污水經(jīng)過(guò)沉淀處理后會(huì)產(chǎn)生大量污泥,即使經(jīng)過(guò)濃縮及消化處理,含水率仍高達(dá)96 %,體積很大,難以消納處置,必須經(jīng)過(guò)脫水處理,提高泥餅的含固率,以減少污泥堆置的占地面積。
一般大中型污水處理廠(chǎng)均采用機(jī)械脫水。脫水機(jī)的種類(lèi)很多,按脫水原理可分為真空過(guò)濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類(lèi)。本文就國(guó)內(nèi)污水處理廠(chǎng)經(jīng)常選用的壓濾機(jī)(包括帶式壓濾機(jī)及板框式壓濾機(jī))和離心式脫水機(jī)的工作原理、設(shè)備選型時(shí)需重點(diǎn)考慮的問(wèn)題以及維護(hù)運(yùn)行成本等作一介紹。
1. 帶式壓濾脫水機(jī)
帶式壓濾脫水機(jī)是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層,從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過(guò),依靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨和剪切力,把污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來(lái),獲得含固量較高的泥餅,從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。
一般帶式壓濾脫水機(jī)由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統(tǒng)、濾帶調(diào)偏系統(tǒng)、濾帶沖洗系統(tǒng)和濾帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。作機(jī)型選擇時(shí),應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以考慮:
(l)濾帶。要求其具有較高的抗拉強(qiáng)度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點(diǎn),同時(shí)還應(yīng)考慮污泥的具體性質(zhì),選擇適合的編織紋理,使濾帶具有良好的透氣性能及對(duì)污泥顆粒的攔截性能。
(2)輥壓筒的調(diào)偏系統(tǒng)。一般通過(guò)氣動(dòng)裝置完成。
(3)濾帶的張緊系統(tǒng)。一般也由氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制。濾帶張力一般控制在 0.3-0.7MPa,常用值為0.5MPa。
(4)帶速控制。不同性質(zhì)的污泥對(duì)帶速的要求各不相同,即對(duì)任何一種特定的污泥都存在一個(gè)最佳的帶速控制范圍,在該范圍內(nèi),脫水系統(tǒng)既能保證一定的處理能力,又能得到高質(zhì)量的泥餅。帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響小,還具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟耗少、管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點(diǎn)。同時(shí),由于帶式壓濾脫水機(jī)進(jìn)入國(guó)內(nèi)較早,已有相當(dāng)數(shù)量的廠(chǎng)家可以生產(chǎn)這種設(shè)備。在污水處理工程建設(shè)決策時(shí),可以選用帶式壓濾機(jī)以降低工程投資。國(guó)內(nèi)新建的污水處理廠(chǎng)大多采用帶式壓濾脫水機(jī),例如北京高碑店污水處理廠(chǎng)一期工程五臺(tái)脫水機(jī)全部是帶式壓濾脫水機(jī),自帶、輥壓筒、濾投入運(yùn)行以來(lái)情況良好,所以在二期設(shè)備選型時(shí)仍然選用了這種機(jī)型。
2. 離心式脫水機(jī)
離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成,污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后,在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,立即被甩人轉(zhuǎn)轂腔內(nèi)。污泥顆粒比重較大,因而產(chǎn)生的離心力也較大,被甩貼在轉(zhuǎn)轂內(nèi)壁上,形成固體層;水密度小,離心力也小,只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動(dòng)下,被輸送到轉(zhuǎn)載的錐端,經(jīng)轉(zhuǎn)載周?chē)某隹谶B續(xù)排出,液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)載外,匯集后排出脫水機(jī)。
離心脫水機(jī)最關(guān)鍵的部件是轉(zhuǎn)轂,轉(zhuǎn)轂的直徑越大,脫水處理能力越大,但制造及運(yùn)行成本都相當(dāng)高,很不經(jīng)濟(jì)。轉(zhuǎn)載的長(zhǎng)度越長(zhǎng),污泥的含固率就越高,但轉(zhuǎn)載過(guò)長(zhǎng)會(huì)使性能價(jià)格比下降。使用過(guò)程中,轉(zhuǎn)載的轉(zhuǎn)速是一個(gè)重要的控制參數(shù),控制轉(zhuǎn)轂的轉(zhuǎn)速,使其既能獲得較高的含固率又能降低能耗,是離心脫水機(jī)運(yùn)行好壞的關(guān)鍵。多采用低速離心脫水機(jī)。在作離心式脫水機(jī)選型時(shí),因轉(zhuǎn)輪或螺旋的外緣極易磨損,對(duì)其材質(zhì)要有特殊要求。新型離心脫水機(jī)螺旋外緣大多做成裝配塊,以便更換。
離心脫水機(jī)具有噪音大、能耗高、處理能力低等缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)只有為數(shù)不多的幾個(gè)廠(chǎng)家可以生產(chǎn)小型離心脫水機(jī),如果選擇大型離心脫水機(jī),就只能依靠進(jìn)口,會(huì)增加工程投資,同時(shí),離心脫水機(jī)受污泥負(fù)荷的波動(dòng)影響較大,對(duì)運(yùn)行人員的素質(zhì)要求較高,因此一般污水處理廠(chǎng)均不采用離心脫水工藝。但近幾年來(lái),隨著科技進(jìn)步,離心式脫水機(jī)的脫水技術(shù)在國(guó)外有了長(zhǎng)足進(jìn)展,例如瑞典Alfa
Layal公司生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機(jī),其泥餅含固率可達(dá) 30%以上,而且操作是在全封閉的環(huán)境中進(jìn)行,脫水機(jī)周?chē)鷽](méi)有任何污泥及污水存在,也沒(méi)有惡臭氣味,可以大大改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境,因而受到業(yè)界人士的青睞。
3. 板框式壓濾脫水機(jī)
板框式壓濾機(jī)是通過(guò)板框的擠壓,使污泥內(nèi)的水通過(guò)濾布排出,達(dá)到脫水目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動(dòng)- 氣動(dòng)閉合系統(tǒng)測(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動(dòng)系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機(jī)身一側(cè)光電保護(hù)裝置等構(gòu)成。設(shè)備選型時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:
(1)對(duì)泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機(jī)與其他類(lèi)型脫水機(jī)相比,泥餅含固率最高,可達(dá)35%,如果從減少污泥堆置占地因素考慮,板框式壓濾機(jī)應(yīng)該是首選方案。
(2)框架的材質(zhì)。
(3)濾板及濾布的材質(zhì)。要求耐腐蝕,濾布要具有一定的抗拉強(qiáng)度。
(4)濾板的移動(dòng)方式。要求可以通過(guò)液壓一氣動(dòng)裝置全自動(dòng)或半自動(dòng)完成,以減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
(5)濾布振蕩裝置,以使濾餅易于脫落。與其他型式脫水機(jī)相比,板框式壓濾機(jī)最大的缺點(diǎn)是占地面積較大。以北京高碑店污水處理廠(chǎng)一期工程使用的帶式壓濾機(jī)和鞍山工業(yè)污水處理廠(chǎng)使用的板框式壓濾機(jī)為例作比較:高碑店污水廠(chǎng)處理污水量為50萬(wàn)t/d,污泥產(chǎn)量1852.5m3/d,干物質(zhì)92.63t/d,采用五臺(tái)德國(guó)KLEIN-KS30型帶式壓濾機(jī),每臺(tái)壓濾機(jī)的基礎(chǔ)占地面積僅為2750*3500mm,鞍山污水廠(chǎng)處理水量為22t/d,干物質(zhì)275t/d,采用六臺(tái)板框式壓濾機(jī),每臺(tái)壓濾機(jī)地基礎(chǔ)占地面積達(dá)2400*12000mm,同時(shí),由于板框式壓濾機(jī)為間斷式運(yùn)行,效率低,操作間環(huán)境較差,有二次污染,國(guó)內(nèi)大型污水處量廠(chǎng)己很少采用。但近了大量開(kāi)發(fā)研制工作,使其適應(yīng)了現(xiàn)代化污水處理廠(chǎng)的要求,
如通過(guò)PLC系統(tǒng)控制就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自運(yùn)方式,其壓濾、濾板的移動(dòng)、濾布的振蕩、壓縮空氣的提供、濾布沖洗、進(jìn)料等操作全部可通過(guò)PLC遠(yuǎn)端控制來(lái)完成,大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
脫水污泥含水率、脫液率、脫除液體的含固率;
感官指標(biāo):脫水污泥固化性狀(固形或塑形,濾餅強(qiáng)度)及粘結(jié)性(是否粘脫水器械)分散性(濾餅破斷后能否連接)
污泥性狀:顆粒粒徑及分布、污泥濃度、有機(jī)物含量、菌膠團(tuán)組成情況、污泥中水的形態(tài)及分布、污泥中膠體物多少;
脫水時(shí)條件:溫度、pH值、粘度、比阻、ζ電位、;
預(yù)處理方法:重力沉降、酸堿處理、超聲波處理、微波處理、磁化處理、表面活性劑物化處理、生化處理;
脫水工藝:沉降(含重力、離心力)、過(guò)濾、擠壓、吸附(對(duì)液體份及極小微粒)、及兩種或兩種以上操作單元組合。
脫水設(shè)備:沉降離心機(jī)、廂式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、螺旋或轉(zhuǎn)鼓或輥式擠壓脫水機(jī)、輥式或帶式吸附分離機(jī)。
污泥脫水設(shè)備
1、板框式污泥脫水機(jī):
工作原理:在密閉的狀態(tài)下,經(jīng)過(guò)高壓泵打入的污泥經(jīng)過(guò)板框的擠壓,使污泥內(nèi)的水通過(guò)濾布排出,達(dá)到脫水目的。
優(yōu)勢(shì):價(jià)格低廉,擅長(zhǎng)無(wú)機(jī)污泥的脫水,泥餅含水率低。
劣勢(shì):易堵塞,需要使用高壓泵,不適用于油性污泥的脫水,難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行。
2、帶式污泥脫水機(jī):
工作原理:由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層,從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中,呈S形經(jīng)過(guò),依靠濾帶本身的張力,形成對(duì)污泥層的壓榨和剪切力,把污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來(lái),從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。
優(yōu)勢(shì):價(jià)格較低,使用普遍,技術(shù)相對(duì)成熟。
劣勢(shì):易堵塞,需要大量的水清洗,造成二次污染。
3、離心式污泥脫水機(jī):由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成,污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒,在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力下,產(chǎn)即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。由于比重不一樣,形成固液分離。污泥在螺旋輸送器的推動(dòng)下,被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端由出口連續(xù)排出;液環(huán)層的液體則由堰口連續(xù)"溢流"排至轉(zhuǎn)鼓外靠重力排出。
優(yōu)勢(shì):處理能力大。
劣勢(shì):耗電大,噪音大,震動(dòng)劇烈;維修比較困難,不適于比重接近的固液分離。
4、疊氏污泥脫水機(jī):
由固定環(huán),游動(dòng)環(huán)相互層疊,螺旋軸貫穿其中形成的過(guò)濾主體。通過(guò)重力濃縮以及污泥在推進(jìn)過(guò)程中受到背壓板形成的內(nèi)壓作用實(shí)現(xiàn)充分脫水,濾液從固定環(huán)和活動(dòng)環(huán)所形成的濾縫排出,泥餅從脫水部的末端排出。
優(yōu)勢(shì):能自我清洗,不堵塞,可以低濃度污泥直接脫水;轉(zhuǎn)速慢,省電,無(wú)噪音和振動(dòng);可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制,24小時(shí)無(wú)人運(yùn)行。
劣勢(shì):不擅長(zhǎng)顆粒大、硬度大的污泥的脫水;處理量較小。
5、螺旋壓榨脫水機(jī):
螺旋壓榨脫水機(jī)的螺桿安裝在由濾網(wǎng)組成的圓筒中,從脫水原料的入口至出口方向螺桿本體直徑逐漸變粗,隨著螺桿葉片之間的容積逐漸變小,脫水原料也逐漸被壓縮。通過(guò)壓縮使脫水原料中的固體和液體分離,濾液通過(guò)濾網(wǎng)的網(wǎng)孔被排出,流向脫水機(jī)下方的濾液收集槽后排至機(jī)器外部。
根據(jù)脫水原料的不同,也能夠通過(guò)加熱提高脫水效率。對(duì)脫水原料進(jìn)行加熱時(shí),脫水機(jī)螺桿的內(nèi)部為空洞結(jié)構(gòu),通過(guò)接入外部蒸汽對(duì)脫水機(jī)內(nèi)部的脫水原料進(jìn)行間接加熱。
螺旋壓榨脫水機(jī)的特征
1. 能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)脫水處理,因此前后的配套設(shè)備也能夠進(jìn)行連續(xù)處理,從而省去了復(fù)雜的操作控制。
2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,低轉(zhuǎn)速,被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的部件少,因此需更換的易損件少且維護(hù)費(fèi)用低廉。
3. 低轉(zhuǎn)速,低噪音,無(wú)振動(dòng),可使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)器安裝臺(tái)架。
4. 低轉(zhuǎn)速,所需運(yùn)行動(dòng)力小,因此日常運(yùn)行費(fèi)用低廉。
5. 易實(shí)現(xiàn)密閉構(gòu)造,能夠簡(jiǎn)單地解決臭氣問(wèn)題并回收脫水處理時(shí)產(chǎn)生的氣體。
6. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)節(jié)、檢修部位少,日常管理作業(yè)簡(jiǎn)單。
7. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,與其他種類(lèi)的脫水機(jī)相比,綜合費(fèi)用低廉。
碟片螺旋式固液分離機(jī),實(shí)際的叫法不一樣。主要由多重固、活碟片構(gòu)成的濾體外筒與螺旋推力構(gòu)成.它利用固、活碟片間的相對(duì)游動(dòng),致使濾液快速排出,用不堵塞.同時(shí)利用螺旋腔室內(nèi)的體積不斷收縮,增強(qiáng)內(nèi)壓及背壓板的...
帶式污泥脫水機(jī)優(yōu)勢(shì)是投資小,便宜。帶式污泥脫水機(jī)與疊螺污泥脫水機(jī)的比較1 容易堵塞。在固液分離過(guò)程中,不管是帶式和離心式的脫水機(jī),板框式的脫水機(jī),都存在著容易堵塞的現(xiàn)象。多年以來(lái),一直無(wú)根本性的創(chuàng)新辦...
污泥脫水工藝
典型的污泥處理工藝流程,包括四個(gè)處理或處置階段。第一階段為污泥濃縮,主要目的是使污泥初步減容,縮小后續(xù)處理構(gòu)筑物的容積或設(shè)備容量;第二階段為污泥消化,使污泥中的有機(jī)物分解;第三階段為污泥脫水,使污泥進(jìn)一步減容;第四階段為污泥處置,采用某種途徑將最終的污泥予以消納。以上各階段產(chǎn)生的清液或?yàn)V液中仍含有大量的污染物質(zhì),因而應(yīng)送回到污水處理系統(tǒng)中加以處理。以上典型污泥處理工藝流程,可使污泥經(jīng)處理后,實(shí)現(xiàn)"四化":
(1)減量化:由于污泥含水量很高,體積很大,且呈流動(dòng)性。經(jīng)以上流程處理之后,污泥體積減至原來(lái)的十幾分之一,且由液態(tài)轉(zhuǎn)化成固態(tài),便于運(yùn)輸和消納。
(2)穩(wěn)定化:污泥中有機(jī)物含量很高,極易腐敗并產(chǎn)生惡臭。經(jīng)以上流程中消化階段的處理以后,易腐敗的部分有機(jī)物被分解轉(zhuǎn)化,不易腐敗,惡臭大大降低,方便運(yùn)輸及處置。
(3)無(wú)害化:污泥中,尤其是初沉污泥中,含有大量病原菌、寄生蟲(chóng)卵及病毒,易造成傳染病大面積傳播。經(jīng)過(guò)以上流程中的消化階段,可以殺滅大部分的姻蟲(chóng)卵、病原菌和病毒,大大提高污泥的衛(wèi)生指標(biāo)。
(4)資源化:污泥是一種資源,其中含有很多熱量,其熱值在10000~15000kJ/kg(干泥)之間,高于煤和焦炭。另外,污泥中還含有豐富的氮磷鉀,是具有較高肥效的有機(jī)肥料。通過(guò)以上流程中的消化階段,可以將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣,使其中的熱量得以利用,同時(shí)還可進(jìn)一步提高其肥效。污泥濃縮常采用的工藝有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮等。污泥消化可分成厭氧消化和好氧消化兩大類(lèi)。污泥脫水可分為自然干化和機(jī)械脫水兩大類(lèi)。常用的機(jī)械脫水工藝有帶式壓濾脫水、離心脫水等。污泥處置的途徑很多,主要有農(nóng)林使用、衛(wèi)生填埋、焚燒和生產(chǎn)建筑材料等。
以上為典型的污泥處理工藝流程,在各地得到了普遍采用。但由于各地的條件不同,具體情況也不同,尚有一些簡(jiǎn)化流程。當(dāng)污泥采用自然干化方法脫水時(shí),可采用以下工藝流程:
污泥-→污泥濃縮-→干化場(chǎng)-→處置
也可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為:污泥-→干化場(chǎng)-→處置
當(dāng)污泥處置采用衛(wèi)生填埋工藝時(shí)??刹捎靡韵铝鞒?
污泥-→濃縮-→脫水-→衛(wèi)生填埋
中國(guó)早期建成的處理廠(chǎng)中,尚有很多廠(chǎng)不采用脫水工藝,直接將濕污泥用做農(nóng)肥,工藝流程如下:
污泥-→污泥濃縮-→污泥消化-→農(nóng)用
污泥-→污泥濃縮-→農(nóng)用
污泥-→農(nóng)用
國(guó)外很多處理廠(chǎng)采用焚燒工藝,其中很多不設(shè)消化階段,流程如下:
污泥-→濃縮-→脫水-→焚燒
省去消化的原因,是不降低污泥的熱值,使焚燒階段盡量少耗或不耗另外的燃料。
1.自然干化法
主要構(gòu)筑物是污泥干化場(chǎng),一塊用土堤圍繞和分隔的平地,如果土壤的透水性差,可鋪薄層的碎石和砂子,并設(shè)排水暗管。依靠下滲和蒸發(fā)降低流放到場(chǎng)上的污泥的含水量。下滲過(guò)程約經(jīng)2~3天完成,可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸發(fā),數(shù)周后可降到百分之七十五左右。污泥干化場(chǎng)的脫水效果,受當(dāng)?shù)亟涤炅?、蒸發(fā)量、氣溫、濕度等的影響。一般適宜于在干燥、少雨、沙質(zhì)土壤地區(qū)采用。
2.造粒脫水法
水中造粒脫水機(jī)是發(fā)展的一種新設(shè)備。其主體是鋼板制成的臥式筒狀物,分為造粒部、脫水部和壓密部,繞水平軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。加高分子混凝劑后的污泥,先進(jìn)入造粒部,在污泥自身重力的作用下,絮凝壓縮,分層滾成泥丸,接著泥丸和水進(jìn)入脫水部,水從環(huán)向泄水斜縫中排出。最后進(jìn)入壓密部,泥丸在自重下進(jìn)一步壓縮脫水,形成粒大密實(shí)的泥丸,推出筒體。造粒機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單,不易磨損,電耗少,維修容易。泥丸的含水率一般在百分之七十左右。
在污水廠(chǎng)的污泥脫水過(guò)程中所產(chǎn)生的濾液,除干化床的濾液污染物含量較少外,其他都含有高濃度的污染物質(zhì)。因此這些濾液必須處理,一般是與入流廢水一起處理。
3.機(jī)械脫水法
通常污泥先進(jìn)行預(yù)處理,改善脫水性能后再脫水。最通用的預(yù)處理方法是投加無(wú)機(jī)鹽或高分子混凝劑。此外,還有淘洗法和熱處理法。機(jī)械脫水法有過(guò)濾和離心法。過(guò)濾是將濕污泥用濾層(多孔性材料如濾布、金屬絲網(wǎng))過(guò)濾,使水分(濾液)滲過(guò)濾層,脫水污泥(濾餅)則被截留在濾層上。離心法是借污泥中固、液比重差所產(chǎn)生的不同離心傾向達(dá)到泥水分離。過(guò)濾法用的設(shè)備有真空過(guò)濾機(jī)、板框壓濾機(jī)和帶式過(guò)濾機(jī)。真空過(guò)濾機(jī)連續(xù)進(jìn)泥,連續(xù)出泥,運(yùn)行平穩(wěn),但附屬設(shè)施較多。板框壓濾機(jī)為化工常用設(shè)備,過(guò)濾推動(dòng)力大,泥餅含水率較低,進(jìn)泥、出泥是間歇的,生產(chǎn)率較低。人工操作的板框壓濾機(jī),勞動(dòng)強(qiáng)度甚大,大多改用機(jī)械自動(dòng)操作。帶式過(guò)濾機(jī)是新型的過(guò)濾機(jī),有多種設(shè)計(jì),依據(jù)的脫水原理也有不同(重力過(guò)濾、壓力過(guò)濾、毛細(xì)管吸水、造粒),但它們都有回轉(zhuǎn)帶,一邊運(yùn)泥,一邊脫水,或只有運(yùn)泥作用。它們的復(fù)雜性和能耗都相近。離心法常用臥式高速沉降離心脫水機(jī),由內(nèi)外轉(zhuǎn)筒組成,轉(zhuǎn)筒一端呈圓柱形,另一端呈圓錐形。轉(zhuǎn)速一般在3000轉(zhuǎn)/分左右或更高,內(nèi)外轉(zhuǎn)筒有一定的速差。離心脫水機(jī)連續(xù)生產(chǎn)和自動(dòng)控制,衛(wèi)生條件較好,占地也小,但污泥預(yù)處理的要求較高。 機(jī)械脫水法主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。脫水污泥的含水率和污泥性質(zhì)及脫水方法有關(guān)。一般情況下,真空過(guò)濾的泥餅含水率為百分之六十至百分之八十,板框壓濾為百分之四十五至百分之八十,離心脫水為百分之八十至百分之八十五。
常見(jiàn)污泥的分類(lèi):
1.生活污水廠(chǎng)二沉池排出的剩余活性污泥;
污泥分類(lèi):屬親水性、微細(xì)粒度有機(jī)污泥,可壓縮性能差,脫水性能差。
2.自來(lái)水廠(chǎng)沉淀池或濃縮池排出的物化污泥;
污泥分類(lèi):屬中細(xì)粒度有機(jī)與無(wú)機(jī)混合污泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
3.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物化和生化混合污泥,如造紙廠(chǎng)、印染廠(chǎng)、水洗布廠(chǎng)、石油化工廠(chǎng)、有機(jī)化工廠(chǎng)、肉聯(lián)廠(chǎng)及啤酒廠(chǎng)等等;
污泥分類(lèi):屬中細(xì)粒度混合污泥,含纖維體的脫水性能較好,其余可壓縮性能和脫水性能一般。
4.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物理法和化學(xué)法產(chǎn)生的物化細(xì)粒度污泥,如電鍍廠(chǎng)、線(xiàn)路板廠(chǎng)等等;
污泥分類(lèi):屬細(xì)粒度無(wú)機(jī)污泥,可壓縮性能和脫水性能一般。
5.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的物化沉淀中粒度污泥,如鋼鐵廠(chǎng)脫硫除塵污泥、制堿廠(chǎng)鹽泥、鋁廠(chǎng)赤泥、陶瓷廠(chǎng)污泥、彩管廠(chǎng)污泥、石灰中和沉淀污泥等等;
污泥分類(lèi):屬中粒度疏水性無(wú)機(jī)污泥,可壓縮性能和脫水性能較好。
6.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的物化沉淀粗粒度污泥:如洗煤廠(chǎng)尾泥、玻璃廠(chǎng)石英渣等等;
污泥分類(lèi):屬粗粒度疏水性無(wú)機(jī)污泥,可壓縮性能和脫水性能很好。
污泥脫水簡(jiǎn)介
污水處理所產(chǎn)生的污泥具有較高的含水量,由于水分與污泥顆粒結(jié)合的特性,采用機(jī)械方法脫除具有一定的限制,污泥中的有機(jī)質(zhì)含量、灰分比例特別是絮凝劑的添加量對(duì)于最終含固率有著重要影響。一般來(lái)說(shuō),采用機(jī)械脫水可以獲得20%-30%的含固率,所形成的污泥也被稱(chēng)為泥餅。泥餅的含水率仍然較高,具有流體性質(zhì),其處置難度和成本仍然較高,因此有必要進(jìn)一步減量。 此時(shí),在自然風(fēng)干之外,只有通過(guò)輸入熱量形成蒸發(fā),才能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模減量。采用熱量進(jìn)行干燥的處理就是熱干化。
中文名稱(chēng):聚丙烯酰胺
中文別名:絮凝劑3號(hào);簡(jiǎn)稱(chēng)PAM;聚丙烯醯胺;聚丙烯酰胺;三號(hào)凝聚劑;陰離子聚丙烯酰胺;聚丙烯酰胺膠體Ⅱ型;聚丙烯酰胺膠體Ⅰ型;聚丙烯酰胺(膠體);聚丙烯酰胺膠體II型
英文名稱(chēng):Poly(acrylamide)
英文別名:Polyacrylamide absorbent Gel; Polyacrylamide solution; Acrylamide resin (low M.Wt.; Acrylamide resin (high M.Wt.); Acrylamide gel solution; Polyacrylamide,hydrolyzed; Polyacrylamide; PAM
簡(jiǎn) 稱(chēng):PAM 聚丙烯酰胺為水溶性高分子聚合物,不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的摩擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型四種類(lèi)型。污泥脫水常常采用非離子聚丙烯酰胺或者陰離子聚丙烯酰胺。
污泥脫水一般選用:離子度較高的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。陽(yáng)離子PAM聚丙烯酰胺離子度的不同,對(duì)于污泥脫水的效果也會(huì)有很大的不同!
污泥脫水對(duì)于陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的選擇主要是篩選離子度通過(guò)燒杯小試來(lái)觀察其絮凝后的絮體而定,如:通過(guò)燒杯小試觀察其絮團(tuán)大小、絮團(tuán)強(qiáng)度、抱團(tuán)緊密度等。
一、絮團(tuán)過(guò)小時(shí)在污泥脫水過(guò)程中碎小的絮體會(huì)遭到壓濾機(jī)的擠壓而破碎,會(huì)隨著水而外排造成污泥脫水水質(zhì)發(fā)黑等情況。
二、絮團(tuán)過(guò)大時(shí)會(huì)因絮體內(nèi)包裹較大的水影響脫水后的泥餅干度。
三、絮團(tuán)強(qiáng)度和緊密度正常時(shí)可防止在剪切和擠壓過(guò)程中保持不宜破碎等狀態(tài)。
污泥脫水陽(yáng)離子聚丙烯酰胺離子度的選擇盡量使用燒杯小試取得最佳型號(hào),上機(jī)試用過(guò)程中應(yīng)調(diào)節(jié)其加藥量、調(diào)節(jié)濾布張力、調(diào)節(jié)滾軸轉(zhuǎn)速等。
聚丙烯酰胺為白色粉狀物,密謀為1.32g/cm3(23度),玻璃化溫度為188度,軟化溫度近于210度,一般方法干燥時(shí)含有少量的水,干時(shí)又會(huì)很快從環(huán)境中吸取水分,用冷凍干燥法分離的均聚物是白色松軟的非結(jié)晶固體,但是當(dāng)從溶液中沉淀并干燥后則為玻璃狀部分透明的固體,完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固體,商品聚丙烯酰胺干燥通常是在適度的條件下干燥的,一般含水量為百分之五至百分之十五,澆鑄在玻璃板上制備的高分子膜,則是透明、堅(jiān)硬、易碎的固體,固體聚丙烯酰胺的物理性質(zhì)見(jiàn)表:
固體聚丙烯酰胺的物理性質(zhì):
性質(zhì)參數(shù) | 數(shù)值 |
外觀 | 白色粉末或半透明珠?;虮∑?/p> |
氣味 | 無(wú)臭 |
密謀(23度)(g/cm3) | 1.302 |
臨界表面張力(10-5N/cm) | 30~40 |
玻璃化溫度(度) | 165 |
188 | |
194,204 | |
軟化溫度 | 210 |
熱失重(度) | 初失重,約290 |
失重70%,約430 | |
失重98%,約555 | |
熱分解氣體 | |
<300度 | NH3 |
> 300度 | H2,CO、NH3 |
鏈結(jié)構(gòu) | 鏈的鏈接具有一般的頭--尾結(jié)構(gòu),少量有些頭--頭加成,鏈的立體結(jié)構(gòu)以無(wú)規(guī)立構(gòu)為主 |
熱穩(wěn)定性 | 溫度超過(guò)120度時(shí)易分解 |
溶解性 | 溶于水,幾乎不溶于有機(jī)溶劑,如苯、甲苯、乙醇、丙酮、酯類(lèi)等,僅在乙二醇、甘油、甲方酰胺、乳酸、丙烯酸中溶解1%左右 |
毒性 | 無(wú)毒 |
腐蝕性 | 無(wú)腐蝕性 |
吸濕性 | 固體有吸濕性 |
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺使用注意事項(xiàng):
1、絮團(tuán)的大小:絮團(tuán)太小會(huì)影響排水的速度,絮團(tuán)太大會(huì)使絮團(tuán)約束較多水而降低泥餅干度。經(jīng)過(guò)選擇聚丙烯酰胺的分子量能夠調(diào)整絮團(tuán)的大小。
2、污泥特性。第一點(diǎn)理解污泥的來(lái)源,特性以及成分,所占比重。依據(jù)性質(zhì)的不同,污泥可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)污泥兩種。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺用于處置有機(jī)污泥,相對(duì)的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無(wú)機(jī)污泥,堿性很強(qiáng)時(shí)用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺,而酸性很強(qiáng)時(shí)不宜用陰離子聚丙烯酰胺,固含量高時(shí)污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。
3、絮團(tuán)強(qiáng)度:絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)堅(jiān)持穩(wěn)定而不破碎。進(jìn)步聚丙烯酰胺分子量或者選擇適宜的分子構(gòu)造有助于進(jìn)步絮團(tuán)穩(wěn)定性。
4、聚丙烯酰胺的離子度:針對(duì)脫水的污泥,可用不同離子度的絮凝劑經(jīng)過(guò)先做小試停止挑選,選出最佳適宜的聚丙烯酰胺,這樣即能夠獲得最佳絮凝劑效果,又可使加藥量最少,節(jié)約本錢(qián)。
5、聚丙烯酰胺的溶解:溶解良好才干發(fā)充沛發(fā)揮絮凝作用。有時(shí)需求加快溶解速度,這時(shí)可思索進(jìn)步聚丙烯酰胺溶液的濃度。
1、絮凝性:PAM能使懸浮物質(zhì)通過(guò)電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。
2、粘合性:能通過(guò)機(jī)械的、物理的、化學(xué)的作用,起粘合作用。
3、降阻性:PAM能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。
4、增稠性:PAM在中性和酸條件下均有增稠作用,當(dāng)PH值在10以上PAM易水解。呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí),增稠將更明顯。
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評(píng)分: 4.4
本鋼焦化廠(chǎng)采用AAO生物脫氮污水處理工藝,需要處理的廢水主要來(lái)自焦化360萬(wàn)t/a,焦油加工20萬(wàn)t/a及6萬(wàn)t/a精苯加工的生產(chǎn)廢水,水量約180m3/h。污水經(jīng)預(yù)處理、生化反應(yīng)及后混凝處理等一系列工序后,產(chǎn)生了大量的剩余污泥和
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評(píng)分: 4.4
污水污泥的含水率很高,一般可達(dá)99%以上,因此體積龐大,不便于貯存、堆放、運(yùn)送和利用。為此,必須進(jìn)行脫水處理。傳統(tǒng)的干化場(chǎng),雖然造價(jià)低,但負(fù)荷低、占地大,應(yīng)用受到限制。脫水機(jī)的負(fù)荷大、占地小,所以我國(guó)從七十年代以來(lái),脫水機(jī)正逐漸增多。我國(guó)各種污水污泥脫水機(jī)的使用情況如何?筆者從1983年10月開(kāi)始,前后經(jīng)過(guò)近一年時(shí)間,對(duì)國(guó)內(nèi)脫水機(jī)的使用情況進(jìn)行了調(diào)研。其間曾走訪(fǎng)了有關(guān)設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)和使用單位近百個(gè)。在調(diào)研中除反復(fù)觀察脫水機(jī)的工況以外,還查閱了圖紙和計(jì)算書(shū)等,并和一些同行進(jìn)行了討論。下面,就調(diào)
【學(xué)員問(wèn)題】污泥脫水和干化?
【解答】污泥脫水是整個(gè)污泥處理工藝的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),其目的是使固體富集,減少污泥體積,為污泥的最終處置創(chuàng)造條件。為使污泥液相和固相分離,必須克服它們之間的結(jié)合力,所以污泥脫水所遇到的主要問(wèn)題是能量問(wèn)題。針對(duì)結(jié)合力的不同形式,有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機(jī)械脫水和熱處理干化。
污泥經(jīng)濃縮、消化后,尚有95%~97%含水率,且易腐敗發(fā)臭,需對(duì)污泥作干化與脫水處理。常用脫水方法有自然干燥和機(jī)械脫水兩種。利用蘆葦?shù)日由参镆部梢赃M(jìn)行較好的脫水。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成,供參考,如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。
一、污泥脫水成套裝主要有下列五大系統(tǒng)組成;污泥進(jìn)料系統(tǒng)、絮凝劑投配系統(tǒng)、污泥脫水主機(jī)(臥螺離心心機(jī))、脫水污泥輸送系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。
(1)污泥進(jìn)料系統(tǒng): 該系統(tǒng)由污泥切割機(jī)、污泥進(jìn)料泵、電磁流最計(jì)利手動(dòng)閥等縱成。
(2)絮凝劑偷配系統(tǒng):該系統(tǒng)由增壓泵、射流泵、配藥箱、儲(chǔ)藥箱、攪拌球、藥劑計(jì)最泵、轉(zhuǎn)子 流量計(jì)和管道等組成。
(3)分離主機(jī):大長(zhǎng)徑比臥螺離心機(jī)(脫水型,濃縮澄清型)Ⅰ、差速器配置:機(jī)械差速器:差速通過(guò)更換帶輪調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍5-25r/min.Ⅱ、機(jī)械差速器十雙變頻:左速用變頻器無(wú)級(jí)可調(diào),調(diào)節(jié)范圍5-25r/min,有報(bào)警。
(4)脫水泥餅輸送系統(tǒng):
Ⅰ、無(wú)軸螺旋輸送器:輸送器材質(zhì)不銹鋼;內(nèi)墊ABS,螺旋無(wú)軸型。輸送器長(zhǎng)度按用戶(hù)要求定,單臺(tái)輸送器長(zhǎng)度 ≤lOm,傾斜度≤25°Ⅱ、或采用污泥輸送泵:進(jìn)口的污泥輸送泵,直接將分離后的污泥輸送到指定的地方。
(5),電氣控制箱:
Ⅰ、電氣控制箱裝有分離主機(jī)調(diào)速用進(jìn)口變頻器及相關(guān)電器元件。
Ⅱ、功能:轉(zhuǎn)鼓變頻調(diào)速,攪拌器、切割機(jī)、污泥泵、螺旋輸送器起停開(kāi)關(guān),電流、電壓、流量、運(yùn)行累計(jì)時(shí)間顯示。該功能來(lái)控制整個(gè)脫水系統(tǒng)的運(yùn)行。
二、工作原理
待處理污泥由管道接入污泥進(jìn)料系統(tǒng)輸入端,經(jīng)污泥切割機(jī)對(duì)其中的長(zhǎng)纖維雜質(zhì)進(jìn)行切割粉碎,再由進(jìn)料泵(單螺桿泵)通過(guò)流量計(jì)計(jì)量后輸入污泥脫水上機(jī)(臥螺離心機(jī))。
絮凝劑(粉劑或液劑)在配藥箱十按比例稀釋并充分溶解攪勻后,進(jìn)入儲(chǔ)藥箱,加藥泵控制,以脫水工藝要求確定的流量,經(jīng)稀釋水按0.08—0.12%濃度稀桿后進(jìn)入脫水上機(jī)與待處理污泥混合,絮凝成繁華,污泥經(jīng)脫水主機(jī)脫水處理后,被澄清的污水山澄清液的管道排出,脫水污泥則源源不斷地從主機(jī)排渣口排出,再由柔性無(wú)軸污泥輸送機(jī)(或泥渣輸送泵)移送至指定地點(diǎn)或直接裝車(chē)外運(yùn)。待處理的污泥連續(xù)不斷輸入,澄清液及脫水污泥源源不斷連續(xù)排出、輸送是一個(gè)全自動(dòng)處理過(guò)程。格套裝置的加藥、進(jìn)料、污泥輸送及主機(jī)的運(yùn)行狀況均由全自動(dòng)PLC電—液控制箱檢測(cè)、控制,使該裝置成為全自動(dòng)的成套操作單元。
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【帶式污泥脫水機(jī)】由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統(tǒng)、濾帶調(diào)偏系統(tǒng)、濾帶沖洗系統(tǒng)和濾帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。帶式污泥脫水機(jī)分為4類(lèi):通用型帶式污泥脫水機(jī)、強(qiáng)力型帶式污泥脫水機(jī)、超強(qiáng)力型帶式污泥脫水機(jī)、用于工業(yè)生產(chǎn)的重型帶式污泥脫水機(jī)。