1. <pre id="ud045"></pre>
        2. <track id="ud045"><ruby id="ud045"></ruby></track>
          技術支持
          水廠污泥處理的脫水設備
          日期:2013/1/29 11:55:12 人氣:3759
          我國北方地區隨著用水量的增加,可用作飲用水的水源日益減少,許多城市采取長距離引水,以解決水源短缺問題。原水成本不斷上升,水廠生產棄水的回收與處理逐漸被提上了日程,國內已有數座自來水生產廠的污泥處理設施相繼投入生產運行,效果不一,成本各異。造成這種情況的原因是:自來水廠的生產不同于污水處理廠。形成原水濁度的濁質是多樣的,可以是無機的泥沙,也可以是有機的藻類、細菌等,同一水源在一年中濁度與濁質也會隨季節的不同差異很大。各地區自來水廠所用的凈水藥劑品種也是多種多樣。因此,生產棄水的處理工藝也各不相同。在污泥處理工藝系統的各個處理單元中,最后的脫水工藝是至關重要的。

          1 自來水廠污泥脫水常見的的幾種方式

            當前,自來水廠的污泥處理脫水常見的方式有三種:帶式壓濾機、板框壓濾機、離心脫水機。這三種脫水機械從工作原理講屬于兩種不同的脫水方式。帶式壓濾機和板框壓濾機都屬于過濾原理型脫水機。離心脫水機屬于沉淀原理型脫水機。
            過濾原理型脫水機是利用多孔物質(濾布等)對懸浮物(泥漿等)進行過濾。泥漿中的固體顆粒被阻擋在濾布上形成初始泥餅,由于緊靠濾布處的泥漿顆粒間的架橋作用,在繼續過濾中,初始泥餅層逐漸增厚,泥餅層起阻擋泥漿顆粒的作用,使泥漿顆粒更加難以穿透由濾布和初始泥餅共同組成的過濾層,更小的泥漿顆粒也被截留住,使脫出的水更清。
            板框壓濾機是所有加壓過濾機械中最簡單和應用最廣的一種機型,它由“板”和“框”交替裝配而成,“板”和“框”可以是多種材料制成,有木材制的、鋼材制的、特種合金制的、塑料、玻璃鋼制的。外形可以做成矩形,也可以作成圓形。尺寸范圍為100×100~1550×1800mm,濾框厚度30~200mm,操作壓力通用型為0.7Mpa,特殊材質的板框壓濾機,最大操做壓力可達7 Mpa,木制板框壓濾機工作壓力僅0.4 Mpa。同一種材質的板框壓濾機,隨著板框面積的增大操作壓力逐漸降低。
            板框壓濾機又分為手動和自動,不管手動還是自動都是間歇式工作。
            板框壓濾機的優點是結構簡單,價格便宜,生產能力彈性大,能夠在高壓下工作,泥餅含水率低。缺點是濾布清洗困難,易磨損,壽命短。
            帶式壓濾機工作原理與板框壓濾機相同,優點是能連續工作,缺點是泥餅含水率較板框壓濾機高,同樣存在著濾布清洗困難,易磨損,壽命短的問題。
            離心沉降泛指在離心慣性力作用下,用沉降方法分離泥和水。離心脫水機有多種類型,如三足式沉降離心機、臥式刮刀卸料沉降離心機、螺旋卸料沉降離心機等,工作原理有離心過濾型,有離心沉淀型。自來水廠的污泥處理脫水大多采用“臥式螺旋卸料沉降離心機”簡稱“臥螺機”。 “臥螺機”主要工作原理屬于離心沉淀原理。 “臥螺機”主要工作部件是由錐筒、圓筒組合成的轉鼓和螺旋內桶組成。泥漿經加料管進入螺旋內桶后,再經內桶的加料孔進入轉鼓,沉降到鼓壁的泥渣由螺旋輸送至轉鼓小端排渣孔排除。螺旋與轉鼓同方向旋轉,但具有一定的速度差。分離出的水由轉鼓的大端排出。“臥螺機”是連續工作的,必須連續注入待分離的固-液兩相體,并且不斷地排出分離出的固體和液體。
            由于離心脫水機是利用離心沉降原理進行固液分離,所以被處理的固-液兩相體必須存在一定的密度差,一般要求密度差要大于0.05g/cm3,處理的顆粒尺寸可以從2μm到5mm,泥漿濃度可以低到1%以下,可見“臥螺機”的適應范圍是很寬的。由于“臥螺機”的出泥端轉鼓呈圓錐形,泥渣被螺旋輸送離開液面后,要經過一段脫水區域進一步脫水,因此,“臥螺機”的泥餅含固率比較高。
            因為“臥螺機”的工作原理是沉淀原理,所以重力沉淀的理論與計算方法,在“臥螺機”的使用和計算上都是適用的。離心沉淀同樣也存在著自由沉淀和擁擠沉淀。自由沉淀在層流、過度流、和湍流的沉降速度計算公式,同樣適用于離心沉淀,只要把重力加速度g換成離心加速度rω2即可。

                層流區沉降速度公式

               過度區沉降速度公式

            湍流區沉降速度公式


            應注意的是,在重力沉降過程中,沉降的終速度是一個常數;而在離心沉降過程中,沉降速度是隨顆粒在轉鼓中所處的位置有關的變數;最大沉降速度在轉鼓內壁處。

          2 離心脫水機的重要技術參數

            (1)分離因數Fr
            分離因數Fr是離心力與重力的比值。也表示離心加速度與重力加速度的比值以及在斯托克斯沉降狀態下離心沉降速度與重力沉降速度的比值。分離因數Fr是離心機性能的重要特征之一。

            離心力 

            分離因數 

            分離因數Fr按轉鼓內徑計算。分離因數大的離心機具有較高的分離能力,當前,“臥螺機”的分離因數可以達到3000~4000。
            (2)離心沉降分離極限
            極限顆粒直徑dl:泥水中高分散的顆粒,由于尺寸極小,因布朗運動而具擴散能力,在一定的離心力場的離心力作用下,長期處于懸浮狀態而不能被分離,這種顆粒的尺寸稱為極限顆粒直徑。這種現象稱為離心沉降分離極限。極限顆粒直徑dl按下式計算:

                         

            根據設計的極限顆粒直徑dl可計算最小分離因數Fr

                         

            應用上兩式,可以根據所選定的離心機,計算離心沉降分離極限;也可以根據設計的極限顆粒直徑dl,計算所需的最小分離因數,進而選定機型。

          3 離心機脫水效率的影響因素

            (1)污泥性質
            水分在固液兩相體中存在的劃分方法有多種,有的以受力種類來劃分,有的以存在形式來劃分。自來水廠產生的污泥中的水分,以存在形式來劃分,一般有三種存在方式:① 自由水又稱游離水,是指固體顆粒之間可以自由移動的水。② 濕存水,是指被“固體表面能”吸附的水分子。③ 結合水,是指結合于固體內部的結晶水或細胞內部的水分。這里講的脫水是指分離自由水,對于濕存水和結合水,上述方法很難湊效,要用烘干、焙燒或化學的方法加以解決。
            因為“臥螺機”的工作原理是沉淀原理,所以污泥的密度是影響脫水的重要因素。自來水廠的生產棄水所產生的污泥來自兩方面:原水中所含的雜質和水處理過程中所投加的各種藥劑。污泥的密度也是由這兩種因素決定。
            原水中的雜質基本由無機的泥砂和有機的藻類、細菌等組成。一般講江河水含泥砂較多,湖泊水含藻類、細菌等較多,尤其湖泊水受到污染時情況更加明顯。無機質的泥砂密度較大,有利于使用臥螺機進行脫水。藻類、細菌等有機質密度往往接近水的密度,或小于水的密度,不利于使用臥螺機進行脫水。
            水處理過程中所投加的各種藥劑中的混凝劑和助凝劑最終要以污泥形式排出水體。無機混凝劑和助凝劑最終形成的污泥密度大于水的密度,有機混凝劑和助凝劑最終形成的污泥密度一般接近或小于水的密度,
            水廠排出的污泥是由原水中的雜質和水處理過程中所投加的各種混凝劑和助凝劑藥劑共同形成的,密度很難測定,一般要通過進行污泥沉降實驗確定污泥沉降性能。由于,同一水源在一年中會因季節不同原水中的雜質有很大的變化;一年中所投加的藥劑品種也會有相應的調整,污泥性質在一年中變化很大。所以,“沉降試驗”周期至少要進行一年。以確定最不利于離心脫水的污泥性質和時間段,籍此進行離心機選型。
            (2)水的溫度
            水的溫度影響沉淀速度。水在不同溫度下黏度不同,0℃水的動力黏度為182.5×106公斤·秒/米2,30℃水的動力黏度為81.3×106公斤·秒/米2,兩者相差2.24倍。若其他條件不變,冬季與夏季相比分離效果相差很大。
            (3)污泥顆粒直徑
            污泥顆粒直徑影響沉淀速度。從上述公式可以看出,不論是在層流條件下,還是在過渡流或湍流條件下,顆粒直徑都直接影響沉淀速度,但在生產實際中無法測定具體的顆粒直徑,不管是單個顆粒直徑還是平均顆粒直徑。應注意的是在生產過程中盡量追求形成較大的污泥顆粒,并且在污泥處理過程中盡量不打碎已形成的污泥顆粒。以求獲得較好的分離條件。
            (4)污泥濃度
            污泥濃度影響沉淀方式。由于離心脫水機的工作原理是沉淀原理,所以同樣存在“自由沉淀”和“擁擠沉淀”。由于“擁擠沉淀”是以集群方式大小顆粒共同下沉,可以有較多的小顆粒被裹脅下沉,使泥水達到較好的分離,并得到較清的分離水。較濃的泥漿進入離心機,有利于保持污泥以“擁擠沉淀”方式分離泥水,并且可以減少離心脫水機選用的臺數,提高離心機使用率,節省投資。
            (5)對泥漿的予處理
            予處理有多種,這里僅講兩種經常碰到的脫氣和絮凝。
            在水廠的污泥處理中,如果前部的濃縮采用氣浮工藝,那么被濃縮的污泥中會夾帶大量的氣泡,減少了污泥的視在密度。由于離心脫水機主要依靠水和污泥顆粒的密度差進行工作,當污泥的視在密度等于或小于水的密度時,離心機將無法工作。因此,泥漿進入離心機前必須進行良好的脫氣處理。
            水廠的污泥處理,在泥漿進入離心脫水機前一般都要加入有機絮凝劑以求得到較好的分離效果。投加的有機絮凝劑有多種,經常使用的是聚丙烯酰胺及其衍生物分為非離子型(中性)、陰離子型、陽離子型三類。非離子型中有聚丙烯酰胺、聚氧化乙酰等,陰離子型中有丙烯酰胺共聚物等、聚丙烯酸等,陽離子型中有聚胺、丙烯酰胺共聚物等。合成聚合物價格較高,經驗用量為0.1~0.15 mg/L。由于陽離子型絮凝劑的分子量在三者較低,而價格較高,一般多使用陰離子型和非離子型有機絮凝劑。



          網站首頁 | 公司簡介 | 污水處理 | 廢氣處理 | 環保技術咨詢 | 新聞中心 | 聯系我們 | 網站地圖