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基于分段线性化的泥浆一维电渗脱水模型
1
作者 岑勋云 刘忠玉 +2 位作者 张景伟 罗文培 汪良强 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期22-28,共7页
为进一步深入探讨泥浆电渗脱水的影响因素,基于分段线性化方法,建立了泥浆一维电渗脱水模型。该模型考虑了电势梯度、孔隙比等因素对泥浆电渗透系数的综合影响,可以描述泥浆的非线性应力应变关系和大变形效应。与相关解析解及室内模型... 为进一步深入探讨泥浆电渗脱水的影响因素,基于分段线性化方法,建立了泥浆一维电渗脱水模型。该模型考虑了电势梯度、孔隙比等因素对泥浆电渗透系数的综合影响,可以描述泥浆的非线性应力应变关系和大变形效应。与相关解析解及室内模型试验的对比结果表明:所提模型分析结果的误差不超过5%。在此基础上,分析了加载电压、压缩指数、电渗透系数等参数对泥浆电渗脱水过程的影响,结果表明:增大加载电压和电渗透系数,可提高最终脱水量和缩短稳定时间;随着泥浆压缩性的提高,泥浆最终脱水量增大、稳定时间延长。 展开更多
关键词 电渗脱水 泥浆 分段线性化 电势 电渗透系数 模型试验
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吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥的特性 被引量：7
2
作者 于晓艳 支苏丽 +1 位作者 张书廷 徐晖 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2853-2858,共6页
电渗透技术对于城市污水厂污泥的深度脱水是非常有效的,但相对较高的能耗制约了它的广泛应用。为此,针对污泥电渗透脱水过程中阴极排水困难引起能耗高的问题,提出了吸附分离辅助电渗透脱水,同时考察了吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥... 电渗透技术对于城市污水厂污泥的深度脱水是非常有效的,但相对较高的能耗制约了它的广泛应用。为此,针对污泥电渗透脱水过程中阴极排水困难引起能耗高的问题,提出了吸附分离辅助电渗透脱水,同时考察了吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥中水分的运动特点、pH的变化以及离子的迁移规律。结果显示,吸附分离可以极大地提高污泥电渗透脱水的效果。且脱水过程中阳极附近污泥的含水率、pH均迅速减小;阴极附近污泥的含水率稍有减少,但pH却迅速增大;而中间层污泥的含水率及pH均没有发生变化。此外,电渗透脱水技术对于污泥中目标离子的去除非常有效,但同时容易导致非目标离子的去除。 展开更多
关键词 污泥 电渗透脱水 吸附分离 离子迁移
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胞外聚合物对生物污泥电渗透脱水特性的影响 被引量：7
3
作者 于晓艳 王润娟 +2 位作者 支苏丽 张书廷 马德刚 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2012年第15期1-5,共5页
污泥脱水是污水处理过程中重要的单元操作,其脱水程度直接关系到污泥后续的处理成本及资源化利用价值。电渗透脱水技术对于机械难脱水的污泥是非常有效的,但由于受污泥性质及其他因素的影响,其应用受到很大的限制。通过对城市污水厂生... 污泥脱水是污水处理过程中重要的单元操作,其脱水程度直接关系到污泥后续的处理成本及资源化利用价值。电渗透脱水技术对于机械难脱水的污泥是非常有效的,但由于受污泥性质及其他因素的影响,其应用受到很大的限制。通过对城市污水厂生物污泥进行厌氧培养,考察了污泥胞外聚合物(EPS)的组成及分布对污泥电渗透脱水行为的影响。结果表明,EPS中蛋白质与多糖的比值与电渗透脱水后污泥最终的含水率呈正相关性;当蛋白质与多糖的比值为3.6时,污泥电渗透脱水后的含水率从75%降到58%;且当污泥表面电荷值较负(-0.92 meq/gDS)即污泥絮体之间结合力较弱时,污泥电渗透脱水后的含水率较低,污泥脱水性能较好。 展开更多
关键词 生物污泥 电渗透脱水 胞外聚合物 表面电荷
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生物表面活性剂与柠檬酸联合用于污泥电渗脱水 被引量：5
4
作者 周建 魏利闯 +1 位作者 詹芳蕾 陶燕丽 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期996-1004,共9页
为探究一种更高效、经济的污泥电渗脱水方法,通过在污泥中添加不同的生物表面活性剂(槐糖脂、鼠李糖脂、皂角苷)及生物表面活性剂与柠檬酸复配溶液,从累计排水量、电流密度、单位能耗系数、含水量分布和容许承载力等5方面对表面活性剂... 为探究一种更高效、经济的污泥电渗脱水方法,通过在污泥中添加不同的生物表面活性剂(槐糖脂、鼠李糖脂、皂角苷)及生物表面活性剂与柠檬酸复配溶液,从累计排水量、电流密度、单位能耗系数、含水量分布和容许承载力等5方面对表面活性剂及复配溶液的优化电渗脱水效果的可行性进行分析,并从微观层面给予解释.试验结果表明:槐糖脂对污泥电渗脱水的提升效果最好;试验后各区域含水量表现为中部最低,阳极区次之,阴极区较高;容许承载力与含水量分布一致;生物表面活性剂与柠檬酸的复配溶液能优化电渗脱水效果,其中槐糖脂与柠檬酸复配溶液对脱水效果最好,试验后含水量最低可降至72%,承载力提高至206kPa.因此,复配溶液联合电渗法相比其他非电渗污泥脱水技术具有高效、合理、低价的特点,可应用于实际工程. 展开更多
关键词 生物表面活性剂 柠檬酸 城市污泥 电渗脱水
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钛阳极涂层对污泥电渗透脱水的影响及脱水工艺参数的优化 被引量：3
5
作者 于晓艳 李婧 +2 位作者 杨晓霜 赵国琳 岳玲 《江西化工》 2022年第3期107-112,共6页
阳极腐蚀和能耗是制约污泥电渗透脱水技术广泛应用的重要因素。通过对钛阳极不同涂层下污泥电渗透脱水效果的研究,发现钌锡和铱涂层的钛阳极污泥的电渗透脱水效果较好。采用响应曲面法建立了电渗透脱水泥饼含水率和脱水能耗与电压强度... 阳极腐蚀和能耗是制约污泥电渗透脱水技术广泛应用的重要因素。通过对钛阳极不同涂层下污泥电渗透脱水效果的研究,发现钌锡和铱涂层的钛阳极污泥的电渗透脱水效果较好。采用响应曲面法建立了电渗透脱水泥饼含水率和脱水能耗与电压强度、污泥厚度和脱水时间的二次多项回归模型,经实验验证该模型合理可靠。通过模型优化,污泥适宜的电渗透脱水条件为电压强度15.98 V,污泥厚度5.85 mm,脱水时间8 min,此时污泥的含水率为65%,脱水能耗为0.18 kWh/kh-H_(2)O。 展开更多
关键词 污泥 电渗透脱水 钛阳极涂层 响应曲面法
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操作条件对吸附分离辅助电渗透脱水特性的影响 被引量：3
6
作者 郑磊 于晓艳 +2 位作者 张书廷 吕学斌 马德刚 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第34期21253-21255,共3页
[目的]考察不同操作条件对吸附分离辅助电渗透脱水特性的影响。[方法]以经重力浓缩、絮凝和离心脱水后的污泥为试材,研究初始电压梯度对电渗透脱水效果、对电渗透脱水能耗的影响以及对电渗透脱水最大电流密度的影响,探讨电渗透脱水时间... [目的]考察不同操作条件对吸附分离辅助电渗透脱水特性的影响。[方法]以经重力浓缩、絮凝和离心脱水后的污泥为试材,研究初始电压梯度对电渗透脱水效果、对电渗透脱水能耗的影响以及对电渗透脱水最大电流密度的影响,探讨电渗透脱水时间的优化方法。[结果]在12～24 V/cm电压梯度作用下,脱水10 min时,污泥含水率由79.9%脱水至64.7%～52.5%,同时污泥电渗透脱水能耗随脱水时间呈指数型增长。通过优化得到,在污泥电渗透脱水电压梯度为16 V/cm,脱水8 min时,污泥含水率从79.9%降到61.8%,脱水能耗为0.076 kWh/kg.H2O。[结论]增加电压梯度有利于污泥电渗透脱水,但电压梯度越高脱水能耗及极板所承受的电流密度越大。综合考虑,电压梯度应选择16 V/cm,污泥电渗透脱水时间以8 min为最佳。 展开更多
关键词 渗透脱水 污泥 电压梯度 能耗
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芬顿调理对含铅工业污泥电渗透脱水减量效果的影响 被引量：1
7
作者 吕航 李佳旭 +2 位作者 黄烨 熊巧 吴旭 《环境工程技术学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期1253-1258,共6页
针对铅酸电池厂含铅工业污泥难以脱水减量的问题,利用污泥中存在的Fe^(2+)进行芬顿调理预处理,探究H_(2)O_(2)添加量对后续污泥电渗透脱水减量化效果的影响。结果表明:芬顿调理预处理会打破污泥中部分絮体,使污泥黏度由18.0 mPa·s... 针对铅酸电池厂含铅工业污泥难以脱水减量的问题,利用污泥中存在的Fe^(2+)进行芬顿调理预处理,探究H_(2)O_(2)添加量对后续污泥电渗透脱水减量化效果的影响。结果表明:芬顿调理预处理会打破污泥中部分絮体,使污泥黏度由18.0 mPa·s降至4.7mPa·s,污泥中部分无机离子在脱水过程中从污泥固相体系进入滤液中,造成后续电渗透脱水剩余泥饼的含水率由82.72%降至69.34%,挥发性悬浮物含量增加约30%。相对于原始污泥直接进行脱水,采用优化的H_(2)O_(2)添加量调理污泥可促进后续的污泥电渗透脱水减量66.20%,同时污泥干基中铅含量由265.2 g/kg提高到453.6 g/kg,这有利于污泥的后续资源化利用或无害化填埋处理。 展开更多
关键词 含铅污泥 芬顿 电渗透脱水 污泥减量 重金属
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污泥电渗透脱水后热干燥过程中粘壁特性研究 被引量：2
8
作者 李国富 于晓艳 张书廷 《安徽农业科学》 CAS 2013年第25期10467-10469,共3页
采用电渗透脱水技术作为污泥热干燥的前处理技术,考察了电渗透脱水后污泥含水率以及干燥方式对热干燥过程中污泥粘壁特性的影响。结果表明,电渗透脱水技术有效降低了污泥的粘壁强度。当采用间接干燥时,电渗透脱水后阴阳两极的污泥粘壁... 采用电渗透脱水技术作为污泥热干燥的前处理技术,考察了电渗透脱水后污泥含水率以及干燥方式对热干燥过程中污泥粘壁特性的影响。结果表明,电渗透脱水技术有效降低了污泥的粘壁强度。当采用间接干燥时,电渗透脱水后阴阳两极的污泥粘壁强度分别降低了64.5%和92.0%;而采用直接干燥时,电渗透脱水后阴阳两极的污泥粘壁强度则分别降低了69.2%和92.0%。电渗透脱水后,污泥含水率是影响污泥粘壁强度的重要因素之一。污泥电渗透脱水之后,阴极的污泥粘壁强度先随含水率的降低逐渐增大,当污泥含水率降至60%时,污泥的粘壁强度达到最大,之后反而开始减小;而阳极的污泥粘壁强度却接近0。相比间接干燥方式,电渗透脱水后直接干燥方式可降低污泥的粘壁强度。直接干燥方式下,阴极的污泥粘壁强度约为间接干燥下的0.87倍;而阳极的污泥粘壁强度接近0。 展开更多
关键词 污泥 热干燥 电渗透脱水 粘壁强度 含水率
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钙基聚合硫酸铁添加对河道底泥电渗脱水的影响
9
作者 李明珠 杨楠 +3 位作者 肖航 张会琴 刘德富 皮科武 《湖北工业大学学报》 2020年第4期80-84,共5页
通过控制钙基聚合硫酸铁(CaPFS)的投加量对某河道底泥进行电渗脱水实验,探索CaPFS投加量对底泥pH、电导率、脱水能耗、脱水能效及脱水过程中底泥温度、粒径分布的影响。结果表明:在CaPFS最佳投加量为0.3~0.5 gFe/kgDS(绝干泥)、电渗脱... 通过控制钙基聚合硫酸铁(CaPFS)的投加量对某河道底泥进行电渗脱水实验,探索CaPFS投加量对底泥pH、电导率、脱水能耗、脱水能效及脱水过程中底泥温度、粒径分布的影响。结果表明:在CaPFS最佳投加量为0.3~0.5 gFe/kgDS(绝干泥)、电渗脱水电压为10 V时,可将含水率为68.0%的底泥降低至58.6±0.4%,脱水能效为0.07±0.01 kWh/kg滤液,其脱出水pH为10.6±0.3,电导率为728.1±7.5μs/cm。实验发现随CaPFS的加入,底泥电渗脱水经历三个阶段,第一阶段以电泳为主,第二阶段以电渗脱水为主,第三阶段则以离子电迁移为主,且三阶段内脱水能效和含水率整体呈“∪”形,而出水电导率呈“∩”形。 展开更多
关键词 钙基聚合硫酸铁 河道底泥 电渗脱水 脱水能效
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真空电渗联合振动碾压加固超软黏土试验研究 被引量：8
10
作者 王柳江 刘斯宏 +1 位作者 樊科伟 胡天瀚 《水运工程》 北大核心 2017年第5期150-156,共7页
对于含水率高、强度低、压缩性大以及渗透性低的超软黏土地基,常规的真空电渗联合动力挤密加固技术(低能量强夯+电渗降水)容易产生"橡皮土"现象,以振动碾压代替强夯开展真空电渗联合振动碾压加固超软黏土试验,并同步开展单独... 对于含水率高、强度低、压缩性大以及渗透性低的超软黏土地基,常规的真空电渗联合动力挤密加固技术(低能量强夯+电渗降水)容易产生"橡皮土"现象,以振动碾压代替强夯开展真空电渗联合振动碾压加固超软黏土试验,并同步开展单独真空电渗降水的对比试验。试验结果表明:振动碾压在挤密土体的同时增大渗流路径的压差,提高真空电渗排水速率;闭合电渗产生的裂缝,从而增强土体中的电流,并维持土体内的真空度;加快固结速度,减小单位排水量的电渗能耗。有必要结合实际工程开展现场试验进一步验证。 展开更多
关键词 真空电渗降水 振动碾压 超软黏土 软基加固 模型试验
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