固体废物的脱水.ppt

第五章固体废物的脱水 田园副教授Email 1063894206 一 脱水对象 含水率超过90 的固体废物 二 固体废物的水分的存在形式 一 间隙水 存在污泥颗粒间隙中的水称间隙水 约占污泥水分的70 左右 一般用浓缩法分离 二 毛细管结合水 在污泥颗粒间形成一些小的毛细管 这种毛细管有裂纹形和楔形两种 其中充满水分 分别称为裂纹毛细管和楔形毛细管结合水 约占污泥水分的20 左右 可采用高速离心机脱水 负压或正压过滤机脱水 三 表面吸附水 吸附在污泥颗粒表面的水称为表面吸附水 约占污泥水分的7 左右 可用加热法脱除 四 内部水 存在污泥颗粒内部或微生物细胞内的水称为内部水 约占污泥水分的3 左右 可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法 冷冻法去除 结合强度由大到小顺序 也是污泥脱水的难易顺序 内部水 表面吸附水 楔形毛细管结合水 裂纹毛细管结合水 间隙水 三 脱水方法 浓缩的主要目的 除去间隙水 减少污泥体积 为后续处理处置创造条件 一 污泥浓缩 eg 污泥的含水率从99 5 减到99 体积减为原体积的1 2 后续处理若为厌氧消化 消化池容积可大大缩小 若为好氧消化或化学稳定 可节约空气量及药剂量 污泥浓缩的技术界限大致为 活性污泥含水率可降至97 98 初次沉淀污泥可降至85 90 1 重力浓缩法 是使用最广泛 最简便的浓缩法 但占地面积大 脱水对象是间隙水 借助重力作用使固体废物脱水的方法 最适于重质污泥 如初次原污泥 该方法不能进行彻底的固液分离 常与机械脱水配合使用 作为初步浓缩 重力浓缩运行方式 间歇式浓缩池 污泥是间歇给入 在给入污泥前需先放空上清液 因此在浓缩池的不同高度设有上清液排放管 仅在小型处理厂或工业企业污水处理厂脱水使用 操作麻烦 单位处理量所需池容大 设计参数为停留时间 一般为9 12h 浓缩池的上清液 应回到初沉池前重新处理 图 间歇式污泥浓缩池 连续式浓缩池 一般设有中心管 稀污泥浆从中心管给入池内 进行拥挤沉降与浓缩 澄清水由池表面周边溢流堰溢出 浓缩污泥从池底排出 当需要处理大量污泥时 可选用带刮泥机的连续式辐射浓缩池 多用于大中型污水处理厂 结构类似于辐射沉淀池 重力浓缩运行方式 图 连续式污泥浓缩池 目的 依靠大量微小气泡附着在颗粒上 形成颗粒 气泡结合体 进而产生浮力把颗粒带到水面达到浓缩的目的 适合于处理比重接近于1的轻质污泥 如活性污泥 速度快 浓缩度高 处理时间为重力浓缩的1 3 占地少 刮泥方便 基建和操作费用高 管理复杂 运行费用为重力浓缩的2 3倍 2 气浮浓缩法 澄清水从池底引出 一部分排走 另一部分用水泵回流 通过水射流器或压气机将空气引入 然后在溶气罐内溶入水中 溶气水经减压阀进入混合池 与流入该池的新污泥混合 减压析出的空气便携带固体上浮 形成浮渣层 用刮板刮出使得到分离 采用回流充气的优点是节省新水 管理方便 缺点是增加回流系统电耗 利用固体颗粒和水的密度差异 在高速旋转的离心机中 不同的离心力使得固液分离的过程 若处理轻质污泥 采用离心机能获得良好的效果 一些试验表明 盘式离心机能将浓度为0 5 的活性污泥浓缩到5 6 其特点是效率高 时间短 占地少 卫生条件好 但运行与机械维修费用高 3 离心浓缩法 二 污泥调理 1 污泥的洗涤 适用于消化污泥的预处理 用水为污泥的2 5倍 洗涤后 混凝剂的消耗量 加药量 可节省50 80 有单级 二级或多级串联洗涤形式 其中以二级串联逆流洗涤最佳 洗涤水可用二次沉淀池出水 洗涤后的上清液必须回到污水处理厂处理不得直接排放 洗涤后的污泥肥效降低 不宜做土壤改良剂 2 加药调理 目的 加入混凝剂及助凝剂 促使污泥颗粒絮凝 改善脱水性能 原理 污泥水合物细小且带电 形成稳定的胶体悬浮液难以泥水分离 通过加药减少离子和水分子的亲和力 2 加药调理 助凝剂 主要作用为调节污泥的pH 改变污泥颗粒结构 破坏胶体稳定性 增强絮凝强度 2 加药调理 2 加药调理 混凝剂 使用三氯化铁与石灰时 先加铁盐再加石灰 高分子混凝剂与助凝剂合用时 一般先加助凝剂后加混凝剂 机械脱水方法与混凝剂类型有一定联系 离心脱水不宜使用无机混凝剂搅拌或循环混合会影响混凝效果 应适度 混凝剂使用注意事项 3 热处理法 即蒸煮处理 通过将污泥加热 使部分有机物分解及亲水性有机胶体物质水解 污泥中的细胞分解破坏后水游离出来 适用于脱水性较差的污泥 分高压加压处理法 170 200 10 15Mpa 1 2h 和低温加压处理法 150 10Mpa 优缺点 污泥脱水性能改善 卫生 适应性强易腐蚀和磨损 泥水分离液需二次处理 条件苛刻 时间长 费用高 利用具有许多毛细孔的物质作为过滤介质 以某种设备在过滤介质两侧产生压差作为过滤动力 固体废物中的溶液穿过介质成为滤液 固体颗粒呗截留成为滤饼的分离过程 三 机械脱水 一 过滤介质 过滤介质 具有足够的机械强度和尽可能的流动阻力的滤饼的支撑物 种类 织物 棉 毛 丝 麻等粒状 细砂 木炭 硅藻土等多孔固体介质 很对微孔细道的固体材料 加压或抽真空方式将滤层内液体用空气或者蒸汽排除 如 间歇式 连续式 转鼓式 真空过滤机机械压缩的压榨法 板框 叶片 滚压带式 压滤机离心脱水法去除料层内液体 圆筒形 圆锥形 锥筒形 转筒离心机 二 过滤设备 真空过滤机 真空过滤机的特点是适应性强 连续运行 操作平稳 全过程机械化 它的缺点是多数污泥须经调理才能过滤 且工序多 费用高 转鼓式真空过滤机是应用最广的一种 压滤机 一 自动板框压滤机自动板框压滤机由主梁 滤布 固定压板 滤板 滤框 活动压板 压紧机构 洗刷槽等组成 二 厢式全自动压滤机厢式全自动压滤机只有滤板 没有滤框 污泥由泵加压后从中心进泥管进入 通过两侧滤布的滤液由滤板的出液口排出 压力过滤机简称压滤机 其特点是作用压力要比真空抽力大 滤饼含水率低 最低达50 它的缺点是间断运行 拆装频繁 滤布易坏 管理麻烦 离心脱水 离心脱水是利用污泥固体颗粒与水的密度差 在离心机中产生不同离心力 实现污水分离 滚压脱水 滚压脱水机由滚压轴和滤布组成 其工作原理是先将污泥浆进行化学调理后 给入浓缩段 依靠重力作用浓缩脱水 使污泥失去流动性 不致在压榨时被挤出滤布带 浓缩段的浓缩时间一