[发明专利]一种含水物料的电渗透脱水方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含水物料的电渗透脱水方法及装置，如食品残渣，废水处理过程中产生的污泥以及煤泥等的脱水装置，特别是污泥类的高干度脱水，属于水处理和固体废弃物处理领域的脱水技术。

背景技术

豆腐渣、焼酒和酱油等生产过程中的食品残渣，生物发酵排出的固体废物和有机废水生物处理过程中产生的污泥以及煤泥等往往是通过真空过滤、加压过滤、离心分离等方法实现脱水的，由于污泥等含水物料中含有大量的有机物和生物体，机械脱水难于达到所希望的含水率。而高含水率对后续处理造成不便并增加成本。通常采用干燥方法实现进一步的高干脱水，但干燥方法耗能多，导致处理成本大幅增加。电渗透脱水作为高效的高干脱水方法因其所具有的独特的优势受到关注。

本公司开发的一种阳极板垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置具有空间利用率高，运行稳定，成本低等特点，具有较高的实用性。由于该装置所处理的含水物料为膏状，输送和均匀分配有一定的难度。因此，开发合理的物料输送和分配装置是实现顺利脱水的保障。另一方面，该装置利用柔软材质的空气加压部件对阳极板进行加压，其承压构件的强度和结构，以及柔软加压材料组成的空气加压器的快速泄压以缩短非电渗透时间也非常关键。还有，阴极网或阴极网之上的高分子材料网运转中的纠偏等对于电渗透脱水的正常运行非常重要，其设置的位置直接影响设备的功能实现和维修的难易。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含水物料的电渗透脱水过程的物料输送和分配方法与装置、电渗透脱水过程柔软材质的空气加压部件的承压结构、阳极空气加压部件的快速泄压方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的含水物料的电渗透脱水方法，其特征是采用一台压力泵向多层电渗透单元输送物料，在与所述泵出口相连接的输送管路上从物料流动方向由前向后逐层向每一个单元分配物料。如图1所示结构，通过从物料流动方向由前向后逐层向每一个单元分配物料，达到由一台泵供应多个电渗透单元，多个单元能够同时进行含水物料的脱水。解决了膏状物质的供料问题。

所述的电渗透脱水装置，其特征在于所述含水物料输送主管是自下而上或自上而下倾斜设置，分配物料的分支管与主管在物料流动方向的轴线夹角小于等于80°。主管与支管的夹角小于直角度数，使得物料的输送阻力大幅降低。

所述的阳极在垂直方向升降的电渗透脱水装置，其特征是与物料接触的阴极面的背面采用钢格板支撑阴极网；与物料接触的阳极面的背面采用钢格板支撑阳极板或采用方管钢管架支撑阳极板。在物料脱水过程中向物料的加压会使阴阳极产生变形，影响脱水效果，在其与物料接触的极板面的背面设置钢格板就可以有效地防止其变形。钢格板就是具有一定厚度和宽度的钢板条按隔一定距离配置组成的格状结构的构件，如图2，2-A所示。每个钢板条(图2中7)在与极板垂直的方向具有20mm以上的幅度，以抵抗其弯曲变形。方管钢管架就是采用一定尺寸规格的方管钢管按隔一定距离配置组成的格状结构的构件，如图2，2-B所示。

所述的阳极在垂直方向升降的电渗透脱水装置，其特征在于阳极板上部的用柔软材质制成的空气加压器在向阳极板施压时承受其反作用力的承压构件是金属格板结构，或工字钢结构，或槽钢结构，或这几种结构的组合。在向阳极施压时，承受其反作用力的承压构件会受到很大的压力，所以要求其抗弯曲强度很高。如图3所示，采用金属格板结构可以有较大受力面来抵抗变形，工字钢结构，或槽钢结构，或这几种结构的组合可以定点强化应力集中部位的抗弯曲强度。用柔软材质制成的空气加压器是指由柔软材料变形改变加压器大小的加压器，其中有些部件需要用金属，并不影响柔软材质加压器的功能属性。

所述阳极在垂直方向升降，含水物料水平方向移动的电渗透脱水装置，其特征是载有物料的阴极网或高分子材料的网的移动纠偏机构是设置在相对于阴阳极板水平方向的延长线的空间。如图4所示，将承载物料的移动带的纠偏机构设置在阴阳极接触的物料输出端的水平延长线上，虽然平面占地略有增加，但阴阳极内部的布置就得以简化，便于维修。

所述含水物料的电渗透脱水装置，其特征是含水物料的布料斗底部与移动的阴极或移动的载料带接触的部位附加有软质材料，且该材料与移动的阴极带或载料带接触的一端是向布料斗内倾斜设置。含水物料的布料斗底部与移动的阴极带或移动的载料带接触部位的附加软质材料可以避免布料斗硬材质与移动带的摩擦损坏，同时布料斗下部附加的软质材料向布料斗内倾斜可以防止物料向外挤漏。软质材料只要是具有柔性且有一定的强度即可，可以是硅胶、橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯等的薄片，但不限于这些。