干燥床

这是两种常见的脱水方法基于thermaal能量。干燥床通常用于脱水吗消化污泥。试图风干原污泥通常导致气味问题。污泥干化床由穿孔或开放联合排水管道铺设碎石基地内。碎石覆盖着一层沙子。干燥床之间的分区,一般天气但会沾满通风温室类型附件是必要的脱水污泥在潮湿气候。raybet雷竞技最新污泥的干燥砂床,可以让水流失污泥质量通过支持沙排水管道和自然蒸发到空气中。污泥干燥,表面裂缝发展允许蒸发从低层加速发生干燥过程。

有许多设计变化用于污泥干燥床,包括排水管道的布局,材料的厚度和类型砾石和砂层,和建筑材料用于分区。主要的变化是床是否覆盖。任何涉及结构必须通风良好。过去,有些床采用平混凝土底部的排水管道,但这建设一直不是很满意。沥青混凝土(柏油路)被用于一些干燥床。唯一的侧流烟是排水水。这水通常是回到了未经处理的污水流到植物或植物脑力劳动。排水水通常并不是治疗之前返回工厂。经验是最好的指南在确定污泥的深度应用,然而,典型应用深度是8到12英寸。条件和污泥的含水率,沙层区域可用,需要画污泥消化器的因素需要考虑。这不是明智的应用新鲜污泥之上干污泥在床上。去除干燥床干污泥的最佳时间取决于许多因素,如后续治疗通过研磨或分解,干燥床上的可用性区域的应用目前的污泥生产,劳动力的可用性,,当然,所需的干污泥的含水率。污泥可以删除铲或叉子在含水率为60%,但如果它被允许干水分40%,它将重量的一半,还容易搬运。如果污泥太干(10到20%水分)将尘土飞扬,很难被删除,因为它会崩溃。许多运营商较小的处理厂用手推车运输污泥干燥床。木板经常躺在床上的跑道,手推车轮胎不会陷入沙中。手推车可以保持接近工人,铲距离不是很好。大多数植物使用皮卡或自卸卡车运输的污泥干燥床上。自卸卡车的优势快速卸载。

卡车在哪里使用,最好是安装混凝土treadways污泥干燥床宽到足以携带双车轮自干燥床可以损坏如果卡车直接在沙滩上。treadways应该安装,这样良好的访问是提供给床上的所有部分。如果没有安装,永久treadways沉重的木板可能放置在沙滩上。大型工厂通常会利用机械设备来处理干污泥。一些社区鼓励公众使用的干污泥。在某些情况下允许用户删除的污泥床,但在许多情况下,这可能不是令人满意的。地方性法规应该检查之前试图建立一个公共利用项目。

污泥泻湖

这是一个技术都依赖于结算污泥的特性和太阳能蒸发。相当大的劳动参与污泥干燥床操作可以避免使用污泥泻湖。这些泻湖除了挖掘领域允许消化污泥流失和干燥在一段几个月甚至一年或更多的一个例子(参见图22)。他们通常由推土机挖出,或者其他dirt-moving设备,开挖料用于建立双方限制污泥。深度可能范围从2到6英尺。地区不同,尽管排水是可取的,它通常不提供。消化污泥画一样经常需要,连续与图纸上的以往,直到泻湖。第二个泻湖是操作而满是干燥。

污泥干燥后足以感动,推土机,装载机或拖拉机,可以用来舀出污泥。在某些地方可能从泻湖被推土机推到低填充。湖可以用于常规干燥污泥,重用排空后,或允许填补和干燥,然后被夷为平地,发展成草坪。

图22。在俄罗斯污泥处理厂使用的泻湖

他们还可以被用作紧急时存储污泥床充满或蒸煮器必须清空修复。在后一种情况下它应该接受一些气味控制的化学物质,如水合或漂白粉。

泻湖的大小取决于使用它将。泻湖可能代替污泥床或为紧急图纸污泥提供一个地方,但他们可能会难看,甚至不需要的网站在一个小工厂。然而,他们正变得越来越受欢迎,因为他们是廉价的构建和运作。

尽管泻湖是简单的构造和操作,可以有问题与大小有关。这些问题很大程度上源于太阳蒸发能力估计的不确定性。

在半干旱地区蒸发池是废水处理的传统方法没有地面或地表水的污染。蒸发池定义在此指保留设施。成功使用的蒸发废水处置要求等于或超过总蒸发水的输入系统,包括降水。净蒸发可以定义为蒸发和降水之间的差异在任何时间。蒸发率在很大程度上依赖于水体的特征。从小型蒸发浅池塘通常被认为是完全不同的比大湖主要是由于不同的加热和冷却率的水体,由于规模和深度的差异。此外,在半干旱地区,炎热干燥的空气从地表在水体将导致更高的蒸发率较小的水体。解决方案的蒸发率将减少固体和化学成分增加。根据它的起源,蒸发池影响可能包含各种数量和成分的污染。减少蒸发率相比,淡水利率会严重增加池塘的失败可能设计新鲜水蒸发标准。设计师的池塘和泻湖,依靠蒸发需要知道的概率水平超过了他们的设计。信心蒸发法线没有被发表的限制,也没有分析了法线或估计的不确定性的影响时态变化的净蒸发。定义空间和时间分布的参数,比如蒸发和降水在山区是困难的。担心的是,应用程序的许多经验方程,基于气候数据,估算蒸发并没有全面测试高海拔条件。特别是,这些方程的能力定义蒸发的变化主要是未知的。历史上,锅里的数据是最常见的方式定义自由水蒸发。然而,蒸发皿站的密度远低于气象站。

许多方法存在测量或估计自由水面蒸发损失。蒸发锅提供一个最简单的,便宜,而且使用最广泛的方法,估算蒸发损失。长期盘记录是可用的,提供的一个潜在来源数据开发净蒸发的概率。锅的使用系数的数据涉及到应用程序测量盘读数来估算蒸发从一个更大的水体。最为有用的方法估算从自由水面蒸发的方法使用气候数据。许多这些方程存在,大多数是直接基于最初的方法用于开放水面,但现在普遍应用于估计营养,水使用。

每月蒸发估计可以用平底锅用Kohler-Nordenson-Fox方程系数0.7。Kohler-Nordenson-Fox方程描述相结合的水蒸发损失辐射热能和空气动力的水蒸气饱和表面。结合方程的一般形式是:

E = (d / (d + y)) R„+ Ea (y / (d + y)) (26)

每天,E是英寸的蒸发,d是饱和蒸汽压曲线的斜率在空气温度每度F英寸汞,Y是英寸汞/湿度恒定学位F, Rn表达的净辐射交换相当于英寸的水被蒸发掉,和Ea是一个经验批量转移的形式:

f (u)是一个风函数(es - ed)是蒸汽压赤字。

Kohler-Nordenson-Fox评估空气动力学项使用盘数据导致的形式:

Ea = (0.37 + 0.0041) (es - ej (28)

ea在单位每天英寸的水,是吗风速离地面2英尺英里每一天,表达和es和ea的饱和蒸汽压力意味着空气和露点温度,分别为(用英寸汞)表示。风的发展功能,调整湿度常数通常占了显热

通过蒸发盘的两侧和底部。还可以应用作为一个近似湿度常数的表达式如下:

P是英寸的水星的大气压力。我自己的经验在设计表面泻湖和蒸发池多年来,在文献中证实,应用一锅系数0.7。

关注的是,很少有信息通常可用的关于常见的浪费水在蒸发率的影响。如上所述,解决方案的蒸发率将降低固体燃料和化学浓度增加。然而,溶解成分的整体对蒸发率的影响以及废水的颜色变化和其他因素在很大程度上是未知的。

从表面蒸发池通常是基于估计的年度净蒸发。一年一度的蒸发率的计算需要估计期间当表面可能被冻结。大多数研究相关寒冷的天气蒸发一直关注雪而不是冰。一般来说,积雪的蒸发通常比的融化量更少发生。考虑到大部分的年度蒸发发生在wanner)个月,整体不确定性参与估计从水面蒸发,蒸发的数量从冰冻的池塘在冬天可以合理地忽视在计算年度蒸发。更重要的考虑因素是发生在冬天的蒸发从池塘可能仍然解冻由于引入温暖的废水。在这些情况下,水的温度会影响蒸发率。然而,低价值的空气的饱和蒸汽压高于水体将限制蒸发。年度评估蒸发可以通过此应用Kohler-Nordenson-Fox方程。这些估计应该提供附近最大可能蒸发的估计。对着池塘,蒸发将主要局限于水的表面积。从土壤和植被蒸发池周围的银行应该最小。 However, for ponds which have appreciable seepage to the surrounding area, evaporation from this area will be dependent upon the type and amount of vegetation, as well as the moisture content of the upper soil layers. Methods foe estimating evaporation and/or évapotranspiration in these instances are readily available and you can find some of these studies and estimâïïng procedures by doing a Web search.

如果水的损失周边地区的一个主要组成部分的总蒸发损失池塘,然后将高土壤水分条件。在参考土壤水分条件下植物水分损失通常定义为“潜在的”损失。蒸发损失,在这种情况下不会从自由水蒸发将有很大的不同。文献建议事实上,湖泊蒸发被用作衡量潜在蒸散。因此,对于高土壤水分条件下,蒸发率计算的水面应该适用于周围地区。内营养生长的影响蒸发一个池塘不确定的。文学是不确定植被是否会增加或减少蒸发而开放的表面。看起来效果可能有点依赖于水体的大小。文献研究表明植被将减少蒸发的广泛的表面效果不太对较小的表面区域。这是非常可能的,然而,引入植物的水体表面更有限的程度上可能会增加水蒸发损失,但只有当植被保持在一个健康,健壮的条件。因此,植被的存在的影响似乎从一个范围节约用水机制,增加蒸发。在这两种情况下,报告的潜在影响似乎相当大比例的植物人打开水覆盖在极端条件下蒸发从0.38到4.5不等。在大多数情况下,这一比率将会更加团结。

体积减少

正如标题所暗示的那样,现在我们将重点关注这些技术旨在减少体积的最终形式污泥。脱水或增厚的技术只能带给我们迄今为止在集中的形式浪费。最终,我们必须想办法处理这种浪费,或使用它。稍后我们将讨论应用程序。直接关注的问题是如何减少所谓的“干”污泥的体积,在固体内容包括30到60%,甚至更多。

焚烧

在所有类型的垃圾焚烧厂,燃烧的气体必须带的温度保持在1250°F - 1400°F,直到他们完全燃烧。这是至关重要的防止气味妨害堆栈放电。也是需要维护的有效去除灰尘、粉煤灰和烟尘从堆栈放电。这可能是由一个沉降室,离心分离机,或静电电除尘器。选择取决于程度的去除效率植物所需的位置。所有类型的污泥、小学、中学、生的或消化污泥可能干和焚烧。生主要的污泥约为70%挥发性固体包含大约7800 Btu /磅的干燥固体,一旦开始就会燃烧燃烧时没有补充燃料,事实上过多的热量通常是可用的。消化污泥可能或可能不需要补充燃料,根据蛋糕的水分含量和挥发性固体或消化程度百分比。原始活性污泥通常要求补充干燥和燃烧的燃料。在所有情况下,补充燃料是必要的操作开始,直到燃烧的固体。

污泥焚烧在全世界已经得到普及,特别是在大型工厂。经济的优势,气味自由,独立的天气和伟大的减少最终产品的体积和重量处理。有一个低于最小规模的污水处理厂,焚烧是不经济的。必须有足够的污泥需要昂贵设备的合理利用。在操作一个焚化炉的困难之一是污泥处理的吨位和水分变化。

有两个主要焚烧炉技术在这一过程中使用。(1)多个炉焚化炉,和(2)流化床焚烧炉。通常一个焚化炉的一部分污泥处理系统包括污泥浓缩、浸渍、脱水(如真空过滤机、离心机、压滤机),一个焚化炉给水系统、空气污染控制设备,除灰设备和相关的自动控制。焚化炉的操作不能与其他系统组件。特别重要的是增厚和脱水过程的操作,因为污泥的含水率是主要的变量影响焚化炉的燃料消耗。

焚烧可能被认为是完整的破坏材料的热惰性成分。这种材料被破坏是产品(即浪费。污泥)。污水污泥作为污泥饼通常包含从55至85%的水分。不能燃烧,直到水分含量减少到不超过30%。焚烧的目的是减少污泥饼的最小体积,无菌灰。有三个目标焚烧必须完成:

3所示。干污泥饼,

4所示。摧毁挥发物含量通过燃烧

5。生产无菌残留或灰烬。

有四种基本类型的焚化炉用于污水处理厂。他们是多个炉焚化炉、流化床焚烧炉,电炉,气旋炉。每个系统都有它自己的独特的焚烧法和当一个可能更成本有效,另一个可能的环境影响。

多个炉焚化炉的基本配置和功能如图23所示。这焚化炉焚化炉是最普遍的技术处理污水污泥在美国由于低排灰。污泥饼进入炉。炉的内部是由一系列的循环耐火灶台,叠在另一片之上。一般有5到9壁炉炉。垂直轴,定位在炉的中心与牙齿乌合之众武器附加为了将污泥通过机制。每个手臂上面一层炉。牙齿在每炉煽动污泥,暴露的新表面污泥炉内的气体流量。随着污泥下降从一个壁炉,一遍有新的表面暴露在热气体。焚化炉的顶部有一个出口烟气,结束的产物污泥焚烧。炉的底部有一个退出的灰烬。

流化床焚烧炉的基本配置和功能如图24所示。这种技术已经存在自1960年代初。在此系统中,介绍了空气在流化空气入口压力为3.5到5 psig。网格中的空气通过开口支持的沙子和创建流化砂床。介绍了污泥饼到床上。流化气流必须小心控制防止污泥漂浮在床上。空气流化提供最大的接触与污泥表面最佳燃烧。干燥过程几乎是瞬时的。水分闪进蒸汽进入炎热的床上。该系统的一些优势,沙层作为散热器,关机后,最小的热损耗。 With this heat containment, the system will allow startup after a weekend shutdown with need for only one or two hours of heating. The sand bed should be at least 1200° F when operating.

图23。多底炉的横截面

图25。辐射热(电动)焚烧计划。

电炉的基本特性如图25所示。电炉是一个传送带系统通过一个长条耐火材料衬里的室。热量是由电红外炉内加热元件。冷却空气防止局部热点附近的加热器和用作二次燃烧炉内的空气。输送带采用连续编织丝网选择承受的合金钢1300到1500°F的温度。皮带上的污泥是一寸立即被夷为平地。皮带速度旨在提供倦怠的污泥没有风潮。

旋风炉的基本特性如图26所示。气旋炉是一个单炉单位炉举措和暴民牙齿是静止的。污泥是走向壁炉的中心的卸灰。炉的耐火材料衬里的圆柱壳的圆顶。加热的空气,与补充燃料的直接介绍创建一个暴力旋转模式提供良好的空气和污泥混合饲料。空气,后来变成了烟气,漩涡垂直气旋流通过放电烟道中心的屋顶。这些熔炉的一个优点是,他们是相对较小的,可以放置在操作,在操作温度在一个小时内。

图26。演示了一个旋风炉

我们一个很好的问题问在这个阶段是一个污泥处理厂处理排放出的灰炉?灰分为湿式油底壳,动荡是由水的入口。这个动荡是必要的,这样灰不收集和蛋糕。这包含灰水注入一个池塘或泻湖,至少6个小时的停留时间。在这段时间里,95%的火山灰将定居底部和溢流回处理厂。必须有至少两个湖,一个用于保存灰水放电,另一个用于干燥。干燥时,灰拖到垃圾填埋场或用于混凝土。混合火山灰水泥四部分的一部分将会产生一个长性混凝土没有损失的强度。

一个严重的环境影响,焚烧空气。焚化炉的烟气排放或烟气应无色。烟气的排放主要由氮气、二氧化碳和氧气。有痕迹的氯化物和硫化物气体如果这些水平高,他们可能会导致腐蚀的可能性。再次对放电的颜色,如果有大量的颗粒物排放,它将检测到的颜色。流的范围可以从黑到白的外观,有淡黄色暗褐色的痕迹。排放应该也没有明显的气味,不应该有可检测噪声由于在建筑红线焚化炉操作。不幸的是彩色的排放和气味问题确实发生和处理工厂采取适当的行动来纠正它。空气污染控制是关键因素,增加大量的成本到这些技术。讨论这些技术方案和需求是相当广泛的,超出了本书的范围。 There are some good references cited at the end of this chapter where you can gain valuable information from.

在处理垃圾焚烧厂、燃料通常是最昂贵的部分过程从操作的角度看。之前应该有一个比计算的手代表燃料用于污泥的数量输入。如果有重大变化的燃料消耗,它可能意味着有一个问题在燃料供给系统,气流的焚烧炉,或者一个广泛炉清洗。最小的操作和设备维护费用是另一个经济参数对污泥焚烧。预防性维护是一个最重要的因素在降低运营成本。半年或季度任命必须将允许时间完成炉退房和清洁(称为“转场”)。没有你的炉检查至少每半年在美国是一个联邦违反. .如下(表2)的分解每个焚化炉的成本。实际上成本可以与一个基本参数,即——污泥含水率越低,越昂贵的焚化炉将运作。焚化炉也买了基于污泥水分水平将是有效的。 Some incinerators can burn out sludge with 20% moisture levels and some cannot. Table 4 provides some costs for the four basic incinerators plus installation:

表4。估计经济焚化。

焚化炉型	能力,磅/小时	污泥含水率,%	安装成本(美元)
多个底炉	7000年	0	11000000年
流化床焚烧炉	1000年	0	900000年
	2900年	20.	1600000年
电炉	2400年	30.	1、3000、000
	2400年	0	950000年
气旋焚化炉	2000年	20.	1000000年

焚烧炉的设计成本将是一个功能成本加安装通常在4 to7%。这个成本应该包括工程服务项目建设期间翻了一番。应该注意的是,电炉,权力需要启动的结果在一个大连接负载。在有高需求地区电力收费,这个系统可以在经济上不现实。

一些最后的评论焚化

高温过程被用于焚化或燃烧的城市废水固体自1900年代初。采用流行的这些过程有较大的波动,因为他们从工业燃烧。三十年前,燃烧的废水固体既实用又便宜。固体很容易脱水和所需的燃料燃烧是廉价而充足的。此外,空气-排放标准几乎是不存在的。今天,废水固体更复杂,包括污泥从二次和先进的废物处理流程。这些污泥脱水更加困难,从而增加燃料燃烧的要求。由于空气质量和环境问题能源危机,使用高温燃烧过程的市政固体正在受审。更高效的固体脱水过程和燃烧技术的进步已经重新感兴趣高温流程为特定应用程序的使用。

高温过程应考虑可用土地稀缺,土地处置存在严格的要求,销毁有毒物质是必需的,或存在潜在的复苏的能量,与废水固体单独或结合城市垃圾。高温过程比其他方法有潜在的优势包括:

•最大体积减少。减少体积和重量的湿污泥饼约95%,从而减少处理的要求。

•解毒。破坏或减少毒物,否则可能会创建

•能量回收。可能恢复能量通过废物的燃烧,从而减少能源的总体支出。

高温过程的缺点包括:

•成本。资本和运营与维护成本,包括补充燃料,成本通常高于其他处理方案。

•操作问题。高温操作创建高维护需求和可以降低设备的可靠性。

•人力资源。高度熟练的和有经验的操作员需要高温过程。市政工资和运营商地位可能在很多地方吸引合适的人才。

•环境影响。排放到大气中(颗粒和其他有毒或有害排放),表层水(水擦洗),和土地(炉残留物)可能需要广泛的治疗,确保保护

燃烧可燃元素的快速放热氧化燃料。焚烧是完全燃烧。古典热解干馏,减少,或热裂解和冷凝热量和/或压力下的有机物在无氧的环境。部分热解、starved-air燃烧不完全燃烧,发生在燃烧提供足够的氧气来满足需求。每个流程的基本要素在图27所示。燃烧的废水固体,一两步

值常用的污泥焚烧的计算是每磅10000 Btu的可燃物。重要的是要清楚地了解易燃物的意义。燃烧过程,分析了固体燃料挥发性固体和可燃物。两者的区别测量是固定的碳。挥发性固体是由加热燃料没有空气。总可燃物是由点火在1336°F (725°C)。在减肥是固定碳的区别。在volatile-solids测定用于卫生工程、污泥加热空气的存在在1021°F (550°C)。这个测量高于volatile-solids燃料,包括固定碳。数值,它几乎是一样的可燃测量。如果使用挥发性固体燃料的工程师,它将被指定后用括号/ wefe使用。如果这个词使用挥发性固体或挥发物没有指定,它将表明卫生工程使用和可燃物的同义词使用。 The amount of释放热量从一个给定的污泥是一个函数的数量和类型的可燃元素存在。

可燃精灵嗨nt。(«金融交易税。

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水分,ExCfSS空气。PARTICUUUES。不,。目前,HC、CO。OTHf R完全燃烧的产物

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可燃废气

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图27所示。高温过程的基本要素。

污泥的主要可燃元素和在大多数可用补充燃料是固定碳、氢、硫。因为免费的硫是很少出现在污水污泥在任何重要程度上因为硫在燃料有限,硫磺燃烧反应的贡献可以忽略计算精度的前提下。同样的,金属的氧化造成热量平衡,可以忽略。分数高的固体可燃物质(例如,油脂和污垢)燃料高值。那些包含大部分的惰性材料(例如,勇气或化学沉淀)低燃料值。化学沉淀也可能经历高温分解时产生明显的热量需求。这进一步降低了其有效的燃烧值。表5提供了一个总结典型的化学反应发生在燃烧过程中,随着加热值的反应。

表5所示。化学反应发生在燃烧过程中,

反应	高温反应的价值
c + o2二氧化碳	C -14100 Btu /磅
C + Vz01有限公司	C -4000 Btu /磅
公司+ Vi02二氧化碳	-4400 Btu /磅有限公司
H2 + 1/2 02 - v H2O	-61100 Btu /磅H2
甲烷+ 202 - v co2 + 2	-23900 Btu /磅的甲烷
2)硫化氢+ 302 2 s02 + 2的3	-7100 Btu /磅硫化氢
C +水(气)CO + H2	-4700 Btu /磅离岸金融中心
污泥可燃物- >二氧化碳+水	-10000 Btu /磅可燃物

以下是实验方法从污泥热值可以估计或计算:

•最终analysis-an分析来确定基本饲料成分的数量。这些成分是水分、氧、碳、水电- gen、硫、氮、和灰烬。此外,它是典型的以确定氯和其他元素或灰——可能导致空气排放处理问题。一旦最终的分析已经完成,杜隆公式可以用来估计污泥的热值,杜隆公式是:

英热单位/磅= 14.544 c + 62208 (H2 - 02/8) + 4050 (30)

02 C, H2, S代表每个元素的重量分数决定了最终的分析。这个公式没有考虑吸热的化学反应发生的条件或物理-化学化学污泥。最终的分析主要用于发展物料平衡,热量平衡。

•近似分析,成本相对较低水分含量的分析,挥发性可燃物质,确定固定碳,和灰。污泥的热值燃料值的加权平均计算的各个组件。

•量热法——这是一个直接的方法中热值确定实验弹式热量计。约1克物质燃烧在一个密封的,淹没容器。燃烧的热量是由水浴的温度上升。必须采取一些样品,然后合成获得代表掉落样本。几个测试应该运行,必须由一个有经验的分析师解释的结果。新炸弹热量计可以用样品25克,这种类型的单位应该在可能的情况下使用。

前面的测试使近似为污泥燃料值和允许设计师来进行计算模拟操作的焚烧炉。如果一个独特的污泥处理,或不寻常的操作条件将被使用,建议试点测试。许多制造商测试炉特别适合试点测试。

湿式空气氧化

当有机污泥加热,加热使水逃离了污泥。热处理系统释放的水必然细胞结构内的污泥,从而改善污泥的脱水和增稠特性。氧化过程进一步降低污泥灰湿焚烧(氧化)。污泥是地面控制粒子大小和泵的压力大约300 psi。压缩空气被添加到污泥(湿式空气氧化只),混合了约350°F的温度通过热交换处理污泥和直接蒸汽注入,然后处理(熟)反应堆所需的温度和压力。高温处理过的污泥由换热冷却与传入的污泥。污泥处理是解决从上层清液脱水前一步。气体释放出来在分离步骤,通过催化加力燃烧室在650到705°F或通过其他方式除臭。在某些情况下,这些气体通过空气扩散系统的返回曝气盆地除臭。相同的基本流程是用于湿空气氧化污泥的操作温度升高时(450到640°F)和更高的压力(1200 - 1600 psig)。湿空气氧化(WAO)过程是基于一个事实,即任何物质燃烧的能力可以在水的存在氧化温度250°F - 700°F .湿空气氧化不需要初步脱水或干燥要求,传统的空气燃烧过程。然而,氧化灰必须从水中分离出来真空过滤、离心或其他固体分离技术。

湿空气氧化(也称为液相热氧化)不是一项新技术;它已经存在了超过四十年,已显示出巨大的潜力在废水处理设施。尽管如此,有一些非常重要的前仍有待解决的问题湿法氧化过程可以推广:许多重要的有害化合物的氧化动力学还不可用,更不用说它们之间只有一个。然而,动力学模型,预测只失踪的母亲化合物通常在公开文献报道是不够的;我们需要的是一个模型能够预测所有有机物种的完整转换出现在废水。这样的模型必须依靠使用集总参数如总有机碳(TOC),化学需氧量(COD),生化需氧量(BOD)。指出反应工程问题的设计与建立了亚临界湿法氧化反应器,可以假设一个TOC减少反应物是线性相关的,有机化合物和氧气。大量过剩的氧,可以视为准一阶反应氧化净化的定义为:

哈= (D02k * CT0C)”4 /吉隆坡(31)

如果Ha2 > > 1,整个氧化反应发生在液膜,当Ha2 < < 1,那么大部分的反应发生在电影之外,即在散装液体阶段。在后一种情况下,散装液体体积控制没有受益于增加的速度界面区域。然而,净化数量是一个标准,告诉我们批量液相氧化是否会发生,因此需要大量的液体,或完全的边界层,呼吁联系设备提供一个大的界面区域。为了雇佣数量净化的原理,在系统等复杂反应的氧化废水中的有机物、多维空间必须减少将物种相似的反应。动力学分析和设计目的,物种最初出现在一个废水或生产过程中氧化方便至少分为三块:原始化合物(i)和相对不稳定的中间体,(2)高分子量有机酸,(3)低分子量有机酸。因为它已被证明催化裂化,集总氧化动力学在很多情况下也服从幂律形式,与指数连续-搅拌釜反应堆(装运箱)低于平推流反应器(再生)或一批反应堆(BR)。它已经证明了的动力学行为反应的有机物的混合物在一个批处理系统是由最耐火肿块,如低分子质量酸的肿块,而这不是装运箱的情况。因此,集总动力学由BR数据不能用于预测TOC转换在装运箱。

催化湿式空气氧化(CWAO)过程能够将所有有机污染物最终转化为二氧化碳和水,也可以删除可氧化的无机氰化物和氨等组件。流程使用空气作为氧化剂,与污水混合,经过催化剂在高温和压力。如果不需要完整的COD去除率,空气流量、温度和压力可以减少,因此减少了运营成本。CWAO尤其具有成本效益的废水是高度集中的

(化学氧的要求10000到100000毫克/升)或含有组件,不易生物降解或有毒的生物处理系统。CWAO过程植物还提供了一个好处,那就是它们可以高度自动化无人操作,有相对较小的植物的足迹,能够处理变量污水流量和组成。过程不合理与其他高级氧化过程或生物过程相比轻污染废水(角小于5000毫克/升)。

CWAO过程开发的湿空气氧化(WAO)过程。有机和无机污染物在液相氧化与高压空气通过联系液体温度一般在120°C和310°C。

CWAO过程中液相和高压空气顺流传递在固定床催化剂。操作压力高于饱和压力水是保持在反应温度(通常约15-60栏),这样的反应发生在液相。这使氧化过程在较低温度下进行比焚烧所必需的。居住时间从30分钟到90分钟,和化学需氧量删除可能通常约为75%到99%。催化剂的作用是提供一个更高程度的COD去除率比获得的WAO在可比条件下可以实现除(超过99%),或者减少停留时间。有机化合物可以转化为二氧化碳和水温度升高;氮和硫杂原子转化为分子氮和硫酸盐。过程变得自生在鳕鱼水平约10000毫克/ 1,系统需要外部能量的只有在启动。一个简化的湿空气氧化过程的流程图如图28所示。典型的湿法氧化应用程序有进料流率1 - 45毫升/小时(5 100 gpm) /火车,与化学需氧量(COD)在10000年和100000毫克/升。 Wet air oxidation can involve any or all of the following reactions:

有机物+ 02 - >二氧化碳+水+ RCOOH

硫物种+ 02 - > S04 ' 2

有机CI + 02 - > CI1 + co2 + RCOOH

有机N + 1 + co2 + RCOOH 02 - > NH4 +

磷+ 02 - > P04 3

湿法氧化的氧化溶解或悬浮在水环境中可氧化的组件使用氧气作为氧化剂(空气)。当空气作为氧的来源被称为湿空气氧化过程(WAO)。氧化反应发生在温度和压力升高。

OxKSiable

Exchangtr

泵

0着床Off-Oi *

. pcv

空气压缩机

0 xi3z«d废水

0 xi3z«d废水

图28。湿式空气氧化工艺方案(WAO)。

注意RCOOH表示短链有机酸如醋酸组成的主要部分残余氧化中间体在典型的湿法氧化废水。湿法氧化液态流出物的属性包括:微不足道的氮氧化物和S02,颗粒物可以忽略不计,和一些挥发性有机化合物的仪器,根据浪费。湿法氧化是一个有着悠久历史的成熟的技术的开发和商业化。湿法氧化适用于各种各样的浪费和商业上用于治疗高强度工业废水,乙烯和炼油厂废碱液污泥。有两个其他进程使用,我们应该提到会同WAO的过程。第一个是热的污泥处理/低压氧化(法律流程外包)。热污泥空调是用于调节生物污泥脱水。完成热调节使用温度175 - 200°C(350到400°F)。低温允许低操作压力。热空调是城市最常用废水处理污泥。它也被应用于工业污泥处理。这项技术适用于任何有机污泥脱水或含有致病性组件是困难的。法律流程外包过程加热分解的有机污泥,释放细胞内的水份的结构,允许滤波器按、真空过滤、带压和其他脱水技术更有效地执行他们的工作。这个过程随着脱水达到95%到90污泥体积减少,同时破坏了污泥中的任何病原体。过程的示意图如图29所示。第二个过程结合WAO湿空气再生使用。这是液相反应在水利用溶解氧氧化,这些污染物和有机固体残碳浆,同时再生活性炭粉。再生是在中等温度下进行400到500°F,在压力从700到1000 psig。过程有机污染物转化为二氧化碳、水和生物降解短链有机酸;这些重金属等无机成分可以转化成稳定、non-leaching形式可再生碳分离。可以更多的成本和技术能源效率比焚烧,再生浆没有没有完成,,所以„或微粒空气排放。

图29。低压氧化过程的示意图

这里有一些重要的条款,你记住

身体:生物需氧量鳕鱼:化学需氧量

水热氧化过程:过程涉及氧化/还原水溶液矩阵在升高的温度下。水热氧化过程的例子包括:

湿法氧化(我们):可氧化的物质在水中的氧化利用空气中的氧气,纯或富氧、过氧化氢、硝酸或其他氧化剂作为氧化剂的来源。氧化过程是由亚临界温度(< 374°C)。

湿式空气氧化(WAO):湿法氧化使用空气作为氧源。

超临界水氧化(SCWO):湿法氧化发生在超临界水在温度大于374°C (705°F)和压力大于221条(3204 psig)。

一些条款你记住更重要

热液处理过程:过程涉及水解的使用或使用氧化/还原水溶液矩阵在升高的温度下。

本文介绍:超临界水氧化TKN:总凯氏氮TOC:总有机碳TSS:总悬浮物WAO:湿空气氧化

应用水解

除了WAO流程、水解技术类似于湿法氧化,可以应用治疗废水当氧并不是一个必要的反应物。在水解,某些成分的污水和污泥可以直接与水反应温度和压力升高产生的废水处理解毒或满足所需的治疗目标。污水和污泥含有氰化物、磷或其他可水解的成分,可以被水解,无需添加氧化剂。氰甲酸与水反应产生离子和氨。磷与水反应产生磷酸离子。各种废水成分也可以被水解产生环保产品。当用作废水处理过程中,常常使用水解作为预处理步骤,紧随其后的是抛光的步骤,例如,生物治疗。常见的水解反应包括:

CN h20 NH3 + 2 + HC02”

P4 h20 PH3曹+ 3 + 3 + 3 cahp02

最后发生了什么后污泥体积减少

侧边栏的讨论为我们提供了一个污水处理的总体方案的总结过去几百页。在一天结束的时候,我们留下的是最终的污泥。如果我们选择焚烧,我们仍然有一个固体废物离开,灰烬。如果我们选择另一条路线,减少污泥体积,我们仍然有固体废渣处理。没有污泥的最终破坏,最终只剩下的污泥。最后的工程解决方案,我们需要设计最终是如何处理这种浪费。它仅仅归结为我们是否选择一个所谓的污染防治相关技术或固体废物的最终处置选择。在接下来的几个部分中,我们将探索我们的选择。

概述的选项

由于污水处理的固体污染物的含量可能包含集中废水中包含的最初。大量的关注必须指向正确的处理这些固体保护环境考虑。未能这样做可能导致原污染物的转移废物流最终处置的地方他们会再次成为自由可能污染环境和地方公共风险。最终的固体处理一个更合理的方法是查看污泥

总结固液分离技术

作为一个资源可以回收或重用。这一概念体现了污染防治的精神。

悬架

最终的固体,

A -添加添加剂

悬架

清洁Walcr

清洁Walcr

正如已经指出的那样,所有在水处理厂处理产生的污泥(不管是污水或工业起源)必须最终处置。治疗过程,如已描述可能会降低它的体积或改变其性格作为其处理方便,但仍留下残留物,在大多数情况下必须从植物中删除网站。像液体污水处理厂,污泥处置的两大方法:

在水处理,处理在陆地上。

最终的固体,

这不管是否适用于污泥处理促进或允许选择的处理方法。之前

A -添加添加剂详细讨论的特定选项,让我们首先看一看每个选项的大局。

处理水是要考虑的一个选择。这是一种经济而不是常见的方法,因为它是取决于水体的足够的可用性,允许它。一些海滨城市,污泥原始或消化被抽到驳船和海(这些讨论的背景下是严格污水)在深水足够远的近海倾倒提供巨大的稀释因子和防止不良影响沿着海岸。在过去的几年里已经有增加污染的负载问题,远高于安全标准,影响在长岛南岸海滩,促进对公众关闭海滩。这些污染的负荷已经部分地归功于污泥离岸存款来支持形式污泥驳船运输操作。飞奔向大海的地方,一些治疗,如增厚或消化的价值,取决于治疗的相对成本和节省成本通过驳船运输小卷,或气体产生的消化的价值。总的来说,这是一个对环境友好的选择和底线是没有什么不同,直接填埋,事实上,更会破坏环境。这是平原和简单,与trad-offs end-of-pipe解决方案。

在土地处理下列方法可能包括:

继续阅读:什么是投资回收期

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