CN106746447B - 一种基于淤泥运输管道的电脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于淤泥运输管道的电脱水装置，包括依次连接的阴极电极、集水部件和阳极电极，所述阴极电极与集水部件的一侧之间设置有第一电极网，集水部件的另一侧与阳极电极之间设置有第二电极网，所述集水部件内部设置有集水间，集水间与阳极电极连接的一端密封，集水间另一端为位于集水间与第一电极网之间的滤布。该基于淤泥运输管道的电脱水装置实现了对管道中流动的淤泥进行电脱水，减轻了脱水过程中对场地的依赖，节省了脱水时间；脱水效率高，相较于传统脱水工艺，增强了对淤泥中的结合水的去除。该装置结构简单，其主要部件均可拆卸更换，与现有设备具有较好的相容性，利于实际生产应用。

Description

一种基于淤泥运输管道的电脱水装置

技术领域

本发明涉及淤泥脱水装置，具体涉及一种基于淤泥运输管道中流动态淤泥的电脱水装置。

背景技术

淤泥是指在静水或缓慢的流水环境中沉积，经物理化学和生物化学作用形成的、未固结的软弱细粒或极细粒土。行业中对淤泥的处理方法主要采取堆泥场的方式，一般就是自然风干，但该方法占地面积大，脱水时间长，易产生二次污染，且脱水效果也不甚理想。

固体物料在与极性水相接触的界面上，由于发生电离或离子吸附等作用，使其表面带有正电或负电。带电质点与液体中的反离子形成双电层。在电场的作用下，处于扩散层的反离子携带水分向电极运动，形成电渗透现象。利用电渗透现象可实现固液混合物的分离，特别是对于胶体物料，机械脱水方法效果不佳，而电渗透脱水技术具有较好的脱水效果。

目前已经发展的电脱水技术通常是采用竖直电场对淤泥进行电脱水,在阳极板上方施加压力，形成加压电脱水过程。但对于在管道中呈流动态的淤泥进行电脱水的研究基本处于空白状态。通过对流动过程中的淤泥进行电脱水，可以减少淤泥脱水的步骤及时间，降低不必要的场地开支，实现处置效益目的的最优化。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于淤泥运输管道的电脱水装置，该电脱水装置实现了对管道中流动的淤泥进行电脱水，减轻了脱水过程中对场地的依赖，节省了脱水时间。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种基于淤泥运输管道的电脱水装置，包括依次连接的阴极电极、集水部件和阳极电极，所述阴极电极与集水部件的一侧之间设置有第一电极网，集水部件的另一侧与阳极电极之间设置有第二电极网，所述集水部件内部设置有集水间，集水间与阳极电极连接的一端密封，集水间另一端为位于集水间与第一电极网之间的滤布。

进一步地，所述滤布与集水间之间设置有孔状支撑板，滤布固定在孔状支撑板上。设置孔状支撑板是为了增加滤布的机械强度。

所述滤布和孔状支撑板均为圆环状，且其与管道中心轴线之间的夹角为10°～90°。为了降低淤泥泵的扬程可以通过更换不同的滤布和孔状支撑板来改变其与管道中心轴线之间的夹角从而实现减少本装置局部水头损失的目的。其他每段管道连接处上的本装置依次按照此法进行安装且每个管段的距离是根据实际的电脱水效率及脱水率综合确定。

所述滤布为纱或者合成介孔材料，孔状支撑板为硬质材料，两者均可拆卸，并都具有一定的机械强度。

进一步地，所述第一电极网和第二电极网上分别套有第一密封垫圈和第二密封垫圈。密封线圈为绝缘防水材料其目的是为了固定电极网以及防止水在泵压的过程中从法兰的连接处渗出。

所述第一密封垫圈和第二密封垫圈上都设置有预留孔方便第一电线和第二电线分别与第一电极网和第二电极网相连接。电线与提供10～100V电压的外接电源的负正极相连。

所述第一电极网和第二电极网为不锈钢不锈钢、合成金属、石墨或其他导电材料。

所述集水部件的底部设置有排水口；排水口设有与真空泵相连所需的接口；通过连接真空泵利用泵的负压抽吸作用来提高脱水率。

所述阴极电极上设置有第一法兰盘，集水部件两端分别设置有第二法兰盘和第三法兰盘，阳极电极上设置有第四法兰盘；阴极电极与集水部件通过第一法兰盘和第二法兰盘相连接，集水部件与阳极电极通过第三法兰盘和第四法兰盘相连接。

进一步地，所述第一法兰盘和第四法兰盘内部分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，绝缘层的作用是防止电极上的电流传到输泥管道。

工作原理：将本发明基于淤泥运输管道的电脱水装置沿着淤泥运输管道输送的方向接到每段管道两端的连接处。抽泥时，使用淤泥泵将含水淤泥抽出并输进管道，淤泥中的结合水以及自由水受到每段管道两端正负电极的作用，脱出并沿着淤泥流动以及电场作用的方向，依次通过阴极电极中的第一电极网以及集水部件中的滤布和孔状支撑板进入集水间，最后在重力作用下由集水部件底部的排水口排出。运输的淤泥在淤泥泵的压力下通过接有负正电的第一电极网和第二电极网以及集水部件中间的通道流入下一段管道；含水淤泥在每段管道中不断经历电脱水过程，最终达到预期脱水目标并排出管道。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明实现了对管道中流动的淤泥进行电脱水，减轻了脱水过程中对场地的依赖，节省了脱水时间。2、本发明脱水效率高，相较于传统脱水工艺，增强了对淤泥中的结合水的去除。3、本发明结构简单，其主要部件均可拆卸更换，与现有设备具有较好的相容性，利于实际生产应用。

附图说明

图1为本发明基于淤泥运输管道的电脱水装置结构示意图；

图2为本发明基于淤泥运输管道的电脱水装置中阴极电极结构示意图；

图3为本发明基于淤泥运输管道的电脱水装置中集水部件结构示意图；

图4为本发明基于淤泥运输管道的电脱水装置中阳极电极结构示意图；

图5为本发明基于淤泥运输管道的电脱水装置中滤布和孔状支撑板与管道中心轴线夹角示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1至4所示，抽泥前，沿着淤泥运输管道输送的方向在每段管道两端的连接处安装基于淤泥运输管道的电脱水装置，依次按照管道、基于淤泥运输管道的电脱水装置、管道、基于淤泥运输管道的电脱水装置、管道循环连接，在第一节管道淤泥进入的部位有一个正电极，最后一节管道的末尾有一个负电极。基于淤泥运输管道的电脱水装置包括依次连接的阴极电极1、集水部件2和阳极电极3；阴极电极1上设置有第一法兰盘14，集水部件2两端分别设置有第二法兰盘15和第三法兰盘16，阳极电极3上设置有第四法兰盘17；阴极电极1与集水部件2通过第一法兰盘14和第二法兰盘15相连接，集水部件2与阳极电极3通过第三法兰盘16和第四法兰盘17相连接；第一法兰盘14和第四法兰盘17内部分别设置有第一绝缘层18和第二绝缘层19。

阴极电极1与集水部件2的一侧之间设置有第一电极网4，集水部件2的另一侧与阳极电极3之间设置有第二电极网5。第一电极网4和第二电极网5为不锈钢、合成金属、石墨或其他导电材料，第一电极网4和第二电极网5上分别套有第一密封垫圈9和第二密封垫圈10，密封垫圈为绝缘防水材料用以固定电极网以及防止水在泵压的过程中从法兰的连接处渗出；第一密封垫圈9和第二密封垫圈10上都设置有预留孔方便第一电线11和第二电线12分别与第一电极网4和第二电极网5相连接，第一电线11和第二电线12与提供10～100V电压的外接电源的负正极相连。

集水部件2内部设置有集水间6，集水间6与阳极电极3连接的一端密封，集水间6另一端为位于集水间6与第一电极网4之间的滤布7；滤布7与集水间6之间还可以设置有孔状支撑板8，滤布7固定在孔状支撑板8上，通过第一法兰14和第二法兰15的连接将其固牢，材质为纱或者合成介孔材的料滤布7和材质为硬质材料的孔状支撑板8均具有一定机械强度且可拆卸，如果滤布7本身的机械强度可以满足脱水需要，则可以将孔状支撑板8拆卸下来让滤布7直接固定在集水间6的一端。

如图5所示，滤布7和孔状支撑板8均为圆环状部件，且其与管道中心轴线之间的夹角为10°～90°，图5中上图表示滤布7和孔状支撑板8与管道中心轴线垂直，下图表示滤布7和孔状支撑板8与管道中心轴线成一定的夹角，范围在10°～90°，为了降低淤泥泵的扬程可以通过更换不同的滤布7和孔状支撑板8来改变其与管道中心轴线之间的夹角从而实现减少本装置局部水头损失，其他每段管道连接处上的本装置依次按照此法进行安装且每个管段的距离是根据实际的电脱水效率及脱水率综合确定。各段装置连接完毕之后，将外接电源通过第一电线11和第二电线12连接到第一电极网4和第二电极网5上，并在抽泥之前进行检查，确保外接电源的正负极分别接在装置的阳极电极3和阴极电极上1。

抽泥时，使用淤泥泵将含水淤泥抽出并输进管道，淤泥中的结合水以及自由水受到每段管道两端正负电极的作用，脱出并沿着淤泥流动以及电场作用的方向，依次通过阴极电极1中的第一电极网4以及集水部件2中的滤布7和孔状支撑板8进入集水间6，最后在重力作用下由集水部件2底部的排水口13排出，此外为了提高脱水效率可以在排水口13处连接真空泵，通过真空泵的负压抽吸作用来提高脱水率。其中运输的淤泥在淤泥泵的压力下通过接有负正电的第一电极网4和第二电极网5以及集水部件2中间的通道流入下一段管道。含水淤泥在每段管道中不断经历电脱水过程，最终达到预期脱水目标并排出管道。设备运行一段时间后，对各管道连接处的基于淤泥运输管道的电脱水装置进行检查，及时更换电极网以及滤布，以免影响脱水的效果。

Claims (7)

1.一种基于淤泥运输管道的电脱水装置，其特征在于，包括依次连接的阴极电极（1）、集水部件（2）和阳极电极（3），所述阴极电极（1）与集水部件（2）的一侧之间设置有第一电极网（4），集水部件（2）的另一侧与阳极电极（3）之间设置有第二电极网（5），所述集水部件（2）内部四周设置有集水间（6），集水间（6）与阳极电极（3）连接的一端密封，集水间（6）另一端为位于集水间（6）与第一电极网（4）之间的滤布（7）；所述滤布（7）与集水间（6）之间设置有孔状支撑板（8），滤布（7）固定在孔状支撑板（8）上；所述滤布（7）和孔状支撑板（8）均为圆环状，且其与管道中心轴线之间的夹角为10°~90°；滤布（7）为纱或者合成介孔材料，孔状支撑板（8）为硬质材料，两者均可拆卸；所述基于淤泥运输管道的电脱水装置沿着淤泥运输管道输送的方向设置在每段管道两端的连接处，依次按照管道、基于淤泥运输管道的电脱水装置、管道、基于淤泥运输管道的电脱水装置、管道循环连接，在第一节管道淤泥进入的部位有一个正电极，最后一节管道的末尾有一个负电极。

2.根据权利要求1所述的基于淤泥运输管道的电脱水装置，其特征在于，所述第一电极网（4）和第二电极网（5）上分别套有第一密封垫圈（9）和第二密封垫圈（10）。

3.根据权利要求2所述的基于淤泥运输管道的电脱水装置，其特征在于，所述第一密封垫圈（9）和第二密封垫圈（10）上都设置有预留孔方便第一电线（11）和第二电线（12）分别与第一电极网（4）和第二电极网（5）相连接。

4.根据权利要求1所述的基于淤泥运输管道的电脱水装置，其特征在于，所述第一电极网（4）和第二电极网（5）为不锈钢、合成金属或者石墨。

5.根据权利要求1所述的基于淤泥运输管道的电脱水装置，其特征在于，所述集水部件（2）的底部设置有排水口（13）。

6.根据权利要求1所述的基于淤泥运输管道的电脱水装置，其特征在于，所述阴极电极（1）上设置有第一法兰盘（14），集水部件（2）两端分别设置有第二法兰盘（15）和第三法兰盘（16），阳极电极（3）上设置有第四法兰盘（17）；阴极电极（1）与集水部件（2）通过第一法兰盘（14）和第二法兰盘（15）相连接，集水部件（2）与阳极电极（3）通过第三法兰盘（16）和第四法兰盘（17）相连接。

7.根据权利要求6所述的基于淤泥运输管道的电脱水装置，其特征在于，所述第一法兰盘（14）和第四法兰盘（17）内部分别设置有第一绝缘层（18）和第二绝缘层（19）。

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