带压过滤

带式压滤机S采用单或双移动皮带连续脱水污泥通过一个或多个阶段。所有皮带机过滤过程包括三个基本操作阶段:化学调节进料污泥;重力排水至非流体稠度;排水污泥的剪切和压缩脱水。当脱水

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图7.5。用于污泥脱水的带式过滤器示意图。Falke Bruinsma提供http://photos.innersource.com）

厌氧消化的原液和废弃活性污泥，带式压滤机通常会产生饼固体浓度在18-23%的范围内。

图7.5描述了一个简单的带式压力机，并显示了三个阶段的位置。脱水过程是有效的使用两条无尽的合成纤维带。输送带以恒定的速度绕着辊子系统运转，完成输送、排水和压缩的功能。许多带式压力机除了在压力区使用两条带外，还使用一条初始带进行重力排水。

离心分离

离心脱水污泥分离是一种利用圆柱形滚筒或碗快速旋转产生的力将污泥固体与液体分离的过程。在基本过程中，当污泥泥浆被引入离心机时，它被强制压在碗的内壁上，形成一个池

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图7.6。用于污泥脱水的离心机示意图。

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图7.6。用于污泥脱水的离心机示意图。

的液体。密度的差异导致污泥固体和液体分离成两个不同的层。然后，污泥固体饼和液体集中物分别从装置中排出。这两种类型的离心机用于市政污泥脱水比如篮子和实心碗，它们都是基于这些基本原理。通过污泥投料方式、投加量的大小来区分离心力、固体和液体排放方法、成本和性能。

篮离心机

无孔篮离心机是一种半连续进料和固体排出装置，围绕垂直轴旋转。一个原理图如图7.6所示。图7.6所示。污泥被送入筐底，当装置旋转时，污泥固体在碗壁上形成饼状。液体(集中)被移到装置顶部的挡板或堰上。污泥进料要么持续一个预设的时间，要么直到中心的悬浮固体达到预设的浓度。可用于浓缩或脱水的能力是篮式离心机的一个优势。篮式离心机通常将厌氧消化的初级污泥和废弃活性污泥的50:50混合物脱水至10-15%固体。

碗离心机

一个坚实的碗离心机是一种带有旋转碗的离心机，以恒定的流量将污泥送入其中;可以添加化学物质或聚合物来帮助脱水。从分离得到的精矿通常含有细固体，并返回到废水处理系统。饼有70-80%的水分，由螺旋给料机从碗中排出，进入料斗或输送带。污泥饼超过25%的固体宜通过焚化或填埋处理。

压滤机

压滤机是一种间歇脱水过程。过滤器包括一组垂直并置的凹形板，由该组一端的液压千斤顶相互压紧。施加在每个滤板接头面上的压力必须承受污泥泵送系统产生的腔室内部压力。

这种垂直板布局形成水密过滤室，允许易于机械化的排放饼。滤布紧密啮合应用于这些板的两个沟槽表面。孔口将污泥送入过滤室，在压力下进行过滤。它们通常被放置在的中心板块，允许适当的流量分布，合适的压力，并更好地排出腔内的污泥。固体污泥逐渐积聚在过滤室内，直到最终形成压实饼。滤液在过滤支架的后部收集，并由内部管道带走(图7.7)。

这种压滤机与其他压滤机相比有许多优点过滤设备如真空过滤器和离心机。滤波器按可在可变或低进料固体条件下运行良好。它们也可以产生相对干燥的饼，因为它们可以施加在污泥上的高压差。一台典型的压滤机在100psig的压力下工作，将产生固体含量为25-60%的污泥，这取决于用于沉淀的化学物质。作为比较，篮式离心机产生的污泥固体含量为10-25%，真空过滤器产生的污泥固体含量为15-40%。

压滤机的缺点包括它的批量操作周期，从压滤机中去除饼的劳动，以及寻找和更换磨损或损坏的滤布的停机时间。最初的压滤机设计由交替的板和框组成，这些类型的单元被称为板和框框式压滤机．新的和改进的设计是凹式的板式压滤机．这些板(通常由聚丙烯制成)两侧凹入形成空腔，并用滤布覆盖。这两种印刷机的工作原理基本相同。在一个循环开始时，液压泵和进料泵将板紧紧夹在一起

图7.7。污泥脱水压滤机的图片。

迫使稀释污泥泥浆进入板腔。液体(滤液)通过滤布和模制成板的凹槽流出，并通过进料泵的压力输送到排出口。固体被布保留并留在腔中。这一过程一直持续到空腔被污泥固体填满为止。然后液压被释放，板被分离。污泥固体或饼从空腔中脱落，落入料斗或鼓中。

现代凹进板式压滤机可配备以下设计改进:

•轻质聚丙烯板，具有良好的耐化学性，使用寿命长。

•衬垫板，减少过滤周期中的泄漏。它们取代了非衬垫类型，其中滤布延伸到板之外，形成板之间的密封。

•在过滤循环结束时使用的空气排污歧管，以排出系统中剩余的液体，从而提高污泥干燥度，并有助于饼的释放。

•微处理器控制，允许在整个过滤周期无人值守操作。能够自动调节进料压力，并在液压压力低于预设限制时停用泵。

•手动、半自动或自动移板器，用于在释放泥饼之前分离板。

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图7.8。冻融污泥床Falke Bruinsma提供http://photos.innersource.com）

污泥冷冻

冻结然后解冻污泥将改变污泥的结构，使其易于排出滞留在污泥中的间隙水。污泥结构的膨胀是由于冰的形成冷冻过程中的晶体显然也有助于放松水分子与污泥固体的结合。冻结和解冻废弃活性污泥的工艺已被广泛研究(例如，Reed等，1986年)。人们发现地表水可以通过冻结而排出。当污泥中的水开始冻结时，就会形成一个薄的上层，将针送入污泥中。随着冰的继续生长，固体颗粒越小，前进的冰锋移动它们的速度就越快。一些较大的粒子(可能大于100 ^m)不能被推到冰的前面，而是被困在冻结的物质中而不被移动。随着时间的推移，冰晶使捕获的污泥絮凝体脱水，将颗粒推向更紧密的聚集体。

冻结/解冻过程可以有效地发生在Martel(1989)提出的“冻结床”中(见图7.8)。冷冻床操作

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图7.9。厌氧消化池经冻融处理的污泥样品。Falke Bruinsma提供http://photos.innersource.com）

Ates有点像污泥干燥床除了在冬天的几个月里将污泥薄层涂上，并让其冻结之外。在温暖的天气里，污泥融化，水排出，留下干燥的残留物(图7.9)。

的冷冻/解冻处理活性污泥除非采用自然冷冻和解冻，否则在经济上是不可行的。在美国，泥浆的冻融脱水方法不适用于梅森-迪克森线以南地区、加利福尼亚州、亚利桑那州和新墨西哥州的大部分地区以及西北沿海各州的部分地区。一个简单的方程可用于初步评估冻融法对污泥脱水的可行性，该方程将可冻结的污泥总深度与最大霜冻渗透深度以8厘米为增量进行关联(公式7.1)(Reed et al.， 1995):

2Y = 1.76 (Fp) - 101(公制单位)= 1.76 (Fp) - 40(英制单位)

地点:

2Y =在最温暖的设计年，可以冻结在8cm(或3in)层的污泥的总深度，cm或in Fp =霜渗透的最大深度，cm或in

污泥干燥

污泥干燥是通过水的汽化在污泥。干燥污泥分为两类。一种是干燥床型;另一种是机械装置类型，需要辅助加热来增加污泥中的水分蒸发。自然干燥只有在很长一段时间内才有可能。更快、更小，但成本更高的是机械过程。污泥干燥床是否用于小型社区脱水污水处理产生的污泥．这些床基本上是一个建造的储存淤泥的区域;脱水(干燥)是通过重力和暴露在大气中的污泥中的水分汽化来实现的。一些设计利用空气在床的排水系统下产生真空。干燥后的污泥将被填埋。干燥床的主要优点是低成本和低维护。缺点是清除污泥和更换排水垫层(砂)的成本高;因此干燥床式脱水作业适用于人口2万以上的大型社区。

加热污泥的机械过程包括闪蒸干燥机(图7.10)、喷雾干燥机(图7.11)、旋转干燥机(图7.12)、多室焚化炉(在“焚烧”一节中讨论)，以及多效蒸发器(图7.13)。

闪蒸干燥机涉及到在笼式磨粉机或在热气的存在下粉碎污泥。该过程是基于将细小的污泥颗粒暴露在湍流热气体中足够长的时间，以达到至少90%的固体含量。的干污泥可用作土壤改良剂也可能是焚烧．

喷雾干燥机通常使用离心力将液体污泥雾化成喷雾，喷雾直接进入干燥室，在那里它与热空气接触，迅速将污泥雾干燥成粉末。热空气与污泥流的流动方向或平行或平行逆流．

旋转干燥机的功能是水平的圆柱形窑。滚筒旋转，可能有犁或百叶，机械混合污泥作为

图7.10。原理图用于污泥脱水的闪蒸干燥机。

图7.10。用于污泥脱水的闪蒸干燥机示意图。

鼓。有很多不同的回转窑设计，利用直接加热或间接加热系统。直接加热设计保持污水污泥和热气体之间的接触。间接加热用钢壳将两者分开。

污泥干燥操作中的多效蒸发器采用专利的多效卡弗-格林菲尔德工艺脱水污泥与油混合。这种容易泵送的混合物，通过一系列蒸发器(多效蒸发系统)泵送，选择性地除去污泥中的水，污泥的沸点比油低。即使几乎所有的水都被除去了，油也能使混合物保持液态。这一过程的产物，油和干污泥混合物，是通过离心机分离干污泥固体从油。回收的油可以在加工过程中重复使用。

继续阅读:焚烧

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