目前,通用的污泥脱水方法,脱水后的滤饼含水率通常在75%～80%左右,高含水率的滤饼不但不利于运输、堆放,而且会给其后续处理带来一定困难,因此,城市污泥高干度脱水技术的研究就变的十分重要了。本课题通过对国内外相关污泥脱水技术的研究,在总结先进污泥脱水技术的基础上,针对滤饼高含水率的原因是胞内水如何释放以及高干度压榨脱水问题,本着经济高效地对污泥进行脱水的原则,提出了“污泥螺旋浓缩电渗透带式振动压榨一体化高干度脱水技术”的研究课题。本文通过研究,首先构建了“污泥螺旋浓缩电渗带式振动压榨过滤脱水模型”;在理论研究的基础上,进行了试验研究,通过试验研究对系统工艺参数进一步优化,初步证明了该方法能够较好的对污泥进行经济、高效、高干度脱水。本文主要研究内容如下:第一章绪论。首先阐述了课题来源及研究意义,通过对国内外污泥高干度脱水技术的研究,重点探讨了电渗透脱水技术和带式压榨脱水技术的研究现状和存在问题。通过分析,提出了采用“污泥螺旋浓缩电渗透带式振动压榨一体化高干度脱水的方法”,对污泥进行高干度脱水,进一步确立了本课题主要研究内容。第二章方案设计。本章根据课题要求,先后设计了三种“污泥高干度脱水”工艺方案,通过比较分析,以经济高效地对污泥进行脱水的原则,最后确立了一种经济、高效、高干度脱水的工艺方案。第三章“污泥高干度脱水模型”的构建。依据确立的“工艺方案”,根据带式压榨过滤和电渗透脱水理论,通过研究,首先从理论上分析了脱水过程中电渗透、带式压榨以及振动压榨等对污泥脱水效果的影响,最终构建了污泥螺旋浓缩电渗透带式振动压榨过滤脱水模型。第四章仿真分析。根据所构建的“污泥脱水模型”,然后采用仿真分析软件ADINA对其进行数值仿真。仿真分析结果表明:污泥在电场作用下,其滤液量明显增加(表明胞内水被释放出来了),同时,滤液流速也加快,滤饼含水率显著降低;在振动压榨力作用下滤饼含水率降到较低值(表明污泥中的游离水也得到了进一步降低)。第五章试验研究。为了进一步验证该理论方法的真实性、可行性,本课题进行了环境试验,通过试验分别对电极材料、电场强度、压榨力、振动频率、振幅等对污泥脱水效果的影响进行了较为深入的研究,并对系统工艺参数进一步优化,试验证明,当进料浓度含水率93~97%,作用电场强度(6~10V/mm)之间,脱水时间(2~3min)之间,滤带压榨作用力(0.6~0.8MPa),振动频率1000Hz,振幅2~5mm,滤饼含水率在65%~60%之间。第六章总结。本章主要是对本文所做的工作进行回顾和总结以及论文主要创新点,探讨了论文存在的问题及该课题今后研究方向等。本文主要创新点:⑴率先提出了一种污泥高干度脱水新技术——污泥螺旋浓缩电渗透带式振动压榨脱水技术。⑵构建污泥螺旋浓缩电渗透带式振动压榨过滤脱水模型。⑶对传统带式污泥脱水机进行了改进(增加了螺旋浓缩、电渗透、振动压榨装置),对其进行了环境试验,通过试验对相关参数进行了参数优化,为该技术的实际应用奠定了试验基础。