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污泥脱水技术分析

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点击次数:1481 更新时间:2017年11月03日16:12:33 打印此页 关闭
1基本概述

将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分,转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后,污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十,视污泥和沉渣的性质和脱水设的效能而定。污泥的进一步脱水则称污泥干化,干化污泥的含水率于百分之十。脱水的方法,主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥。造粒法适用于混凝沉淀的污泥。

2污泥分类

  常见污泥的分类:

  1.生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥;

  污泥分类:属亲水性、微细粒度有机污泥,可压缩性能差,脱水性能差。

  2.自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥;

  污泥分类:属中细粒度有机与无机混合污泥,可压缩性能和脱水性能一般。

  3.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥,如造纸厂、印染厂、水洗布厂、石油化工厂、有机化工厂、肉联厂及啤酒厂等等;

  污泥分类:属中细粒度混合污泥,含纤维体的脱水性能较好,其余可压缩性能和脱水性能一般。

  4.工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥,如电镀厂、线路板厂等等;

  污泥分类:属细粒度无机污泥,可压缩性能和脱水性能一般。

  5.工业废水处理产生的物化沉淀中粒度污泥,如钢铁厂脱硫除尘污泥、制碱厂盐泥、铝厂赤泥、陶瓷厂污泥、彩管厂污泥、石灰中和沉淀污泥等等;

  污泥分类:属中粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能较好。

  6.工业废水处理产生的物化沉淀粗粒度污泥:如洗煤厂尾泥、玻璃厂石英渣等等;

  污泥分类:属粗粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能很好。

3脱水方法

  1.自然干化法

  主要构筑物是污泥干化场,一块用土堤围绕和分隔的平地,如果土壤的透水性差,可铺薄层的碎石和砂子,并设排水暗管。依靠下渗和蒸发降低流放到场上的污泥的含水量。下渗过程约经23天完成,可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸发,数周后可降到百分之七十五左右。污泥干化场的脱水效果,受当地降雨量、蒸发量、气温、湿度等的影响。一般适宜于在干燥、少雨、沙质土壤地区采用。

  2.机械脱水法

  通常污泥先进行预处理,改善脱水性能后再脱水。最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂。此外,还有淘洗法和热处理法。机械脱水法有过滤和离心法。过滤是将湿污泥用滤层(多孔性材料如滤布、金属丝网)过滤,使水分(滤液)渗过滤层,脱水污泥(滤饼)则被截留在滤层上。离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机。真空过滤机连续进泥,连续出泥,运行平稳,但附属设施较多。板框压滤机为化工常用设备,过滤推动力大,泥饼含水率较低,进泥、出泥是间歇的,生产率较低。人工操作的板框压滤机,劳动强度甚大,现在大多改用机械自动操作。带式过滤机是新型的过滤机,有多种设计,依据的脱水原理也有不同(重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒),但它们都有回转带,一边运泥,一边脱水,或只有运泥作用。它们的复杂性和能耗都相近。离心法常用卧式高速沉降离心脱水机,由内外转筒组成,转筒一端呈圆柱形,另一端呈圆锥形。转速一般在3000/分左右或更高,内外转筒有一定的速差。离心脱水机连续生产和自动控制,卫生条件较好,占地也小,但污泥预处理的要求较高。 机械脱水法主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。脱水污泥的含水率和污泥性质及脱水方法有关。一般情况下,真空过滤的泥饼含水率为百分之六十至百分之八十,板框压滤为百分之四十五至百分之八十,离心脱水为百分之八十至百分之八十五。

  3.造粒脱水法

  水中造粒脱水机是发展的一种新设备。其主体是钢板制成的卧式筒状物,分为造粒部、脱水部和压密部,绕水平轴缓慢转动。加高分子混凝剂后的污泥,先进入造粒部,在污泥自身重力的作用下,絮凝压缩,分层滚成泥丸,接着泥丸和水进入脱水部,水从环向泄水斜缝中排出。最后进入压密部,泥丸在自重下进一步压缩脱水,形成粒大密实的泥丸,推出筒体。造粒机构造简单,不易磨损,电耗少,维修容易。泥丸的含水率一般在百分之七十左右。

  在污水厂的污泥脱水过程中所产生的滤液,除干化床的滤液污染物含量较少外,其他都含有高浓度的污染物质。因此这些滤液必须处理,一般是与入流废水一起处理。

  污泥—→污泥浓缩—→干化场—→处置

  也可进一步简化为:污泥—→干化场—→处置

  当污泥处置采用卫生填埋工艺时。可采用以下流程:

  污泥—→浓缩—→脱水—→卫生填埋

  中国早期建成的处理厂中,尚有很多厂不采用脱水工艺,直接将湿污泥用做农肥,工艺流程如下:

  污泥—→污泥浓缩—→污泥消化—→农用

  污泥—→污泥浓缩—→农用

  污泥—→农用

  国外很多处理厂采用焚烧工艺,其中很多不设消化阶段,流程如下:

  污泥—→浓缩—→脱水—→焚烧

  省去消化的原因,是不降低污泥的热值,使焚烧阶段尽量少耗或不耗另外的燃料。

离心式脱水机

   离心脱水机主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成,污泥由空心转轴送入转筒后,在高速旋转产生的离心力作用下,立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大,因而产生的离心力也较大,被甩贴在转毂内壁上,形成固体层;水密度小,离心力也小,只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下,被输送到转载的锥端,经转载周围的出口连续排出,液体则由堰四溢流排至转载外,汇集后排出脱水机。

  卧式离心脱水机的缺点:1、噪音大,在现场有心跳加快的感觉;2、物料浓度的变化需及时调节转速与速差;3、在高转速的使用环境中现场较脏,有含泥的雾气产生;4、操作不当是会出现出泥口堵塞,反冲洗时有使出泥重新浆化的可能。优点:连续运行,浆液可不经浓缩。国内只有为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机,如果选择大型离心脱水机,就只能依靠进口,会增加工程投资,同时,离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大,对运行人员的素质要求较高,因此一般污水处理厂均不采用离心脱水工艺。随着科技进步,离心式脱水机的脱水技术在国外有了长足进展,例如瑞典AlfaLayal公司生产的螺旋离心式脱水机,其泥饼含固率可达百分之三十以上,而且操作是在全封闭的环境中进行,脱水机周围没有任何污泥及污水存在,也没有恶臭气味,可以大大改善运行人员的工作环境,因而受到业界人士的青睐。

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