B矩形罐截面图311溶解气浮系统
浮箱可以是圆形或矩形，由钢或混凝土制成。较小的坦克通常是钢制的，并且是完全组装的。对于需要多个储罐或大型储罐的大型装置，混凝土储罐更经济。矩形的坦克与圆形单位相比有几个优点。在矩形容器中，撇油器对整个表面进行撇油，并且飞行距离可以很近，这样撇油效率更高。在矩形储罐中，底部污泥流动通常由一个单独的装置驱动，因此可以独立于撇油器流动运行。圆形单元的主要优点是它们在结构混凝土和机械方面的成本较低
a. UIIVKh公司设计的浮选增稠剂:水气混合流入;2.污泥流入;3.穿孔管;4.配电装置;5.清水排放; 6. Thickener evacuation; 7. Rake; 8. Peripheral channel.
b.浮选增稠剂:污泥-空气混合物流入;2.旋转穿孔分配器;3.外围分区;4.圆柱形分区;5.污泥耙; 6. Sludge collecting channel; 7. Circular spillway; 8. Conical partitions; 9. Rake device; 10. Discharge of floating sludge and evacuation of thickener.
图3.12循环浮选增稠剂。
卡尔设备。然而，运输问题限制了一个完全组装的圆形钢单元大约9平方米(100平方英尺)或更少。
影响DAF工艺性能的因素有很多，包括:
•进料污泥的类型和特性
•聚合物添加
虽然有足够的数据，从运行单位在40多年的规模DAF)系统，台架和中试规模的测试可以提供有价值的信息。大多数DAF系统的制造商都设计和建造了用于评估的试验台。这些制造商对他们的设备有扩大标准，以预测全尺寸的操作参数。还应考虑租用大多数制造商提供的试验装置，以测试和评价诸如固体和液压载荷等参数的效果，回收比率，气固比，聚合物类型和用量。如果没有可供测试的污泥，则必须对使用DAF浓缩机浓缩类似类型污泥的装置的经验进行详细审查。
原料污泥的种类及特性浮选可有效地增稠各种污泥。包括传统WAS，延时曝气污泥，纯氧活性污泥，好氧消化污泥．设计DAF系统的第一步是评价进料污泥的特性。需要有关可预期的固体浓度范围的资料。如果WAS被加厚，混合的酒污泥容积指数必须确定SVI，因为SVI会显著影响DAF的增稠性能。如果需要浮子浓度为4%的聚合物标称用量，SVI应小于200。
固体加载速率固体加载速率表示为每小时每单位有效漂浮面积的固体重量。表3.8给出了典型的固体加载速率。所示的加载速率通常会导致浮子中的浓度最低为4%。从表中可以看出，加入聚合物后固体加载率一般可以提高到100%。
水力负荷率水力负荷率表示为单位有效漂浮面积下进料污泥和回收量的综合流量(m3/m2-d或gpm/ft2)。当类似单元被取消时，它就变成了水流经过浮箱时平均向下速度的速度梯度。最大水力加载速率必须始终小于污泥-空气颗粒的最小上升速率，以确保所有颗粒在到达水箱的流出端之前到达表面。建议液压加载速率为30 ~ 120 m3/m2-d (0.5 ~ 2 gpm/ft2)。
加载速率 |
加载速率 |
|||
(公斤/米 |
2■h) |
(磅/ ft2-hr) |
||
没有 |
与 |
没有 |
与 |
|
污泥种类 |
聚合物 |
聚合物 |
聚合物 |
聚合物 |
主要的 |
4 - 6 |
高达12.5 |
0.83 - -1.25 |
高达2.5 |
WAS(空气激活) |
2 - 4 |
最多10个 |
0.4 - -0.8 |
最高2.0 |
WAS(氧活化) |
3 - 4 |
最多10个 |
0.6 - -0.8 |
高达2.2 |
滴滤池 |
3 - 4 |
最多10个 |
0.6 - -0.8 |
最高2.0 |
Primary + WAS(空气) |
3 - 6 |
最多10个 |
0.6 - -1.25 |
最高2.0 |
一级+滴滤器 |
4 - 6 |
最多10个 |
0.83 - -1.25 |
高达2.5 |
资料来源:改编自美国环保署，1979年。
资料来源:改编自美国环保署，1979年。
气固比气固比可能是影响DAF性能的最重要因素。它被定义为进料流中空气与固体的重量比。特定应用的比例是污泥特性的函数，主要是SVI，加压系统的空气溶解效率，以及空气-固体混合物在浮选池中的分布。为国内污水污泥，报告的空气固体比值范围为0.01至0.4，大多数系统的运行值低于0.06。
聚合物添加化学调节添加聚合物对DAF增稠剂性能有显著影响。给定污泥中的颗粒可能不适合浮选过程，因为它们的小尺寸不允许适当的气泡附着。在有效的悬浮发生之前，颗粒的表面性质也可能必须改变。污泥颗粒可以被带电层包围，使颗粒分散在液相中。聚合物可以中和电荷，使颗粒凝固，这样气泡就可以附着在它们上进行有效的漂浮。
试验台或中试规模测试是确定特定装置所需聚合物的最佳用量和添加点(在进料流或回收流中)的最有效方法。典型的聚合物剂量范围为每公斤干固体2至5克聚合物(4至10磅/吨)。
在较低的固体和水力加载速率范围内，通常不需要添加聚合物。聚合物调节通常比浮子固体浓度对固体捕获的影响更大。加入聚合物，可使浮固增加0.5%左右;然而，固体捕获效率可以从90%左右提高到95%以上。
3.3设计一种DAF增稠剂加厚污泥每天最多摄入2500磅(1134公斤)WAS固体。污泥的固体浓度为0.6%。加厚作业每天7小时，每周5天。
1.表面积:
T，，，， T (2500 lb/d)(7d/wk)
从表3.8可以看出，在不使用聚合物的情况下，WAS增稠的固体加载速率为0.4 ~ 0.8 lb/ft2-hr。使用0.5 lb/ft2-hr的值:
0.5 lb/ft2 -hr = 1000 ft2 (93 m2)
2.流流:
500lb/hr污泥进料=
根据DAF制造商的信息，选择50%的回收流量(83.3 gpm):
预计浮子固体浓度为4%，捕集效率为90%。
增稠固体= (500lb/hr)(0.9)
450磅/小时浓缩污泥流=
(8.34lb/gal)(0.04)(60min/hr) = 22.5gpm (5m3/h)
注:循环流中的固体被忽略。
249.8流量
3.水力加载率=
= 0.25gpm/ft2 (0.6m3/m2.;d)
这一比率远低于0.5 gpm/ft2的最低可接受比率。因此，只要下游处理要求不受不利影响，DAF系统可能能够处理更高的固体装载率，或更短的运行时间。
4.浮子槽尺寸:提供两个单元。
有效表面积= ^^^ = 500ft2/单位
使用两个直径26英尺(8米)的圆形DAF罐，或两个34英尺长x 16英尺宽(10米x 5米)的矩形罐。注意:工厂制造的DAF罐通常大约10英尺宽。因此，四个25英尺长x 10英尺宽的水箱也是合适的。
5.空气需求:使用0.06重量比的空气固体比:
= 6.7scfm (0.2m3/min离心浓缩
离心增稠是通过加速沉淀而使用的离心力．在重力增稠机中，固体靠重力沉降。在离心机中，施加500到3000倍的重力;因此，离心机是一种高效的重力增稠剂。
离心机通常用于WAS的增稠。主要的污泥很少用离心机增稠，因为它通常含有对离心机有害的研磨性物质。除了对WAS增稠非常有效外，离心机还具有额外的优点，即空间要求小，气味潜力最小，由于包含的过程，对清洁工作的要求也最低。然而，资本成本、维护和电力成本可能是巨大的。因此，该工艺通常仅限于大型处理厂。
离心机基本上有三种类型:圆盘喷嘴、无孔篮和固体碗。图3.13显示了这三种离心机的原理图。圆盘喷嘴离心机需要大量的预筛选和分解进料污泥。它们可用于粒径为400|im或以下的污泥。无孔篮离心机只能用于批量操作，不能连续进料和出料。他们遭受高轴承磨损，需要大量的维护。由于这些原因，盘式喷嘴和无孔篮式离心机正在被固体离心机所取代碗离心机．
固体碗状离心机(通常称为连续卧螺涡旋离心机或螺旋螺旋输送机离心机)有两种基本配置:逆流和并发。两者之间的主要区别是
转子碗
转子喷嘴
转子碗
转子喷嘴
微分
ßaar Rnv
微分
ßaar Rnv
污泥饲料
Centrate
旋转螺旋输送机/卷轴
锥形结束
浓缩污泥
图3.13浓缩离心机原理图。[部分(c)选自Centrisys, Kenosha, WI.]
Centrate
旋转螺旋输送机/卷轴
(c)实心碗
锥形结束
污泥饲料
浓缩污泥
图3.13浓缩离心机原理图。[部分(c)选自Centrisys, Kenosha, WI.]
朝向机器液体排出端输送机(涡旋)的配置，以及固体排出口的位置和配置。污泥进料通过离心机一端的同心管进入碗中。离心机中的液体深度由出料堰相对于碗壁的高程决定。堰通常是可调节的。当污泥颗粒暴露在引力场中时，它们开始在旋转的碗的内表面沉降。较轻的液体(集中)聚集在污泥层上方，流向位于机器较大一端的集中出口端口。在碗的内表面沉淀的污泥颗粒被旋转的输送机(涡旋)输送到碗的另一端(圆锥段)。增稠和增稠的主要区别脱水离心机是在输送机的结构上与滚筒的锥形部分相结合。在稠化离心机中，锥形部分的斜率较小。
离心机的性能是通过加厚来衡量的污泥浓度（污泥饼浓缩脱水离心机)和固体回收(通常称为固体捕获)。回收率是根据加厚的干固体与饲料干固体的百分比来计算的。使用通常测量的固体浓度，回收率(捕获效率)计算公式如下(世界经济论坛，1998年):
Ck =增稠浓度(污泥脱水)， %干固体Cs =进料污泥浓度，%干固体Tc =集中物浓度，%干固体
操作变量影响增稠的因素包括:
•进料污泥特性，如颗粒大小和形状，颗粒密度、温度、污泥体积指数
•碗的转速
•输送机相对于滚筒的差动速度
•碗中液池的深度
•聚合物调节，需要提高性能
离心机最重要的操作参数之一是分离因子F，它通过以下公式演示了离心力如何强于沉降力:
x 100
在哪里
G G其中
F =分离因子a =离心力速度，m/s2 g =沉降力速度，m/s2 w =碗(转子)角速度，min-1 r =碗内半径，m n =碗(转子)旋转速度，min-1
增加碗(转子)旋转的速度可以增加分离的因素。然而，较高的碗转速会降低污泥粒径，增加聚合物需求量，降低絮凝效果。因此，离心机的运行速度通常在1500 - 2500 rpm之间，分离系数在600 - 1600之间。分离系数越低，浓稠污泥浓度和固体回收率越低。
离心机的设计特点在不同的离心机制造商之间有很大的不同。因此，这些变量之间的相互关系在每个地方都是不同的，因此没有具体的设计建议。估计离心增稠性能的最常用方法包括离心机制造商进行的台架试验和现场试验。表3.9列出了世界各地稠化离心机的性能。表3.10显示了北美选定地点的业绩。
增厚 |
|||||
聚合物 |
污泥 |
固体 |
|||
国家或 |
干燥的固体 |
使用(克/公斤 |
干燥的固体 |
复苏 |
|
地区 |
浓缩的。（％） |
SVI |
干燥的固体) |
浓缩的。（％） |
（％） |
美国 |
0.2 - -0.6 |
110 - 190 |
没有一个 |
1.9 - -7.9 |
47 - 91 |
1.0 - -1.5 |
70 - 80 |
没有一个 |
5 - 6 |
90 - 92 |
|
0.3 - -0.8 |
100 - 190 |
0.20 - -0.25 |
3.6 - -10.0 |
57 - 97 |
|
0.6 - -0.8 |
100 - 300 |
3.3 - -3.5 |
6 - 9 |
88 - 95 |
|
加拿大 |
0.70 - -0.75 |
80 - 100 |
没有一个 |
4.7 - -6.1 |
65 - 71 |
欧洲 |
0.4 - -1.0 |
100 - 150 |
没有一个 |
3.5 - -8.0 |
60 - 94 |
0.4 - -1.5 |
100 - 150 |
0.5 - -1.0 |
4 - 9日 |
80 - 85 |
|
日本 |
0.3 - -0.6 |
- - - - - - |
没有一个 |
4 - 6 |
80 - 86 |
俄罗斯 |
0.5 - -0.6 |
80 - 120 |
没有一个 |
4 - 7 |
63 - 90 |
0.4 - -0.6 |
80 - 120 |
0.8 - -1.0 |
5.0 - -6.4 |
86 - 95 |
|
0.7 - -1.2 |
100 - 140 |
0.8 - -1.0 |
6.0 - -7.5 |
81 - 86 |
饲料 |
增厚 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
固体 |
固体 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
激活 |
农用地 |
饲料流 |
农用地- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
污泥 |
tration |
率 |
tration |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
位置 |
类型 |
(毫克/升) |
SVI |
(L / m) |
（％） |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
新泽西州大西洋城 |
空气 |
3000年 |
One hundred. |
1230年 |
10 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
亥伯龙神,洛杉矶 |
空气 |
4800 - 6000 |
110 - 190 |
2300 - 3000 |
3.7 - -5.7 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
洛杉矶, |
3.6 - -6.0 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
空气 |
4800 - 6000 |
110 - 190 |
2300 - 3000 |
1.9 -7.9 1.7 -8.2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
东湾泥浆， |
氧气 |
5000年 |
250 - 400 |
4200年 |
7 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
奥克兰 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
那不勒斯FL |
空气 |
10000 - 15000 |
70 - 80 |
380 |
6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
琼斯岛, |
空气 |
6000 - 8000 |
80 - 150 |
1100 - 1900 |
3.0 - -5.5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密尔沃基WI |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
利特尔顿有限公司 |
空气 |
6000 - 8000 |
100 - 300 |
570 - 1100 |
6 - 9 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
四季如春,安大略省, |
空气 |
7560年 |
80 - 120 |
840 |
4．7 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
加拿大 |
空气 |
7120年 |
80 - 120 |
1350年 |
资料来源:世界经济论坛，1998年 固体碗式离心机在应用中用途广泛。主要应用于空气或氧气的增稠废弃活性污泥．好氧消化和厌氧消化污泥也已成功地浓缩离心机。颗粒大小和粒度分布进料内污泥对增稠性能有显著影响。自然地，污泥中絮凝良好的固体通常没有足够的强度在离心机内遇到的高剪切力下保持在一起。因此，聚合物絮凝法制备较硬的絮凝料可能是必要的。使用聚合物可以将固体捕获效率提高到90%到95%以上。 一般来说，离心浓缩设施的重要设计考虑因素包括以下几点(世界经济论坛，1998年): •提供有效的废水分解和筛选，或研磨。如果废水检测或研磨不足，应将污泥研磨后再送离心机，以免堵塞。 •使用可调速率进料泵与正流量控制从饲料源，是相对均匀的一致性;混合存储或混合罐是合适的。 •稠化污泥应直接排放到井中，随后使用容积泵泵送，直接排放
到开喉螺杆泵，或直接排放到螺旋输送机。 •排放集中到一级或二级处理过程;集中处理可能需要泡沫抑制系统。 •考虑结构方面的问题，如离心机的静态和动态负载、隔振和为设备维护提供架空起重机。 •当设备停机时，提供离心冲洗用水。 •考虑是否需要加热水的供应定期冲洗积聚的油脂。 •提供适当的离心通风，并考虑气味控制的需要。 •考虑鸟粪石的形成潜在的厌氧消化器时，增稠厌氧消化污泥。 3.3.4重力带增厚重力带增稠利用固液分离原理混凝与絮凝固体和排水的自由水从浆料通过一个移动的织物网带。它依赖于对污泥的调节，通常是用阳离子聚合物来中和生物固体的负电荷。 分布槽 聚合物注射环 污泥饲料 带式犁刀片 可调斜面 分布槽 聚合物注射环 带式犁刀片 可调斜面  污泥/聚合物混合机 T\絮凝\水槽 污泥/聚合物混合机 (a)增稠系统示意图 (a)增稠系统示意图
重力带式增稠机(GBT)于1980年推出，是对上重力排水段的改进带式过滤机出版社。图3.14是GBT的示意图。在聚合物进入絮凝池之前，通常在进料管道上串联安装聚合物注射环和可变孔混合器，将聚合物添加并与进料污泥混合。对于重絮团的形成，聚合物的加入是成功增稠的必要条件。聚合物的用量取决于要加厚的污泥类型和固体特性。应用于浆料以彻底混合聚合物的混合能量的量也影响絮凝体的形成。 从絮凝池，条件浆均匀分布在整个宽度的带。在这里，固体和水开始在物理上分离。固体-水的混合物在移动皮带让水从里面流出来。水被收集在排水盘中，并被输送到污水池中。当浆液在传动带上移动时，它被放置在传动带顶部的犁叶片翻转。犁叶片通过清理水的排泄位置和旋转多孔带上的固体质量来释放额外的水，大大增加了重力增稠过程。浆液是通过约束和橡胶密封件，防止从皮带两侧跑掉。位于增稠器排出端可调斜坡增加了停留时间，并对固体材料起到剪切作用，增强了增稠。浓稠的污泥由刮板刀片从输送带中除去。输送带经过刮板移动到洗涤箱，在洗涤箱中，输送带被洗去强行进入织物多孔结构的固体。 GBT可用于初始浓度低至0.4%的污泥增稠。固体捕获效率可达到95%以上，据报道高达99%。GBT的其他优点包括相对温和的资本成本和相对较低的功耗。然而，重力带增厚依赖于聚合物。需要在干重基础上添加1.5至6克/公斤(3至12磅/吨)的聚合物。其他缺点包括潜在的气味和要求适度的操作员注意优化聚合物进给和带速。GBT通常需要一个建筑来保护加稠作业不受恶劣天气的影响。 GBT已被应用于活性污泥、好氧和厌氧消化污泥的浓缩等工业污泥．表3.11 表3.11重力带式浓缩机设计标准和性能 污泥种类 干燥的固体 聚合物用量g/kg干固体磅/吨干固体 增稠干固体 表3.11重力带式浓缩机设计标准和性能 污泥种类 干燥的固体 干固体载荷kg/m•h lb/ft-hr g/kg干固体lb/吨干固体 增稠干固体
资料来源:改编自1998年世界经济论坛。 资料来源:改编自1998年世界经济论坛。 介绍了各种城市污水污泥的设计标准和性能。典型的液压加载速率为380至900升/分钟(100至250 gpm)每米有效皮带宽度。GBTs为污泥浓缩可在0.5-，1.0-，1.5-，2.0-和3.0 m有效带宽度。建议进行测试以验证在典型的聚合物剂量下污泥可以增稠。 3.3.5转鼓增厚 转鼓式浓缩机(RDT)，类似于重力带式浓缩机，通过旋转多孔介质实现固体的混凝和絮凝以及自由水的排水来实现固液分离。多孔介质可以是带楔形丝、穿孔、不锈钢织物、聚酯织物或不锈钢和聚酯织物的组合的鼓。增稠依赖于对污泥的调理，通常是用阳离子聚合物。 该增稠机由一个内部供料的旋转滚筒组成，旋转滚筒带有一个完整的内部螺旋，它将增稠的污泥从滚筒中输送出去。滚筒在耳轴轮上旋转，由变速驱动器驱动。经过聚合物处理的污泥进入一个入口管子，它被输送到鼓的内部。自由水通过鼓孔进入收集槽，在鼓内留下浓稠的污泥。喷淋杆延伸到整个滚筒的长度，以清洁滚筒，防止穿孔致盲。一个盖子，通常是不锈钢的，用于清洁和控制气味。图3.15显示了转鼓增稠机。 RDT可用于初始浓度低至0.5%的污泥增稠，具有较高的固相捕获效率。RDT的优点是对空间的要求较少，资本成本和功耗相对较低。除聚合物依赖外，由于转鼓中絮凝体的剪切势，它对聚合物类型很敏感。虽然有潜在的气味，该单位定期封闭，以控制气味。RDT通常需要一个建筑物。 RDT可用于活性污泥、厌氧和好氧消化污泥以及部分工业污泥的浓缩。一般用于中小型污水处理厂。单位可达1420升/分钟(400 gpm)的容量。表3.12给出了转鼓增稠机的典型性能数据。 3.3.6各种增稠方法 联合增厚主要澄清器初级澄清剂常用于初级污泥和初级污泥的联合浓缩二级污泥．这允许两者的混合污泥种类在持续的基础上。虽然联合污泥浓缩法已用于WAS，但其应用较多  卸料斜槽 图3.15转鼓增稠机。(来自佛罗里达州劳德代尔堡的百盛公司) 卸料斜槽 图3.15转鼓增稠机。(来自佛罗里达州劳德代尔堡的百盛公司)
资料来源:世界经济论坛，1998年。 资料来源:世界经济论坛，1998年。 适用于附着生长生物过程中产生的污泥，如滴流过滤污泥．图3.16为联合增厚示意图。用于联合增稠的澄清器通常设计有更陡的底部坡度(高达2.75:12，这是标准的重力增稠剂)，以减少污泥回收点上方的污泥层深度。然而，较厚的污泥层意味着较长的保留时间，这可能导致化粪池条件和生物作用气化。 泻湖虽然不受设计师的青睐，兼性污泥泻湖可为厌氧消化污泥的进一步浓缩提供有效手段。没有重要的环境，它们无法正常运作  1.废水进 2.Preaeration坦克 3.主要的沉降槽 4.曝气池 5.二次沉淀池 活性污泥回料线至预曝气池活性污泥回料线至曝气池 8.污泥混合物入口用于脱水 9.滤液 10.利用设施污泥的制备 1.废水进 2.Preaeration坦克 3.主沉淀池 4.曝气池 5.二次沉淀池 活性污泥回料线至预曝气池活性污泥回料线至曝气池 8.污泥混合物入口用于脱水 9.滤液 10.利用设施污泥的制备 图3.16联合增厚示意图。当提供非稳定或需氧消化污泥时的冲击。兼性污泥泻湖的优点是污泥贮存时间长，可持续性强厌氧污泥稳定，当土地唾手可得时，资本成本低能源消耗不需要化学处理，操作人员的注意力和技能要求最低。然而，与其他机械方法相比，这种方法占地面积更大，可能会产生气味问题，并产生含有300至600mg /L TKN的上清液，主要是氨，这是厌氧自消化的副产物。 兼性污泥泻湖的设计是为了保持一个无浮渣或膜型膜的好氧表层。表面混合器提供搅拌和混合表层的。表层通常是0.3 - 0.9米(1 - 3英尺)深，并支持密集的藻类种群。溶解氧通过藻类光合作用、大气的直接表面转移和表面混合器提供给这一层。为了维持有氧的表层，有机负荷量到泻湖必须在1.0吨或以下挥发性固体每公顷每天(每1000平方英尺每天20磅)。氧气被细菌所利用有氧降解胶体和可溶性有机物在消化污泥液，而固体沉降到泻湖的底部，并继续他们的厌氧分解。泻湖的上清液定期返回到处理厂的液体工艺流中。倾析使初始污泥投料浓度约2%的固体浓缩到6%以上的浓度。由于蒸发，一部分水被除去了。 欧洲、日本和俄罗斯正在开发许多污泥浓缩新技术和设备，包括改进的重力浓缩机、浮选浓缩机和皮带浓缩机。新型增稠材料，如吸水多孔材料、拉伸弹性毛细管材料、无纺布纤维材料等，正在进行试验。图3.17是带有吸水多孔材料的毛细管增稠剂的实验模型。污泥增稠发生于水被多孔材料的毛细作用所吸收，通过多孔材料的连续压缩和减压。用刮板将物料表面形成的浓稠污泥清除。 图3.18展示了turrovskiy博士开发的螺旋孔过滤增稠器的实验模型。该增稠剂依次包括多孔材料、电加热区、多孔筛上的滤布、
1 -给泥机，2 -分配器，3 -刮泥机，4 -刮泥机驱动，5 -多孔介质，6 -活塞，7 -增稠污泥，8 -滤液 图3.17毛细管增稠剂。 图3.17毛细管增稠剂。
图3.18螺杆孔过滤器增稠器。 还有一个控制背压的锁定锥。使用该增稠剂，活性污泥固体浓度从0.4 ~ 0.8浓缩到7 ~ 10%。 3.4脱水脱水是降低污泥和生物固体的水分含量，以达到比增稠更大的体积减少的物理操作。脱水由于体积的大幅减少，减少了后续固体处理的资本和操作成本。脱水污泥从固体浓度的4到20%的生物固体将体积减少到五分之一，并产生非流体材料。 常用的脱水工艺包括离心机、皮带等机械工艺滤波器按,压滤机按;自然过程，比如干燥床还有干涸的泻湖。任何脱水过程的主要变量是饲料流的固体浓度和流速，脱水污泥饼的化学需要量和固体浓度，以及侧流。具体工艺的选择取决于待脱水污泥的类型和体积，脱水产品所需的干燥度和可用空间等特性。表3.13列出了最常用的脱水工艺的比较。 3.4.1离心脱水脱水的市政污泥离心分离法已广泛应用于美国和欧洲。与它在稠化中的应用类似，它是对污泥施加500 - 3000倍重力的离心力以加速固体和液体分离的过程。 两种基本类型的离心机用于处理城市废水污泥脱水:无孔篮和实心碗。第三种类型，圆盘喷嘴离心机，已用于污泥浓缩，但很少用于脱水。由于固体碗离心机在过去几年中设计和效率的改进，无孔篮离心机已经在市政市场上失宠，正在被固体碗机所取代。 固体碗式离心机(又称连续卧螺涡旋离心机或螺旋螺旋输送机离心机)的主要部件有底座、盖、转碗、旋转输送机涡旋、进料管、齿轮单元、后驱、主驱(见图3.11)。底座为支撑离心机提供了坚实的基础。底座下方的隔振器减少了振动从离心机传递到底座的传递。覆盖的旋转碗总成完全作为一个安全保护。它还有助于抑制气味和降低噪音。 表3.13脱水工艺比较 过程 优势 缺点 离心机 干燥的床和干燥的泻湖占用空间相对较少，启停速度快，不需要操作人员持续关注。外观干净，防臭性能好 带式压滤机 压滤机 相对较低的资金、运营和电力成本更容易关闭系统更容易维护 滤饼固体浓度高滤液中悬浮物含量低对于难以处理的污泥，可以采用良好的脱水工艺，在不显著增加建筑面积的情况下增加板以增加容量低能量的消耗低到无化学品消耗操作人员的注意力和技能要求最低 资本成本较高，生产单位产品消耗的直接功率较大勇气删除需要定期修理卷轴，停机时间长需要熟练的维修人员中心固体浓度中等高饲料污泥特性非常敏感对聚合物类型和加药率敏感需要大量皮带冲洗水批量运行资金和人工成本高需要熟练的维修人员经常需要无机化学调节产生额外的固体大面积要求需要稳定的污泥设计需要考虑气候去除污泥饼是劳动密集型的恶臭电位 离心机的转碗为圆柱锥形设计;圆柱形和圆锥形的比例取决于制造商和离心机的类型。该传送带卷轴适合内碗与小间隙之间的外缘和碗的内表面。传送带旋转，但速度略低于或高于碗。这种碗和输送机涡旋之间的速度差异允许固体从固定进料管的区域输送，在那里污泥进入碗，到脱水海滩，在那里污泥饼被排出。被称为中心的稀流在滤饼排放口的另一端排出。差动速度由齿轮单元和反向驱动器控制。根据污泥类型的不同，饼的固体浓度从15%到36%不等。离心机的容量低至40升/分钟(10 gpm)至超过3000升/分钟(800 gpm)。 固体碗式离心机有逆流和并发碗式设计(见图3.19)。在逆流设计中，污泥进料从小直径的碗端进入，脱水的泥饼被输送到同一端。在并行流设计中，污泥进料从大直径的碗端进入，泥饼向相反的端输送。 由于固体碗离心机设计的改进，饼固体浓度超过40%已被报道。这些机器，被称为高固体(也称为高扭矩)离心机或离心机，有一个稍长的碗长度，一个减少的差速，更高的扭矩，和一个改进的输送机，压在离心机的海滩端固体。这些离心机可能需要更高的聚合物剂量来达到更高的饼固体浓度。 离心机可以成功地脱水许多不同类型的污泥。影响脱水的操作变量包括: •污泥的物理化学性质，如颗粒大小和形状，颗粒密度，温度和液体粘度 •碗/卷轴几何形状，如碗直径，碗长度，锥形碗角(海滩)，以及输送机形状和pitch 碗速(提高碗速可能会减少聚合物的使用，增加饼干度和固体回收率，但可能会缩短轴承寿命，增加设备维护) •碗/滚动差速 •碗中液池的深度 •化学调理 离心机的设计特点在离心机制造商之间有很大的不同。因此，这些变量之间的相互关系对于每台机器都是不同的。离心机作为脱水装置的可靠性只能通过使用拖车安装的测试装置进行测试来评估。根据这些试验数据，可以制定水力和固体载荷能力的全尺寸要求。固体碗式离心机处理不同类型污泥的典型性能数据见表3.14。 虽然许多物理调理方法已经用于离心脱水，最有效的方法一直是聚合物调理。阳离子聚合物似乎对废水污泥最有效。如果铝和铁盐存在时，阴离子聚合物给出了更好的结果。污泥可以使用固体碗离心机脱水，而不使用化学物质;然而，它会导致较差的TSS捕获。
(PRI + WAS)资料来源:部分改编自美国环保署，1979年。 (PRI + WAS)资料来源:部分改编自美国环保署，1979年。 离心机的性能是通过脱水饼固体浓度和TSS回收率(固体捕获)来衡量的。报告的回收率为脱水结块干固体占饲料干固体的百分比。离心增稠的固体回收率见式(3.6)。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
继续阅读:带式压滤机
这篇文章有用吗?
