專利名稱：用于電滲透脫水的毛刺式電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固液分離裝置的部件，特別是一種用于電滲透脫水的毛刺 式電極，主要作為帶式壓濾機(jī)和板框式壓濾機(jī)的電滲透脫水電極。
背景技術(shù)：
電滲透脫水技術(shù)作為一種固液分離技術(shù)近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展和廣泛 的應(yīng)用，電滲透脫水技術(shù)應(yīng)用于污泥脫水，在節(jié)約能源和脫水效率方面顯露出
極大的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)專利CN1076629C《脫水方法》，公開(kāi)了使用至少包含一部分 電導(dǎo)材料的濾帶來(lái)實(shí)現(xiàn)電滲透與機(jī)械擠壓相結(jié)合的脫水方法。中國(guó)專利申請(qǐng) CN101327972A《含水物料的電滲透脫水裝置》公開(kāi)了一種含水物料的電滲透脫 水裝置，其陽(yáng)極與濾餅之間隔有濾布，而陰極與濾餅直接接觸以提高脫水效率， 并且在陰極背后不再襯墊任何比陰極孔徑更小的濾布。以上在先申請(qǐng)有提高脫 水效率和降低能耗的效果。但是，還存在以下缺陷1、采用含有金屬的材料 來(lái)做與污泥直接接觸的過(guò)濾帶，而金屬反復(fù)彎曲會(huì)發(fā)生疲勞現(xiàn)象進(jìn)而斷裂，使 用壽命短、成本高，在高張力條件下更甚。2、陽(yáng)極、濾餅和陰極之間沒(méi)有絕 緣材料的阻隔，而生產(chǎn)中難免出現(xiàn)濾餅分布不均勻問(wèn)題，所以容易發(fā)生短路事 故。3、《含水物料的電滲透脫水裝置》中用陰極代替濾布，而用濾布阻隔陽(yáng)極 的結(jié)構(gòu)不合理，因?yàn)殛帢O始終聚積著相當(dāng)多的液體，能幫助陰極充分接觸濾餅， 所以并不是制約電滲透的關(guān)鍵因素，而陽(yáng)極濾餅含固率較高，電滲透最大的障 礙是固體顆粒在陽(yáng)極的積聚造成物料的不連續(xù)性，最終導(dǎo)致電滲透的終止。該 技術(shù)在陽(yáng)極使用濾布阻隔濾餅，反而在陰極直接接觸濾餅，將增大電阻，降低 電滲透效率。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN1948192A《污泥脫水工藝及裝置》公開(kāi)了一種機(jī)械壓濾、 超聲波調(diào)質(zhì)、壓力協(xié)同電滲透相結(jié)合的污泥脫水工藝及裝置，其中超聲波調(diào)質(zhì) 的目的是使濾餅的質(zhì)量分布均勻，有利于進(jìn)一步的壓力協(xié)同電滲透脫水操作。 該技術(shù)雖利于提高脫水效率，但是， 一為達(dá)到同樣的目的采取超聲波技術(shù)，較 采取機(jī)械混合、電極反向等等簡(jiǎn)便的技術(shù)方法，能耗高、投入大；二是，該技術(shù)的"壓力協(xié)同電滲透"中的壓力至關(guān)重要，壓力不但決定了濾餅的排水動(dòng)力， 還影響著電極的距離，而電極距離又是電滲透的核心參數(shù)，然而在具體實(shí)施中 壓力控制存在難度。
上述現(xiàn)有技術(shù)污泥電滲透脫水電極大多采用網(wǎng)狀電極， 一般使用金屬網(wǎng)電 極或?qū)⒔饘俳z編織入聚酯網(wǎng)中制成的復(fù)合式濾網(wǎng)電極。網(wǎng)狀電極使用中存在以 下缺點(diǎn)1)電極不能深入濾餅內(nèi)部，當(dāng)陽(yáng)極附近的污泥中的水分被電滲透作 用從陽(yáng)極轉(zhuǎn)移到陰極并達(dá)到一定程度后，由于水分的減少會(huì)急劇降低電滲透的 作用。如果要達(dá)到目標(biāo)含水率，比如活性污泥50%的含水率，就必須延長(zhǎng)電滲 透時(shí)間及提高電壓，這勢(shì)必降低產(chǎn)量、增加電耗。2)為克服上述缺點(diǎn)，現(xiàn)有 技術(shù)有采用多層陽(yáng)極的技術(shù)方案，其做法是用一個(gè)陰極對(duì)應(yīng)多層陽(yáng)極，將污泥 濾餅用多層陽(yáng)極分隔開(kāi)，當(dāng)較大極距的陽(yáng)極失效時(shí)，開(kāi)啟較小極距的陽(yáng)極，如 此由遠(yuǎn)而近的逐個(gè)對(duì)陽(yáng)極通電，以保持電滲透作用的持續(xù)。然而，多層陽(yáng)極技
術(shù)方案在實(shí)際生產(chǎn)中無(wú)法解決濾餅的方便卸料問(wèn)題。3)電極與污泥只是表面
接觸，接觸面積小，不利于提高電滲透效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種使用 時(shí)電極能插入污泥濾餅內(nèi)部，既能提高電滲透脫水效率，又能保證濾餅順暢卸 料的用于電滲透脫水的毛刺式電極。
本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該用于電滲透脫水的毛刺式電 極，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是包括金屬基體和金屬毛剌，金屬毛刺固定在金屬基體表面， 所述的金屬毛剌的密度是1 100根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為1 50毫米。 金屬毛刺能插入濾餅內(nèi)部，使得濾餅沿著金屬毛剌方向都能受到電場(chǎng)的作用， 利于提高電滲透脫水效果。
本發(fā)明用于電滲透脫水的毛刺式電極所述的金屬基體為金屬壓榨輥，所述
的金屬毛刺環(huán)繞固定在金屬壓榨輥外圈，所述的金屬毛刺的密度是5 100根/ 平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為2 20毫米。該毛刺式電極用作電滲透帶式壓濾 機(jī)的陽(yáng)極。
本發(fā)明用于電滲透脫水的毛刺式電極所述的金屬基體為金屬板，所述的金屬毛剌固定在金屬板表面，所述的金屬毛刺固定在金屬板表面，所述的金屬毛
刺的密度是3 50根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為1 40毫米。該毛剌式電 極用于電滲透板框式壓濾機(jī)。
本發(fā)明用于電滲透脫水的毛刺式電極所述的金屬基體為金屬帶，所述的金 屬毛刺固定在金屬帶表面，所述的金屬毛刺的密度是3 50根/平方厘米，金 屬毛剌的長(zhǎng)度為1 40毫米。
本發(fā)明用于電滲透脫水的毛剌式電極所述的金屬基體和金屬毛剌均采用 不銹鋼材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、該毛刺式電極結(jié)構(gòu)合理，使用 時(shí)其金屬毛刺能插入濾餅內(nèi)部，使得濾餅沿著金屬毛刺方向都能受到電場(chǎng)的作 用，這樣既能和現(xiàn)有技術(shù)多層陽(yáng)極一樣，保持陽(yáng)極沿著金屬毛刺方向的有效電 滲透作用；又能通過(guò)調(diào)整金屬毛刺的疏密、長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)金屬毛刺電極對(duì)濾餅的 附著力，保證濾餅卸料的順暢，如同本申請(qǐng)人在中國(guó)專利申請(qǐng)200810121386. 6 《一種帶固泥壓搾輥的襯帶式壓濾機(jī)》中公開(kāi)的立毛纖維濾布的卸料情形一 樣，克服了現(xiàn)有技術(shù)多層陽(yáng)極卸料不方便的缺陷。2、由于本發(fā)明電極的金屬 毛刺能夠插入濾餅內(nèi)部，高含固率物料也適宜電滲透，使得電滲透適應(yīng)的含固 率范圍拓寬，能在含固率0.5 70%范圍內(nèi)正常進(jìn)行電滲透脫水操作。3、本發(fā) 明電極與污泥不只是表面接觸，其金屬毛刺插入污泥內(nèi)，達(dá)到增加電極與污泥 的接觸面積，使電場(chǎng)在污泥濾餅內(nèi)部分布更加均勻，尤其是沿濾餅厚度方向分 布均勻，利于提高電滲透效率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1毛刺式電極結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2毛刺式電極結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 實(shí)施例h
該用于電滲透脫水的毛刺式電極，包括金屬基體和金屬毛刺，金屬毛刺固 定在金屬基體表面，金屬基體和金屬毛刺均采用不銹鋼材料。金屬毛刺的密度是1 100根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為1 50。
本實(shí)施例毛刺式電極是用作電滲透帶式壓濾機(jī)的陽(yáng)極，其結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1， 金屬基體為金屬壓榨輥ll，金屬毛刺2環(huán)繞固定在金屬壓榨輥11外圈。金屬 毛刺2的密度和長(zhǎng)度根據(jù)脫水處理污泥性質(zhì)和應(yīng)用設(shè)備的不同而異，密度可在 5 100根/平方厘米之間選擇，長(zhǎng)度可在2 20毫米之間選擇；比如用于帶式 壓濾機(jī)處理市政污泥，金屬毛剌的密度和長(zhǎng)度分別取為20根/平方厘米和8毫 米。圖中LB為濾布，JYD為加壓帶，箭頭表示壓搾輥轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
該實(shí)施例毛刺式電極制造時(shí)，可以將金屬毛刺2做成布有方向性金屬纖維 的金屬刷塊，將不銹鋼絲束栽植在鉆孔金屬板的孔眼中制成板刷狀金屬刷塊， 再將金屬刷塊拼接在壓榨輥上；或者采用不銹鋼絲通過(guò)經(jīng)編工藝編織在金屬網(wǎng) 布上，不銹鋼絲的密度和長(zhǎng)度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，再將此編織有不銹鋼絲的金屬 網(wǎng)布包繞在壓榨輥外。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例毛刺式電極用于電滲透板框式壓濾機(jī)，參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例金屬 基體為金屬板12，金屬毛刺2固定在金屬板12表面。金屬毛刺2的密度是3 50根/平方厘米，金屬毛刺2的長(zhǎng)度為1 40毫米。圖中BK為板框，LB為濾 布。本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)同于實(shí)施例1。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例毛刺式電極的金屬基體為金屬帶，金屬毛刺固定在金屬帶表面， 金屬毛刺的密度是30根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為8毫米。本實(shí)施例的其 它結(jié)構(gòu)同于實(shí)施例l。
應(yīng)用實(shí)例1:
該應(yīng)用實(shí)例系采用實(shí)施例1的毛刺式電極作為電滲透帶式壓濾機(jī)的陽(yáng)極， 陰極采用板鏈?zhǔn)疥帢O帶。板鏈?zhǔn)疥帢O帶是指帶有鉸鏈結(jié)構(gòu)的金屬帶，由活動(dòng)環(huán) 狀部件與插銷組成，環(huán)狀部件可以是金屬絲繞制而成，也可以是金屬連片沖壓 而成，由于采取了鉸鏈結(jié)構(gòu)，金屬陰極帶不會(huì)疲勞斷裂。板鏈?zhǔn)疥帢O帶采用不 銹鋼或者碳素鋼制作。板鏈?zhǔn)疥帢O帶在作為陰極的同時(shí)提供了強(qiáng)張力，其張力 能達(dá)20 200公斤/厘米，保障0.01 3MPa較高的過(guò)濾壓強(qiáng)。壓濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，與陽(yáng)極直接接觸的濾餅在濾布上面，濾布下面與陰極接觸。毛刺式電極作陽(yáng)極， 該陽(yáng)極是立體式陽(yáng)極，尤其是一種定向金屬纖維陽(yáng)極與濾餅接觸，其金屬纖維， 即金屬毛刺能夠插入到濾餅內(nèi)部，與濾餅的接觸面大，即使在高固含量的情況
下也能夠進(jìn)行有效的電滲透脫水操作；同時(shí)，金屬毛刺還有助于固定濾餅，避 免濾餅受壓時(shí)向兩邊泄漏。 應(yīng)用實(shí)例2:
該應(yīng)用實(shí)例系采用實(shí)施例3的毛刺式電極作為電滲透板框式壓濾機(jī)的陽(yáng)極 和陰極。在板框式壓濾機(jī)兩個(gè)對(duì)壓的板框BK面上設(shè)置金屬基體為金屬板12的 毛刺式電極，兩條濾布LB分別貼在毛刺式電極上面，也可以將毛刺式電極放 置在濾布LB正面，即與污泥接觸的一面。處理污泥時(shí)，污泥在兩條濾布LB中 間，濾布LB采用高密度濾布。左右兩個(gè)板框BK向污泥施加壓力，電極的金屬 毛刺2會(huì)穿過(guò)濾布LB。兩個(gè)板框BK之間的距離一般為35mm，為了便于污泥的 出料，金屬毛刺長(zhǎng)度不超過(guò)5mm。由于正極的一面會(huì)吸附污泥，負(fù)極的一面水 分總是多些，所以左右板框BK的正負(fù)極不固定，5 15分鐘切換一次正負(fù)極， 以提高污泥脫水效果。
該應(yīng)用實(shí)例處理城市污水廠活性污泥，此污泥進(jìn)料含固率20%，出料要求 含固率達(dá)50%時(shí)，電滲透電壓30V、兩電極距離20mm、濾餅厚度20腿，電極材 質(zhì)為不銹鋼，壓榨次數(shù)為4次。
以上實(shí)施例和應(yīng)用實(shí)例對(duì)本發(fā)明作了較為詳細(xì)的描述，但是這些描述并非 用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本行業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范 圍內(nèi)所作的改動(dòng)與潤(rùn)飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于電滲透脫水的毛刺式電極，其特征在于包括金屬基體和金屬毛刺，金屬毛刺固定在金屬基體表面，所述的金屬毛刺的密度是1～100根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為1～50毫米。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于電滲透脫水的毛刺式電極，其特征在于所 述的金屬基體為金屬壓榨輥，所述的金屬毛刺環(huán)繞固定在金屬壓榨輥外圈，所述的金屬毛刺的密度是5 100根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為2 20毫米。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于電滲透脫水的毛刺式電極，其特征在于所述的金屬基體為金屬板，所述的金屬毛刺固定在金屬板表面，所述的金屬毛刺的密度是3 50根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為1 40毫米。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于電滲透脫水的毛刺式電極，其特征在于所 述的金屬基體為金屬帶，所述的金屬毛刺固定在金屬帶表面，所述的金屬毛刺 的密度是3 50根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為1 40毫米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用于電滲透脫水的毛刺式電極，其 特征在于所述的金屬基體和金屬毛刺均采用不銹鋼材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于電滲透脫水的毛刺式電極，主要作為帶式壓濾機(jī)和板框式壓濾機(jī)的電滲透脫水電極。該用于電滲透脫水的毛刺式電極，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是包括金屬基體和金屬毛刺，金屬毛刺固定在金屬基體表面，所述的金屬毛刺的密度是1～100根/平方厘米，金屬毛刺的長(zhǎng)度為1～50毫米。金屬毛刺能插入濾餅內(nèi)部，使得濾餅沿著金屬毛刺方向都能受到電場(chǎng)的作用，使用時(shí)電極能插入污泥濾餅內(nèi)部，既能提高電滲透脫水效率，又能保證濾餅順暢卸料。
文檔編號(hào)C02F11/12GK101525210SQ20091009743
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者唐志超, 毛怡紅, 沈海勇 申請(qǐng)人:華章電氣(桐鄉(xiāng))有限公司