基于滲流理論污泥電脫水模型的構建.pdf

1、污泥脫水程度會對其減量化及后續(xù)處置和資源化利用產生直接影響，利用電場對污泥進行脫水（即電脫水）在污泥深度脫水中起著舉足輕重的作用，但當前研究多集中于實驗分析和操作條件優(yōu)化。本文以滲流理論為基礎，結合電場導電原理，對水分在污泥中實現(xiàn)固液分離的具體過程進行分析，并推導出污泥電脫水的數學模型，從理論角度分別得到表征脫水量Q和電流I隨時間t變化的數學表達式，并通過實驗來驗證數學模型的準確性,結果表明：數學模型與實驗結果具有較高的一致性，平均相對

2、誤差均不超過10％。
　　為了對電脫水進行更加深入的研究，本文從化學調質和物理處理等角度提出電脫水的改進措施，觀察它們對電脫水的改進效果，在此基礎上分析它們對電脫水模型中參數K1、K2、K3、K4的影響，最終得出修訂的污泥電脫水模型。
　　本文利用氯化鈣和表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(以下均簡稱 CTAB)分別對污泥進行化學調質，觀察不同劑量的藥品投加量對污泥脫水量和電流的影響，結果表明，隨著氯化鈣和表面活性劑CTAB投加

3、量的增加，污泥的脫水量明顯升高；與未添加化學藥劑的電脫水相比，添加了氯化鈣的污泥在電脫水過程中初始電流出現(xiàn)大幅度上漲，而添加了表面活性劑CTAB的污泥在電脫水過程中初始電流變化無明顯規(guī)律性；與單純電脫水相比，兩者衰減趨勢均十分顯著，但電流整體仍維持在比單純電脫水高的水平。
　　前期研究表明，在電壓梯度為30V/cm時，將頻率20kHz、功率40W的超聲波在電脫水前對污泥進行3.5min的預處理，在一定程度上提高了污泥脫水率。本文中

4、增加了正交實驗，對超聲預處理的最優(yōu)方案進行驗證，結果與探究實驗的結果一致。經過超聲預處理后，污泥的初始電流明顯升高，達到5.45A,并且電流衰減趨勢十分明顯；與單純電脫水相比，脫水量也在一定程度上增加。
　　Ca2+、CTAB、超聲分別對污泥進行預處理，改善了污泥內部絮體結構特征以及水分存在形式，導致導電電阻發(fā)生變化，最終對電滲流量和電流的產生影響。通過校正模型中與電阻相關的參數，對電脫水模型進行修訂，得到經過Ca2+、CTAB、