项目描述

适用范围

市政污水处理厂生化污泥脱水、减量；

园区污水厂生化污泥的脱水、减量；

企业污水厂生化污泥脱水、减量；

主要功能

80%含水率的污水厂生化污泥经电渗透深度脱水机处理，使得污泥含水率从脱水前80%降低至脱水后50%-60%，污泥从脱水前的可流动状，被脱水至有硬度的薄层泥饼，污泥体积减少50%以上，脱水后污泥的燃烧热值大幅上升；由于脱水过程不添加药剂，深度脱水后污泥用途广泛，可资源化利用的程度高。

工作原理

       电渗透脱水干化技术是一种新型污泥脱水技术。电渗透脱水是给污泥施加一定的直流电压，利用污泥粒子和水分子相互向相反的极性方向分离移动的现象进行脱水，在脱水时没有必要施加高压力。它将固液分离技术和污泥自身具有的电化学性质的物理化学处理技术有机地结合起来，利用“电力”进行脱水。具有多种脱水处理技术所没有的许多特点，它可使活性剩余污泥的含水率降到60%以下，这是其他机械脱水法难以达到的。对于生化污泥脱水效果尤为明显。

       污泥深度脱水的难度在于生化污泥是由微生物絮体构成的，生物细胞胞内水难以分离。电渗透利用电场，使细胞破壁，释放胞内水，低能耗实现污泥深度脱水。电渗透脱水原理是给污泥施加外电场的同时保持一定的压力，利用污泥颗粒和水分子极性相反的机理，施加电场与压力使二者分离移动，达到深度脱水目的。由于电场存在，脱水时只要少许压力，即可将固液分离进行脱水。

产品特点

      污泥脱水与减容减量既是污泥处理过程中一个重要的环节，又是一个最难实现的环节。国内污水处理厂采用机械脱水的方法通常只能将污泥含水率降低到80%左右，如果采用加热蒸发的方法将水除去，巨大的能量消耗，又使得污泥处理成本居高不下；若采用添加石灰、添加无机盐调理剂的加药方法，经脱水压滤，虽然使污泥含水率降低（60%左右），但是泥质不佳，脱水后的污泥中含有大量石灰和杂质，不利于污泥的后期利用。

 污泥脱水与减容减量之所以难，是因为在污水处理过程中所得到的污泥具有高亲水性，使得污泥中的水份难以液态的方式实现低成本高效分离，最终导致脱水污泥难以实现既经济又环保的处置目标。

SGE-ED型序批式电渗透污泥深度脱水设备（Sequencing batch electro-osmosis sludge further dehydration equipment），为南京赛佳环保实业有限公司研制的新型污泥脱水设备，是高效绿色技术的污泥脱水与减容减量创新型设备。2017年12月份，该项目通过了江苏省科技厅的科技项目的验收。

主要特点：

第一、无需添加任何药剂，就可使活性剩余污泥的含水率降到60%以下，对于生化污泥脱水效果尤为明显，有利于污泥后续处置与资源化利用。

第二、脱水过程中，普通热干化脱水方法污泥中水分是以气相形式脱离，而电渗透技术中污泥大部分水分以液相形式流出，省去了水从液相转变为气相的能耗，因此电渗透脱水技术能耗低。实际应用中，脱除每公斤水分能耗能低至0.112kWh/kg水分。（普通热干化脱水能耗大于0.3kWh/kg水分）

第三、SGE-ED电渗透污泥脱水设备解决了阳极极板容易腐蚀的问题。南京赛佳环保实业有限公司采用自行研发的阳极涂层技术，可大幅提高电渗透设备阳极使用寿命，从而增加了设备整体稳定性。

第四、采用序批式处理工艺。此处理工艺，可以维持污泥与电极之间有充分的电渗透反应时间，确保处理后的污泥含水率低于60%。

SGE-ED电渗透污泥脱水设备，应用于污水处理厂现场，可直接处理普通压滤机产生的80%含水率污泥，和现有设备衔接便捷，避免重复投资。

第五、模组式结构，处理规模可以选择。从单套设备到多套设备工程化应用，均为模组化，采用PLC控制，自动化程度高。

 设备性能指标

污泥经电渗透深度脱水机处理后，污泥最终含水量可控（含水率60%-50%），脱水后污泥为薄层泥饼，有利于后期深度干燥或自然晾晒。脱水过程主要是电耗，不添加任何添加剂。

表1：SGE-ED型序批式电渗透污泥深度脱水设备参数表

含自动化控制，自动化程度较高

 电渗透脱水特点

1、脱水效率高系统操作弹性大：

    以前的脱水处理法大多是污泥的浓度和性质变化，反映到脱水泥饼含水率的变化上，既使调整压力等机械条件，也只能在很小的范围调节其脱水性;而电渗透脱水，可以在污泥脱水性很广的范围内，进行电气性的调整与设定，其脱水性可根据施加的电流强度进行调整。电渗透脱水技术是根据“电泳”理论，结合一定的机械脱水原理，使污泥中的“自由水”和“结合水”（细胞水）同时从污泥中分离出来，实现了高效率脱水。由于电渗透可以使污泥中最难被分离的“结合水”彻底分离，从而使脱水后的污泥干度大大提高，而脱水以后的污泥自身还有一定余热，更能带走一部分水份，最终的污泥干度比其他污泥脱水方式的污泥干度至少提升30%。特别是针对生化污泥、有机质含量高的污泥，脱水效果更加显著，污泥干度可达50%以上。

2、脱水泥饼的后续资源化处置途径多

    经电渗透脱水的泥饼，含水率很低，特备是不添加石灰、铁盐调理剂，对污泥的后续焚烧或者堆肥化处理很有利。对活性污泥一类的脱水泥饼，由于电渗透过程中污泥温度上升，低温杂菌死灭，得到了堆肥化处理所必需的残留中高温菌的灭菌效果。

3、运行成本低

    电渗透脱水在脱水过程中，虽然使用“电力”，但由于脱水效率好，污泥处置综合经济效益高。每吨污泥脱水（80%含水率降低至55%）仅消耗70至100千瓦时，冲洗水量小于1t/h，大大节约了能源。

4、独立性

    已经设置了其它脱水设备时，只要使电渗透脱水部独立，就可以进一步降低脱水泥饼的含水率。不受热源及其他辅料的限制。可与现有污水厂污泥脱水装置直接对接。

5、安全环保性

    电渗透脱水是在水分存在的状态下通入电流,设备在带电部分的周围设置数道绝缘层作为安全和防臭保证。污泥整个脱水过程只需15分钟即可完成，脱水过程中污泥臭气释放量很小。脱水滤渣中含水率降低,臭气减轻,所以电渗透的泥渣臭气较轻。脱水后滤液可直接返回至污水处理系统，确保无二次污染隐患存在。

6、工艺简单

   已经设置了其它脱水设备时，只要使电渗透脱水部独立，就可以进一步降低城市生活污泥脱水含水率。不需要其他的辅助设备来配套完成。可方便实现与现有脱水工艺对接。可大大的减少系统的整体投资。电渗透污泥脱水设备可以直接对接在污水厂带式压滤机后，无需再建厂房及相关辅助设备，也无需添加任何药剂，只需要提供电源。电渗透污泥脱水机自动化程度高，操作简便，维护低，无需再增加人工成本。

7、投资小

   由于本装置工艺简单、辅助系统少（进泥部分、尾气处理），只需要一台主机接通电源即可完成整个脱水干化过程，总体投资比其他脱水工艺的总体投资小。

污泥深度脱水方式比较

污泥深度脱水是指把含水率80%的污泥降低到60%以下的工艺阶段。常用的深度脱水有：自然干化、机械脱水、热干化、焚烧。

表2：污泥深度脱水方式比较

运营成本预估

表3：运营成本估算（含水率80%的每吨湿污泥脱水至60%）

 注：主要运营成本是污泥脱水电耗，废气处理部分运营成本占比很小，基本忽略。