水泥质评测方法,其特征在于,所述LSV扫描的电场强度扫描范围为0-60V/cm,扫描速度为0.5-3V/s。

说明书 :

一种污泥电渗透脱水泥质评测装置和评测方法

技术领域

[0001] 本发明属于固液分离设备技术领域,涉及一种用于污泥电渗透脱水设备工艺参数选择的泥质评测装置和评测方法,即一种污泥电渗透脱水泥质评测装置和评测方法,其适用于高效率、低成本的方式对需要脱水的污泥进行快速评测。

背景技术

[0002] 污水处理设施的建设及运行伴随产生了大量的剩余污泥,其含水率在80%以上,全国年剩余污泥总产生量突破4000万吨。同时,由于污水污泥排放量将随着人口总量的增加而增加,按照预测,污水污泥排放量在以每年10%-15%以上的速度增长。因此,污泥的处理和处置已成为我国重要的环境问题和亟待解决的环境课题。电渗透脱水技术作为一种新兴的固液分离技术正在逐步发展,并受到学者的广泛关注。若利用电渗透脱水技术能将污泥含水率由80%以上降至60%以下。
[0003] 污泥的主要特征是含水率高,脱水性能差。污泥絮体主要由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有和无机物质组成,组分复杂,结构松散,形状不规则,高度非均匀,比表面积与孔隙率极高。脱水性能与污泥含水率和污泥的泥质属性密切相关。现有的电渗透脱水设备形式多样、结构复杂,对于同一种泥处理效果稳定。然而,污泥来源复杂多变,不同地区,不同前段污水、污泥处理工艺的污泥产物性质会有很大差别,甚至同一地区不同季节的污泥泥质都可能会有一定差别,如果持续采用同一工艺参数容易增加设备能耗成本,甚至损坏设备。在电渗透脱水中,如何调整脱水工艺,往往需要经过大量的工程试验来确定电渗透脱水工艺路线。
[0004] 现有的对污泥电渗透脱水性能的评测方法,主要是基于比阻的测试方法,例如CN 108776155 A公开了一种电导式污泥比阻测量装置,用于检测市政污泥或工业污泥的比阻值。该装置由真空泵、缓冲瓶、调节阀、三通、真空表、布氏漏斗、活接、导流管、抽气口,测量管、电导阵列探头、恒压电源、电阻、数据采集卡、计算机、上排液阀、贮液筒和下排液阀组成。又如CN 107219345 A公开了一种用于污泥比阻测定的蜂窝式计量筒,属于计量技术领域,为了能够定压过滤和测量数值准确的特点,该计量筒包括放置在试验台上的主筒、若干设置在主筒内部的子筒、设置在主筒上部的布氏漏斗和设置在布氏漏斗下方的软管;布氏漏斗的下方插入主筒内部,布氏漏斗内放置滤纸和测试用的污泥。
[0005] 现有的对污泥脱水性能的评测方法,也有基于氧化还原电位的污泥脱水性能评测方法,例如专利CN 108931563 A公开了一种基于氧化还原电位快速评价氧化调理污泥脱水性能的方法,该方法是通过测量氧化调理处理对污泥的氧化还原电位ORP的影响,根据测量得出的氧化还原电位ORP的变化,由此来评价经氧化调理处理后污泥的脱水性能。
[0006] 然而,进一步的研究表明,上述这些现有的评测装置和方法不能直接应用于污泥电渗透脱水技术的污泥电化学性能评价。比阻和氧化还原电位的大小并不能指导电渗透脱水工艺参数的确定,比如施加多大的电场强度,初始污泥厚度,脱水时间等。
[0007] 综上所述,现有的泥质评测方法和装备效率低,成本高,急需高效、低成本的泥质快速评测方法和装备。因此,本领域亟需对此做出进一步的完善,以便更好地满足各类不同性质的污泥的电渗透脱水处理需求。

发明内容

[0008] 本发明的目的即要解决的技术问题是:提供一种污泥电渗透脱水泥质评测装置和评测方法,该装置和方法能够高效、低成本、快速评测用于电渗透脱水的污泥样品的泥质,从而方便指导污泥电渗透脱水工艺参数的选择,降低污泥处理能耗成本。
[0009] 为解决上述技术问题,本发明采用了以下技术方案:
[0010] 本发明提供一种污泥电渗透脱水泥质评测装置,该装置包括电渗透脱水机和电化学工作站;所述电渗透脱水机由阴极片、阳极片、阴极滤膜、外壳、压力砝构成,其中,阴极片、阳极片、阴极滤膜、污泥样品由外壳包围,污泥样品在阳极片和阴极滤膜之间,紧贴阴极滤膜的为阴极片,压力砝施加在阳极片上,阴极片、阳极片分别连接电化学工作站的阴极、阳极,可通过电化学工作站进行线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描)评价污泥样品的泥质。
[0011] 进一步地,所述阳极片优选由钛基涂层阳极制成,所述阳极片的厚度为0.5-4mm,阳极片上钻有多个1-4mm的小孔,小孔密度为100-400个每平米。
[0012] 进一步地,所述阴极片为导电且有一定机械强度的材料,优选由钢、钛合金等导电性良好的材料制成;所述阴极片的厚度为1-4mm,阴极片上有多个3-8mm的小孔,小孔密度为400-800个每平米。
[0013] 进一步地,所述阳极片上的压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受到的压强范围为10-100KPa,压力可由气压、液压、重物提供。
[0014] 上述污泥电渗透脱水泥质评测装置,在使用时,首先,将阴极滤膜紧贴阴极片装入外壳里面,然后将需要电渗透脱水处理的污泥样品即泥饼(泥饼厚度0.5-3cm)装入外壳内阴极滤膜上面,再装入阳极片,使泥饼处在阴极滤膜和阳极片之间,然后在阳极片上面放上压力砝,通过压力砝对阳极片施加压力,通过阳极片上的压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受压强范围为10-100KPa;接下来,对阴、阳两极接通电化学工作站进行LSV扫描(LSV扫描的电场强度扫描范围为0-60V/cm),得到初始伏安曲线;之后,再利用该装置对污泥进行恒电压电渗透脱水,在电渗透脱水过程中,评测不同电脱水阶段下的污泥电阻及污泥含水率;最后,根据污泥样品的含水率是否已脱至目标值来确定脱水是否可以结束。
[0015] 本发明还提供一种污泥电渗透脱水泥质评测方法,该方法为:利用上述污泥电渗透脱水泥质评测装置,对污泥进行恒电压电渗透脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,采用线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描)评测不同电脱水阶段下的污泥样品的泥质(污泥电阻及污泥含水率),亦即,由电化学工作站在不同电脱水阶段即污泥不同含水率情况下进行线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描)获得伏安曲线来评价污泥的电渗透脱水性能。
[0016] 本发明的泥质评测方法,适用于需将原含水率为80-90%的污泥样品进行恒电压脱水至目标含水率为40-60%的电渗透脱水污泥的泥质评测。
[0017] 进一步地,所述的泥质评测方法,具体过程步骤如下:
[0018] 首先,将阴极滤膜紧贴阴极片装入外壳里面,然后,将需要电渗透脱水处理的污泥样品即泥饼(泥饼厚度0.5-3cm)装入外壳内阴极滤膜上面,再装入阳极片,使泥饼处在阴极滤膜和阳极片之间,然后在阳极片上面放上压力砝,通过压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受压强范围为10-100KPa;
[0019] 接下来,对阴、阳两极接通电化学工作站进行LSV扫描,得到初始伏安曲线;(LSV扫描的电场强度扫描范围为0-60V/cm,可根据不同的泥质情况在此范围内选用一合适的电场强度扫描范围,优选的电场强度扫描范围为从5-35V/cm);
[0020] 之后,对污泥进行恒电压电渗透脱水(仍在本发明的装置中进行,仍采用该装置的电渗透脱水机和电化学工作站进行恒电压电渗透脱水),在恒电压电渗透脱水过程中,采用LSV扫描,评测不同电脱水阶段下的污泥电阻及污泥含水率:亦即,采用10-50V/cm范围内的某一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,每隔一段脱水时间(1-5min)或含水率每降低一定幅度(2-5%)进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线,由此得到若干条伏安曲线;得到的每条伏安曲线的斜率就是不同电脱水阶段下的污泥样品的电阻;根据污泥的含水率与污泥的电阻之间的对应关系(即图5中的相关性曲线关系),得到不同电脱水阶段下的污泥的含水率;
[0021] 最后,当污泥电渗透脱水到含水率达到目标值时,结束电脱水。
[0022] 进一步地,在恒电压电渗透脱水过程中,先采用10-50V/cm范围内的某一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1-2min,然后,进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线;再采用同一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1-2min,然后,再进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线;再采用同一恒定电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1-5min,然后,再进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线;如此反复进行若干次,得到若干条伏安曲线;得到不同电脱水阶段下的污泥的电阻,以及与污泥的电阻对应的污泥的含水率;直至污泥电脱水到含水率达到目标值时,结束电脱水。
[0023] 所述的线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描),扫描范围为0-60V/cm(电场强度扫描范围需要根据污泥样品的初始厚度确定),扫描速度为0.5-3V/s,扫描所得的电压-电流关系拟合直线(即伏安曲线)的斜率为污泥样品的电阻(这个泥质评测装置主要是评测污泥的电阻,同时伏安曲线也是需要的参数,对于同一种污泥,不同含水率下的电阻差异很大,如图5所示,整体上,污泥的固含量与污泥的电阻之间呈正相关性,污泥的含水率与污泥的电阻之间呈负相关性,亦即,污泥的电阻越大,污泥的固含量越大,污泥的含水率越小)。伏安曲线和电阻可以指导脱水工艺参数的选择:电压、初始泥饼厚度、压强等参数。
[0024] 本发明的有益效果是:
[0025] 本发明的污泥电渗透脱水泥质评测装置和方法,能够快速、高效地评测待电渗透脱水污泥的电化学性能(主要是评测待电渗透脱水污泥的电压-电流关系即伏安关系),对污泥电渗透脱水工艺参数的选取(比如,污泥电渗透脱水时需要施加多大的电场强度,初始污泥厚度,脱水时间等)有重要指导意义。并且,这种泥质评测装置和评测方法成本低。

附图说明

[0026] 图1是本发明一种污泥电渗透脱水泥质评测装置的结构示意图;
[0027] 图2是本发明一种污泥电渗透脱水泥质评测方法的流程示意图;
[0028] 图3是本发明的实施例1中得到的多条伏安曲线图;
[0029] 图4是本发明的实施例2中得到的多条伏安曲线图;
[0030] 图5是污泥的电阻与污泥的固含量(污泥的含水率)之间的相关性曲线。
[0031] 附图中各部件的标记如下:1、压力砝;2、外壳;3、阳极片;4、污泥样品;5、阴极滤膜;6、阴极片;7、电化学工作站。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0033] 实施例1
[0034] 如图1所示,本发明一种污泥电渗透脱水泥质评测装置,该装置包括电渗透脱水机和电化学工作站;所述电渗透脱水机由阴极片、阳极片、阴极滤膜、外壳、压力砝构成,其中阴极片、阳极片、阴极滤膜、污泥样品由外壳包围,污泥样品在阳极片和阴极滤膜之间,紧贴阴极滤膜的为阴极片,压力砝施加在阳极片上,阴极片、阳极片分别连接电化学工作站的阴极、阳极,可通过电化学工作站进行线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描)评价污泥样品的泥质。
[0035] 所述阳极片厚度1mm,单面表面积为100cm2,钻有多个2mm的小孔,选由钛基涂层阳极制成,小孔密度为250个每平米。所述阴极片为导电且有一定机械强度的材料,厚度为2
1mm,单面表面积为100cm ,极片上有多个3mm的小孔,小孔密度为400个每平米,选由钢材料制成。外壳厚度为1cm,内径大小能刚好能容纳阴极片、阳极片,由气压方式推动着阳极片上的压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受压强为20KPa。
[0036] 本发明一种污泥电渗透脱水泥质评测方法,该方法为:利用上述污泥电渗透脱水泥质评测装置,对污泥进行恒电压电渗透脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,采用线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描)评测不同电脱水阶段下的污泥样品的泥质(污泥电阻及污泥含水率),亦即,由电化学工作站在不同电脱水阶段即污泥不同含水率情况下进行LSV扫描获得伏安曲线来评价污泥的电渗透脱水性能。
[0037] 如图2所示,采用上述污泥电渗透脱水泥质评测装置进行泥质评测的具体过程步骤如下:
[0038] 首先,将阴极滤膜紧贴阴极片装入外壳里面,然后将需要电渗透脱水处理的1cm厚污泥装入外壳内阴极滤膜上面,再装入阳极片,使泥饼处在阴极滤膜和阳极片之间,然后在阳极片上面放上压力砝,通过压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受压强大小为20KPa(施加的压力大小需要根据受力面积决定,这里采用压强表述更准确);
[0039] 接下来,对阴、阳两极接通电化学工作站进行LSV扫描(LSV扫描的电场强度扫描范围是25-35V/cm),得到初始伏安曲线(即图3中的35V0min伏安曲线);
[0040] 之后,对污泥进行恒电压电渗透脱水(仍在本发明的装置中进行,仍采用该装置的电渗透脱水机和电化学工作站进行恒电压电渗透脱水),在恒电压电渗透脱水过程中,每隔一段脱水时间(1-5min)或含水率每降低一定幅度(2-5%)进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线,由此得到若干条伏安曲线;根据这些伏安曲线来评测不同电脱水阶段下的污泥电阻及污泥含水率;具体如下:
[0041] 先采用35V/cm电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1min,然后再进行LSV扫描(LSV扫描的电场强度扫描范围是25-35V/cm),如此反复进行14次(即:先采用35V电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水1min,然后再进行LSV扫描,这种恒电压脱水+LSV扫描的过程反复进行14次;每次恒电压脱水的时间可以根据样品的含水率的情况在1-5min的范围内进行调整),得到14条伏安曲线(即图3中的35V1min、35V2min、35V3min、
35V4min、35V5min……等伏安曲线);得到的每条伏安曲线的斜率就是不同电脱水阶段下的污泥样品的电阻;根据污泥的含水率与污泥的电阻之间的对应关系(即图5中的相关性曲线关系),得到不同电脱水阶段下的污泥的含水率;
[0042] 最后,根据污泥样品的含水率是否已脱至目标值来确定脱水是否可以结束。
[0043] 本实施例中所用的线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描),扫描范围从25V扫描至35V,扫描速度为1V/s,扫描所得的电压-电流关系拟合直线(即伏安曲线,见图3)的斜率为污泥样品的电阻。(这个泥质评测装置主要是评测污泥的电阻,污泥的含水率与污泥的电阻之间呈负相关性,即污泥的电阻越大,污泥的含水率越小)。
[0044] 图3中是在恒电压电渗透脱水过程中每隔一段脱水时间进行一次LSV扫描得到的结果图(即在恒电压电渗透脱水的不同时间段进行LSV扫描得到的多条伏安曲线),其中,电渗透脱水的恒电压为35V,扫描范围从25V扫描至35V,扫描速度为1V/s。
[0045] 实施例2
[0046] 如图1所示,本发明一种污泥电渗透脱水泥质评测装置,该装置包括电渗透脱水机和电化学工作站;所述电渗透脱水机由阴极片、阳极片、阴极滤膜、外壳、压力砝构成,其中阴极片、阳极片、阴极滤膜、污泥样品由外壳包围,污泥样品在阳极片和阴极滤膜之间,紧贴阴极滤膜的为阴极片,压力砝施加在阳极片上,阴极片、阳极片分别连接电化学工作站的阴极、阳极,可通过电化学工作站进行线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描)评价污泥样品的泥质。
[0047] 所述阳极片厚度1mm,单面表面积为150cm2,钻有多个3mm的小孔,选由钛基涂层阳极制成,小孔密度为300个每平米。所述阴极片为导电且有一定机械强度的材料,厚度为1mm,单面表面积为150cm2,极片上有多个3mm的小孔,小孔密度为400个每平米,选由钢材料制成。外壳厚度为1.5cm,内径大小能刚好能容纳阴极片、阳极片,由气压方式推着阳极片上的压力砝对阳极片施加的压力为30KPa。
[0048] 本发明一种污泥电渗透脱水泥质评测方法,该方法为:利用上述污泥电渗透脱水泥质评测装置,对污泥进行恒电压电渗透脱水,在恒电压电渗透脱水过程中,采用线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描)评测不同电脱水阶段下的污泥样品的泥质(污泥电阻及污泥含水率),亦即,由电化学工作站在不同电脱水阶段即污泥不同含水率情况下进行LSV扫描获得伏安曲线来评价污泥的电渗透脱水性能。
[0049] 如图2所示,采用上述污泥电渗透脱水泥质评测装置进行泥质评测的具体过程步骤如下:
[0050] 首先,将阴极滤膜紧贴阴极片装入外壳里面,然后将需要电渗透脱水处理的2cm厚污泥装入外壳内阴极滤膜上面,再装入阳极片,使泥饼处在阴极滤膜和阳极片之间,然后,在阳极片上面放上压力砝,通过压力砝对阳极片施加压力,使污泥样品所受压强大小为30KPa;
[0051] 接下来,对阴、阳两极接通电化学工作站进行LSV扫描(LSV扫描的电场强度扫描范围是6-15V/cm),得到初始伏安曲线(即图4中的15V0min伏安曲线);
[0052] 之后,对污泥进行恒电压电渗透脱水(仍在本发明的装置中进行,仍采用该装置的电渗透脱水机和电化学工作站进行恒电压电渗透脱水),在恒电压电渗透脱水过程中,每隔一段脱水时间(1-5min)或含水率每降低一定幅度(2-5%)进行一次LSV扫描得到一条伏安曲线,由此得到若干条伏安曲线;根据这些伏安曲线来评测不同电脱水阶段下的污泥电阻及污泥含水率;具体如下:
[0053] 先采用15V/cm电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水2min,然后再进行LSV扫描(LSV扫描的电场强度扫描范围是6-15V/cm),如此反复进行10次(即:先采用30V电场强度的恒电压对污泥样品进行恒电压脱水2min,然后再进行LSV扫描,这种恒电压脱水+LSV扫描的过程反复进行10次;每次恒电压脱水的时间可以根据样品的含水率的情况在1-5min的范围内进行调整),得到10条伏安曲线(即图4中的15V1min、15V2min、15V3.5min、
15V4.5min、15V7min……等伏安曲线);得到的每条伏安曲线的斜率就是不同电脱水阶段下的污泥样品的电阻;根据污泥的含水率与污泥的电阻之间的对应关系(即图5中的相关性曲线关系),得到不同电脱水阶段下的污泥的含水率;
[0054] 最后,根据污泥样品的含水率是否已脱至目标值来确定脱水是否可以结束。
[0055] 本实施例中所用的线性扫描伏安法扫描(即LSV扫描),扫描范围从6V/cm扫描至15V/cm,,扫描速度为2V/s,扫描所得的电压-电流关系拟合直线(即伏安曲线,见图4)的斜率为污泥样品的电阻。(这个泥质评测装置主要是评测污泥的电阻,污泥的含水率与污泥的电阻之间呈负相关性,即污泥的电阻越大,污泥的含水率越小)。
[0056] 图4中是在恒电压电渗透脱水过程中每隔一段脱水时间进行一次LSV扫描得到的结果图(即在恒电压电渗透脱水的不同时间段进行LSV扫描得到的多条伏安曲线),其中,电渗透脱水的恒电压为15V,扫描范围从6V扫描至15V,扫描速度为2V/s。
[0057] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。