摘要：以污水廠機(jī)械脫水后的污泥作為研究對(duì)象，提出了采用電滲透-熱干燥結(jié)合進(jìn)行深度脫水的方法。通過對(duì)原泥以及電滲透脫水至不同含水率（67%、71%和76%）的污泥在熱干燥過程中含水率和干燥速率的測(cè)定，分析電滲透脫水對(duì)污泥熱干燥特性的改善規(guī)律。

結(jié)果表明，經(jīng)電滲透脫水至含水率為67%和71%的污泥在熱干燥過程中的傳熱傳質(zhì)速率及干燥速率有明顯提高，且干燥溫度越高，電滲透后污泥的干燥速率與原泥的干燥速率差距越大。相同電壓梯度及相同溫度下電滲透至67%后進(jìn)行熱干燥耗能最少。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)結(jié)合能耗分析選擇合適的電滲透程度及干燥溫度，以達(dá)到最優(yōu)效果。

污泥作為污水處理過程中的必然產(chǎn)物，其產(chǎn)量隨著污水處理量的提高而迅速增加，我國污泥產(chǎn)量已由1mm5年的650萬t增加到2010年的2200萬t。在歐美發(fā)達(dá)國家，污泥產(chǎn)量仍以每年5%~10%的比例增長，對(duì)人類生存環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響日益突出，污泥的安全處理處置已成為一個(gè)亟待解決的環(huán)境問題。

剩余污泥生物質(zhì)資源豐富，干污泥熱值高達(dá)10MJ/kg，可用于生產(chǎn)生物燃料。但新鮮的剩余污泥含水率通常在mm%以上，經(jīng)過濃縮、機(jī)械脫水后仍在，80%左右。大量水分不僅使得污泥體積龐大，還極大地降低了污泥的熱值，為后續(xù)處理處置帶來諸多困難。因此，深度脫水成為污泥處理處置過程中不可忽視的環(huán)節(jié)。

污泥深度脫水的方法主要有自然風(fēng)干、熱干燥脫水、機(jī)械脫水和電滲透脫水。自然風(fēng)干法可使污泥含水率降至30%左右，但處理周期過長，設(shè)施占地面積大，且受氣候的影響較大。熱干燥脫水是最有效的污泥深度脫水方法，但大量化石燃料的消耗和復(fù)雜的設(shè)備使其投資和運(yùn)行成本居高不下。

電滲透脫水技術(shù)具有固體顆粒不易堵塞過濾介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，且脫水過程無相變，故可在較短時(shí)間和較低能耗下將污泥含水率降至接近60%。但是若進(jìn)一步依靠電滲透脫水，電耗的迅速增加會(huì)使得運(yùn)行成本急劇攀升。

盡管國內(nèi)外學(xué)者在污泥干燥的基礎(chǔ)研究方面做了大量工作，但其研究主要集中在常規(guī)脫水污泥干燥動(dòng)力學(xué)模型、干燥速率的影響因素及設(shè)備效率上。本文結(jié)合電滲透脫水低能耗和熱干燥高效率的特點(diǎn)，提出電滲透K熱干燥相結(jié)合的污泥深度脫水方法。即先以電滲透脫水方式將污泥含水率降至70%左右，再用熱干燥技術(shù)進(jìn)一步深度脫水至30%以下，快速、低成本地完成深度脫水。

本文通過研究電滲透脫水對(duì)剩余污泥熱干燥特性的改善規(guī)律，為污泥無害化、減量化和資源化處理提供一定的新思路和依據(jù)。

1實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1污泥來源

實(shí)驗(yàn)所用污泥取自天津紀(jì)莊子污水處理廠污泥的脫水車間。該廠處理的污水來源為市政污水，現(xiàn)污水處理規(guī)模為45*104 m3/d，污水主體處理工藝采用A2/O和<A/O工藝。污水處理產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)濃縮后機(jī)械脫水，污泥含水率為81%。具體參見http://wlmqsb.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1.2實(shí)驗(yàn)裝置

電滲透脫水裝置如圖1所示。陽極板4為涂有釕錫涂層的鈦板，鈦板上有直徑為1.5mm的小孔用于釋放電滲透脫水過程中產(chǎn)生的氣體。陰極6為300目的不銹鋼網(wǎng)，滿足導(dǎo)電要求的同時(shí)不影響水分的排出，電滲透脫出的水分通過陰極網(wǎng)吸附到吸水材料7上。陽極板置于污泥上表面，同時(shí)提供5kPa的壓力以保證極板與污泥緊密接觸。污泥槽的截面尺寸為75mm*60mm。電脫水的電源由直流電源9提供。

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