生活污泥电渗透脱水的最佳参数组合

吴卓宇; 梁耀轩; 张淑娟; 张旭兰; 蔡白桦

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.06.2020C001

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

生活污泥电渗透脱水的最佳参数组合

研究论文 | 更新时间：2023-11-01

- 生活污泥电渗透脱水的最佳参数组合
- The best combination of parameters for electroosmosis dehydration of sewage sludge
- 中山大学学报(自然科学版) 2020年59卷第6期页码：33-40
- 作者机构：
  
  1.中山大学环境科学与工程学院，广东广州 510275
  2.东莞市环保产业促进中心，广东东莞 523000
- 作者简介：
  
  吴卓宇（1994年生），男；研究方向：污泥减量化；E-mail:wuzhy53@mail2.sysu.edu.cn
  张淑娟(1952年生)，女；研究方向：固体废弃物管理与处理处置技术、室内空气污染防治技术、环境评价与规划；E-mail：eeszsj@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.06.2020C001
  中图分类号： X705
- 纸质出版日期：2020-11-25，
  
  收稿日期：2020-01-06，
扫描看全文
吴卓宇,梁耀轩,张淑娟等.生活污泥电渗透脱水的最佳参数组合[J].中山大学学报(自然科学版),2020,59(06):33-40.

WU Zhuoyu,LIANG Yaoxuan,ZHANG Shujuan,et al.The best combination of parameters for electroosmosis dehydration of sewage sludge[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2020,59(06):33-40.
吴卓宇,梁耀轩,张淑娟等.生活污泥电渗透脱水的最佳参数组合[J].中山大学学报(自然科学版),2020,59(06):33-40. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.06.2020C001.

WU Zhuoyu,LIANG Yaoxuan,ZHANG Shujuan,et al.The best combination of parameters for electroosmosis dehydration of sewage sludge[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2020,59(06):33-40. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.01.06.2020C001.

摘要

电渗透脱水是新兴的污泥脱水技术，具有脱水效果好、成本低和无需加入絮凝剂等优点而具有较大的发展前景。通过两轮正交实验，以污泥含水率和脱水能耗为评价体系，研究机械压力、电渗透时间、电压梯度和污泥厚度的最佳操作参数组合；在第一轮正交实验后缩小参数范围后，开展第二轮正交实验，最终确定参数范围。实验结果表明，电渗透脱水的最优化操作参数组合为：机械压力为14.6~15.0 kPa、电渗透时间为58.7~70.0 min、电压梯度为15.1~16.1 V/cm、污泥厚度为0.50 cm。脱水后污泥含水率为55.00%~58.00%，脱水能耗为0.110~0.120 kW·h /kg。在两轮正交实验确定的操作参数下，污泥脱水后含水率达到现行国家标准，而脱水能耗仅为热干化技术的9%~19%。

Abstract

As a new technology of sludge dehydration， electro-osmotic dehydration has the advantages of good dehydration effect， low cost and without flocculant. Through two rounds of orthogonal experiments and by using moisture content of sludge and dewatering energy consumption as evaluation system， this study investigated the combination of optimal operating parameters of mechanical pressure， electroosmosis time， voltage gradient and sludge thickness. After shrinking range of parameters by the first orthogonal experiment， the second orthogonal experiment was carried out. Finally， the optimal operation parameters were determined as follows： mechanical pressure was between 14.6 and 15.0 kPa， and electroosmosis time was between 58.7 and 70 min， and voltage gradient was between 15.1 and 16.1 V/cm， and sludge thickness was 0.50 cm. After dewatering， the moisture content of sludge was between 55.00% and 58.00%， and ewatering energy consumption was between 0.110 and 0.120 kW·h/kg. The optimal operation parameters obtained through two rounds of orthogonal experiments， the moisture content of sludge can achieve the standards and energy consumption is only 9% to 19% of thermal drying.

关键词

城市污泥电渗透脱水两轮正交试验操作参数

Keywords

municipal sludgeelectro-osmosis dewateringtwo rounds of orthogonal testparameter

references

肖培蒙. 城镇污水处理厂污泥碳化技术探析［J］. 中国设备工程， 2019， 414（3）：186-188.

XIAO P M. Analysis of sludge carbonization technology in urban sewage treatment plant［J］. China Plant Engineering ， 2019， 414（3）：186-188.

中华人民共和国生态环境部.2015年环境统计年报［DB/OL］. http：//www.mee.gov.cn/gzfw_13107/hjtj/hjtjnb/201702/P020170223595802837498.pdf.2017-02-23http://www.mee.gov.cn/gzfw_13107/hjtj/hjtjnb/201702/P020170223595802837498.pdf.2017-02-23.

Ministry of Ecology and Environment of the People’s Republic of China.The 2015 annual statistical review of the environment［DB/OL］. http：//www.mee.gov.cn/gzfw_13107/hjtj/hjtjnb/201702/P020170223595802837498.pdf.2017-02-23http://www.mee.gov.cn/gzfw_13107/hjtj/hjtjnb/201702/P020170223595802837498.pdf.2017-02-23.

钱旭，周兴求，伍健东，等.恒电流模式下污泥电渗透的脱水性能及能耗分析［J］.环境科学学报，2018，38（10）：261-268.

QIAN X， ZHOU X Q， WU J D， et al. Performance and energy consumption of electro-osmotic sludge-dewatering in constant current mode［J］. Acta Scientiae Circumstantiae，2018，38（10）：261-268.

张浩，周佳，赵洋.污泥脱水机性能分析［C］//城镇供水排水节能减排专题技术——2010 年全国给水排水技术信息网年会.苏州，2010：242-245.

ZHANG H， ZHOU J， ZHAO Y. Performance analysis of sludge dehydrator［C］//Energy Conservation and Emission Reduction Technology for Urban Water Supply and Drainage—2010 Annual Meeting of National Water Supply and Drainage Technology Information Network. Suzhou， China，2010：242-245.

程俊，胡小虎，姚宝军.污泥机械深度脱水方法对比研究［J］.中国环境管理干部学院学报，2010，20（5）： 47-49.

CHENG J， HU X H， YAO B J. The contrastive study of sludge mechanical deep dehydration methods［J］. Journal of Environmental Management College of China，2010，20（5）： 47-49.

朱寅.污泥脱水机选型比较［J］.机电信息， 2012（24）：45-46.

ZHU Y. Selection comparison of sludge dehydrator［J］. Mechanical and Electrical Information， 2012（24）： 45-46.

GB/T 23485-2009.城镇污水处理厂污泥处置——混合填埋用泥质［S］.北京：中国标准出版社，2009.

GB/T 23485-2009.Disposal of sludge from municipal wastewater treatment plant—Quality of sludge for co-landfiling ［S］.Beijing： Standards Press of China， 2009.

GB/T 24602-2009.城镇污水处理厂污泥处置——单独焚烧用泥质［S］.北京：中国标准出版社，2009.

GB/T 24602-2009.Disposal of sludge from municipal wastewater treatment plant-Quality of sludge used in separate incineration ［S］.Beijing： Standards Press of China， 2009.

GB/T 23486-2009.城镇污水处理厂污泥处置——园林绿化用泥质［S］.北京：中国标准出版社，2009.

GB/T 23486-2009. Disposal of sludge from municipal wastewater treatment plant - Quality of sludge used in gardens or parks ［S］.Beijing： Standards Press of China， 2009.

GB/T 23485-2009.城镇污水处理厂污泥处置——混合填埋用泥质［S］.北京：中国标准出版社，2009.

GB/T 23485-2009. Disposal of sludge from municipal wastewater treatment plant - Quality of sludge used for co-landfilling ［S］.Beijing： Standards Press of China， 2009.

郑立庆，崔红帅，黄瑞娟，等.新型改性聚丙烯酰胺的合成及对污泥调理效果的研究［J］.环境工程学报，2011，5（5）：1166-1170.

ZHENG L Q， CUI H S， HUANG R J，et al. Synthesis of novel modified polyacrylamide and its effect on dewatering performance of sludge［J］.Chinese Journal of Environmental Engineering，2011，5（5）：1166-1170.

陈丹丹，窦昱昊，卢平，等.污泥深度脱水技术研究进展［J］.化工进展， 2019，38（10）：4722-4746.

CHEN D D， DOU Y H， LU P， et al. A review on sludge deep dewatering technology［J］. Chemical Industry and Engineering Progress， 2019，38（10）：4722-4746 .

郭一飞，韩露，朱新锋，等.电渗透污泥深度脱水技术研究进展［J］.河南城建学院学报，2018， 27（1）：80-85.

GUO Y F， HANG L， ZHU X F， et al.Research progress on deep dewatering technology of electro-osmotic sludge［J］. Journal of Henan University of Urban Construction，2018， 27（1）：80-85.

SNYMAN H G， FOSSMAN P， KAFAAR A， et al.The feasibility of electro-osmotic belt filter dewatering technology at pilot scale［J］.Water Science and Technology，2000，41（8）： 137-144.

许景文.一种污泥脱水的新方法——电渗透脱水法［J］.重庆环境科学，1990（6）：45-49.

XU J W. The invention relates to a new method of sludge dewatering-electroosmotic dewatering method［J］. Chongqing Environmental Science，1990（6）：45-49.

黎文威，张晓云.城市污泥脱水技术及脱水污泥资源化利用的研究进展［J］.环境，2011（S1）：52-54.

LI W W， ZHANG X Y. Research progress on dewatering technology and utilization of municipal sludge［J］.Environment，2011（S1）：52-54.

SMOLLEN M， KAFAAR A.Electroosmotically enhanced sludge dewatering： Pilot-plant study［J］.Water Science and Technology，1994，30（8）：159-168.

GLENDINNING S， MOK C K， KALUMBA D， et al.Design framework for electrokinetically enhanced dewatering of sludge［J］.Journal of Environmental Engineering，2010，136（4）：417-426.

尹协东，梁晶.电化学法污泥深度脱水研究［J］.污染防治技术，2014（4）：49-52.

YI X D， LIANG J. A study on advanced sludge dehydration using electrochemical method［J］. Pollution Control Technology，2014（4）：49-52.

TUAN P A，SILLANP M. Migration of ions and organic matter during electro-dewatering of anaerobic sludge［J］. Journal of Hazardous Materials， 2010，173（1/2/3）：54-61.

冯源，詹良通，陈云敏.城市污泥电渗脱水实验研究［J］.环境科学学报，2012，32（5）：1081-1087.

FENG Y， ZAN L T， CHEN Y M. Laboratory study on electroosmosis dewatering of sewage sludge［J］. Acta Scientiae Circumstantiae， 2012，32（5）：1081-1087.

YOSHIDA H， KITAJYO K， NAKAYAMA M.Electroosmotic dewatering under A.C. electric field with periodic reversals of electrode polarity［J］. Drying Technology，1999， 17 （3）： 539-554.

ZHOU J X， LIU Z， SHE P， et al. Water removal from sludge in a horizontal electric field［J］. Drying Technology， 2007， 19 （3/4）： 627-638.

LARUE O， WAKEMAN R J， TARLETON E S， et al. Pressure electroosmotic dewatering with continuous removal of electrolysis products［J］. Chemical Engineering Science， 2006， 61 （14）： 4732-4740.

鲁子烨，张堯，徐硕，等.电压强度对污泥电脱水效能及滤液有机物特征的影响［J］. 环境工程学报， 2018， 12 （12）： 3333-3340.

LU Z Y， ZHANG Y， XU S， et al. Effect of voltage intensity on sludge electro-dewatering efficiency and characteristics of organic matters in filtrate［J］.Chinese Journal of Environmental Engineering，2018，12（12）：3333-3340.

李贺，周国亚，殷锡芬.静态模拟城市污泥电渗透脱水的实验研究［J］. 广东化工， 2017， 44 （4）： 98-100.

LI H， ZHOU GU Y，YIN X F. Laboratory study on technology of the sludge dewatered by electroosmosis［J］. Guangdong Chemical Industry， 2017， 44 （4）： 98-100.

王军，林慧，杨刚，等.直流磁控溅射ITO薄膜的正交试验分析［J］.半导体光电，2007，28（1）：68-71.

WANG J， LIN H， YANG G， et al. Analysis of orthogonal experiments on ITO films prepared by DC magnetron sputtering［J］. Semiconductor Optoelectronics， 2007， 28 （1）： 68-71.

林秀雄. 田口方法实战技术［M］. 深圳：深圳海天出版社，2004.

LIN X X. Taguchi method actual combat technology ［M］. Shenzhen： Shenzhen Haitian Publishing House，2004.

MAHMOUD A， OLIVIER J， VAXELAIRE J， et al. Electro-dewatering of wastewater sludge： influence of the operating conditions and their interactions effects［J］. Water Research，2011，45（9）： 2795-2810.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

暂无数据