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污泥脱水技术的综述与说明

发布时间:2020-8-13 12:22:18      点击次数:427

污泥脱水技术综述

污泥脱水是生活污水和工业废水处理的重要环节。浓缩脱水处理后污泥的体积和含水量大大减少,不仅可以减少污染,而且可以减少后续污泥干化、污泥焚烧或垃圾填埋等处置方法的难度和成本。污水处理厂的设计和应用应根据项目的实际情况进行选择。

1什么是污泥

在生活污水和工业废水处理过程中分离或截留的固体物质统称为污泥。污泥的性质和组成主要取决于污水的来源,也与污水处理过程密切相关。根据污水处理工艺的不同,污泥可分为以下几种:

(1)一次沉淀污泥:来自污水处理的一次沉淀池,是可以沉淀在原污水中的固体。

(2)二次沉淀池污泥:也称为生物污泥,是通过生物处理过程产生的污泥(活性污泥或生物膜系统)。

(3)消化污泥:厌氧消化或好氧消化后的污泥。

(4)化学污泥:污水经混凝,化学沉淀等化学方法处理后产生的污泥。

2脱水是污泥处理的重要组成部分

污泥处理的主要目的是减少和稳定污泥的量,以污泥的运输和终处置。一方面,污泥处理可以降低含水量并使之变成固态,从而达到减少污泥的目的。另一方面,它可以稳定有机物,使其不易腐烂,并避免对环境的二次污染。污泥的处理方法通常取决于污泥的水分含量和处置方法。

从污泥的水分含量与污泥状态之间的关系图可以看出,为了污泥在处置过程中的运输,须对污泥进行脱水处理,以使含水率降至80%以下。失去其流动状态。通常,如果污泥被填埋,其水分含量应低于60%。

3污泥脱水方法概述

一般而言,污水处理厂主要采用污泥浓缩和污泥脱水两步过程,以减少污泥的体积和体积。

对于水分含量大于98%的污泥,通常考虑增稠以将水分含量降低至约96%,以减少污泥量并后续处理。污泥浓缩是减少污泥量较为经济,较有效的方法。无论采用哪种方法处理污泥,污泥增稠都是不可缺少的。目前,较为常用的污泥浓缩方法包括重力浓缩,气浮浓缩,离心浓缩和水力旋流器浓缩。

较为常见的污泥浓缩方法是通过重力浓缩罐增加污泥的固体含量。但是,通过浓缩池,体积与浓缩时间成正比,污泥会静置并长时间浓缩。其中的有机物在微生物的作用下易于腐烂和发臭,从而影响污水处理厂的卫生环境。因此,一般通过重力浓缩将含水量降低到94%-96%后,需要另一种脱水效率更高的机械脱水工艺来进一步处理污泥,使污泥脱水失去其流体状态,含水量下降到低于80%,便于运输污泥。

此外,污泥脱水还利用自然力(蒸发,渗透等)使污泥脱水,这主要包括各种自然过程,例如上部蒸发,底部渗透和中间排放。自然干燥可分为两种:沙粒干燥场和干燥场。前者用于沉砂室中的沉积物脱水。后者用于初级沉淀污泥,腐殖质污泥,消化污泥,化学污泥和混合污泥的脱水。自然干燥的特点是简单易行,污泥含水率低,但缺点是面积大,卫生条件差,铲干污泥的劳动强度大。

4污泥机械脱水设备

机械脱水是世界各国普遍使用的一种方法。机械力的类型包括压力,真空吸力,离心力等。相应的脱水方法称为过滤脱水和离心脱水。相应的设备是压力过滤器,真空过滤器和离心机。

西欧国家脱水污泥占污泥总量的69.3%,其中机械脱水占51.4%,自然干燥占16.9%,其他占1%。主要的脱水机械包括滚筒离心机,板框式压滤机,带式压滤机,真空过滤机,分别占21.7%,15.8%,11.4%和2.5%。

4.1带式压滤机

工作原理:两根滤布夹在辊之间。重力脱水后,夹在两块滤布之间的污泥通过辊和传送带加压以进行固液分离

污泥含水率:68%〜80%

优点:1.可以设置为连续工作模式; 2.污泥处理效率高,处理能力大。

缺点:1.污泥不能全脱水,不能形成污泥饼,含水量高,缺乏均匀性和稳定性; 2.设备密封性差,导致污泥溢出污泥处理现场,工作环境恶劣; 3.浪费资源,工作后滤带需要用大量清水清洗; 4.容易损坏滤带。如果污泥中颗粒较大,则滤布将被损坏;

5,自动化程度低,故障率高,滤带经常脱落,喷头经常堵塞,难以实现24小时无人值守运行,人工成本高。

4.2板框压滤机

工作原理:板框压滤机是将板框与滤布连接而成的结构。在关闭状态下,由高压泵泵送的泥浆通过板框的挤压而从滤布的间隙中脱水。

污泥含水率:60%以下

优点:1.低能耗,低功耗,节能不影响环境保护; 2.污泥脱水处理效率高,处理量大,泥饼含水率低。

缺点:1.自动化程度低,运行间歇,污泥的人工装卸,难以实现24小时无人值守运行,人工成本高; 2.不易堵塞,冲洗水量大,不易溅到地面或污泥上由于油污泥的脱水难以自动运行,因此需要手动操作和清洁; 3.前端需要加厚。该板框式机器仅适用于处理高污泥浓度的浓缩污泥。因此,在进入板框机之前,须先进行污泥浓缩。泳池或配备浓缩设备。

4.3堆叠式螺杆脱水机

工作原理:固定环和活动环相互叠放,螺旋轴穿过过滤装置。前段是浓缩段,后段是脱水段。

污泥含水量:约80%

优点:1.不易堵塞; 2.连续自动运行,操作简单; 3.节省运营成本

缺点:污泥中的水含量约为80%,与其他污泥脱水机相比相对较低。

4.4离心机

工作原理:螺杆轴安装在密闭的气缸中,通过比重差进行固液分离。在高速旋转缸中,注入泥浆和高分子絮凝剂后,形成絮凝物,然后在离心力的作用下将泥饼压出。

污泥含水率:60%〜85%

优点:1.占地面积小,安装简单方便,维修频率低; 2.使用方便,操作条件好(密封,无味),可实现24小时自动运行; 3.设备小,效率高,分离能力强,相对而言,其处理能力要比其他类型的脱水机大。

缺点:1.噪音过大,使车间及其附近受到噪音的影响; 2.制造工艺要求高,设备易磨损,易损件成本高,运行成本高。 3.对污泥的预处理要求很高,须使用聚合物聚电解质作为调理剂。前端需要集中。当污泥浓度低或固相和液相之间的差不是很大时,难以进行离心力。固液分离需要浓缩。

污泥处理是污水处理的重要组成部分。对于基于活性污泥法的城市污水处理厂,污泥处理系统的建设投资约占污水处理厂总投资的20%-40%,污泥处理运行成本约占污水处理厂总投资的20%。污水处理厂的总运营成本。 %-30%,污泥处理的投资和运营成本与所选处理过程密切相关。

我们建议污泥脱水设备的选择应充分考虑现场的实际情况和使用要求。带式压滤机可以满足污泥脱水的要求,工程投资少,是一种较为经济的污泥脱水设备。如果后续处理需要脱水污泥的高水分含量,则可以选择板框压滤机;离心脱水机设备价格较高,但具有占地面积少,操作维护方便,自动化程度高,工作环境清洁卫生,人为因素影响小,日常运行成本低等优点。它综合考虑了运行维护成本和稳定性,建议在污泥脱水项目中选择,并应根据实际情况选择。

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