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污泥濃縮
來源:本站 作者:匿名 發(fā)布:2010/6/28 修改:2010/6/28
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污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥,含水率很高,體積很大,輸送、處理或處置都不方便。污泥濃縮可使污泥初步減容,使其體積減小為原來的幾分之一,從而為后續(xù)處理或處置帶來方便。首先,經(jīng)濃縮之后,可使污泥管的管徑減小,輸送泵的容量減小。濃縮之后 采用消化工藝時,可減小消化池容積,并降低加熱量;濃縮之后直接脫水,可減少脫水機臺數(shù),并降低污泥調(diào)質(zhì)所需的絮凝劑投加量。
污泥濃縮使體積減小的原因,是濃縮將污泥顆粒中的一部分水從污泥中分離出來。從微觀看,污泥中所含的水分包括空隙水、毛細水、吸附水和結(jié)合水四部分,如圖1所示?障端抵复嬖谟谖勰囝w粒之間的一部分游離水,占污泥中總含水量的65~85%之間;污泥濃縮可將絕大部分空隙水從污泥中分離出來。毛細水系指污泥顆粒之間的毛細管水,約占污泥中總含水量的15~25%之間;濃縮作用不能將毛細水分離, 必須采用自然干化或機械脫水進行分離。吸附水系指吸附在污泥顆粒上的一部分水分,由于污泥顆粒小,具有較強的表面吸附能力,因而濃縮或脫水方法均難以使吸附水與污泥顆粒分離。結(jié)合水是顆粒內(nèi)部的化學(xué)結(jié)合水,只有改變顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu),才可能將結(jié)合水分離。吸附水和結(jié)合水一般占污泥總含水量的10%左右,只有通過高溫加熱或焚燒等方法,才能將這兩部分水分離出來。
污泥濃縮主要有重力濃縮,氣浮濃縮和離心濃縮三種工藝形式。國內(nèi)目前以重力濃縮為主, 但隨著氧化溝、A2/O等污水處理新工藝的不斷增多,氣浮濃縮和離心濃縮將會有較大的發(fā)展。事實上,這兩種濃縮方法在國外早已有了非常成熟的運行實踐經(jīng)驗。
一、重力濃縮工藝
1.工藝原理及過程 重力濃縮本質(zhì)上是一種沉淀工藝,屬于壓縮沉淀。濃縮前由于污泥濃度很高,顆粒之間彼此接觸支撐。濃縮開始以后,在上層顆粒的重力作用下,下層顆粒間隙中的水被擠出界面,顆粒之間相互擁擠得更加緊密。通過這種擁擠積壓縮過程,污泥濃度進一步提高, 從而實現(xiàn)污泥濃縮。
污泥濃縮一般采用圓形池,如圖1所示。進泥管一般在池中心,進泥點一般在池深一半處。排泥管設(shè)在池中心底部的最低點。上清液自液面池周的溢流堰溢流排出。較大的濃縮池一般都設(shè)有污泥濃縮機,如圖2所示。污泥濃縮機系一底部帶刮板的回轉(zhuǎn)式刮泥機。底部污泥刮板可將污泥刮至排泥斗,便于排泥。上部的浮渣刮 板可將浮渣刮至浮渣槽排出。刮泥機上裝設(shè)一些柵條,可起到助濃作用。主要原理是, 隨著刮泥機轉(zhuǎn)動,柵條將攪拌污泥,有利于空隙水與污泥顆粒的分離。對濃縮機轉(zhuǎn)速的要求不像二沉池和初沉池那樣嚴(yán)格,一般可控制在1~4r/h,周邊線速度一般控制在1~4m/min。濃縮池排泥方式可用泵排,也可直接重力排泥。后續(xù)工藝采用厭氧消化時,常用泵排,因可直接將排除的污泥泵送至消化池。
2.工藝控制
(1)進泥量的控制
對于某一確定的濃縮池和污泥種類來說,進泥量存在一個最佳控制范圍。進泥量太大,超過了濃縮能力時,會導(dǎo)致上清液濃度太高,排泥濃度太低,起不到應(yīng)有的濃縮效果;進泥量太低時,不但降低處理量,浪費池容,還可導(dǎo)致污泥上浮,從而使?jié)饪s不能順利進行下去。污泥在濃縮池發(fā)生厭氣分解,降低濃縮效果表現(xiàn)為兩個不同的階段:當(dāng)污泥在池中停留時間較長時,首先發(fā)生水解酸化,使污泥顆粒粒徑變小,比重減輕,導(dǎo)致濃縮困難;如果停留時間繼續(xù)延長,則可厭氧分解或反硝化,產(chǎn)生C02和H2S或N2,直接導(dǎo)致污泥上浮。濃縮池進泥量可由下式計算:
Qi=qs•A/Ci (1)
式中,Qi為進泥量(m3/d);Ci為進泥濃度(kg/m3);A為濃縮池的表面積(m2);qs為固體表面負荷[kg/ (m2•d)]。
固體表面負荷qs系指濃縮池單位表面積在單位時間內(nèi)所能濃縮的干固體量。也的大小與污泥種類及濃縮池構(gòu)造和溫度有關(guān)系,是綜合反映濃縮池對某種污泥的濃縮能力的一個指標(biāo)。溫度對濃縮效果的影響體現(xiàn)在兩個相反的方面:當(dāng)溫度較高時,一方面污水容易水解酸化(腐敗),使?jié)饪s效果降低;但另一方面,溫度升高會使污泥的粘度降低,使顆粒中的空隙水易于分離出來,從而提高濃縮效果。在保證污泥不水解酸化的前提下,總的濃縮效果將隨溫度的升高而提高。綜上所述,當(dāng)溫度在15~20℃時,濃縮效果最佳。初沉污泥的濃縮性能較好,其固體表面負荷qs一般可控制在90~15Okg/(m2•d)的范圍內(nèi);钚晕勰嗟臐饪s性能很差,一般不宜單獨進行重力濃縮。如果進行重力濃縮,則應(yīng)控制在低負荷水平,qs一般在10~3Okg/(m2•d)之間。常見的形式是初沉污泥與活性污泥混合后進行重力濃縮,其qs取決于二種污泥的比例。如果活性污泥量與初沉污泥量在1:2~2:1之間,qs可控制在25~8Okg/(m2•d),常在60~7Okg/(m2•d)之間。即使同一種類型的污泥,qs值的選擇也因廠而異,運行人員在運行實踐中,應(yīng)摸索出本廠的qs最佳控制范圍。
由式(1)計算確定的進泥量還應(yīng)當(dāng)用水力停留時間進行核算。水力停留時間計算如下:
T=V/Qi=A•H/Qi (2)
式中,A為濃縮池的表面積(m2);H為濃縮池的有效水深,通常指直墻深度(m)。 水力停留時間一般控制在12~30h范圍內(nèi)。溫度較低時,允許停留時間稍長一些; 溫度較高時,不應(yīng)使停留時間太長,以防止污泥上浮。
【實例計算】 某處理廠的污水處理系統(tǒng)每天產(chǎn)生含水率為98%的混合污泥1500m3。該廠污泥處理系統(tǒng)中有4座直徑為14m、有效水深為4m的圓形重力濃縮池。 該廠在運行中發(fā)現(xiàn)固體表面負荷宜控制在7Okg /(m2•d)左右。試計算該廠需投運的濃縮池數(shù)量及每池的進泥量,并對水力停留時間進行核算。
【解】濃縮池的面積A=3.14×7×7=154m2,濃縮池的有效容積V=154×4=615m3。污泥的含水率為98%,則含固量為2%,Ci=20kg/m3。將A、Ci及qs值代人式(1), 得每座濃縮池的進泥量
Qi=70×154/20=540m3/d
將V和Qi代人式(2),得水力停留時間
T=615/540=1.13d=27h<30h
需投運的濃縮池數(shù)量
n=1500/5400=2.8≈3
因此,該廠需投運3座濃縮池,每池的進泥量為540m3/d,污泥在每池中的停留時間為27h。
(2)濃縮效果的評價
在濃縮池的運行管理中,應(yīng)經(jīng)常對濃縮效果進行評價,并隨時予以調(diào)節(jié)。濃縮效果通常用濃縮比、分離率和固體回收率三個指標(biāo)進行綜合評價。濃縮比系指濃縮池排泥濃度與之入流污泥濃度比,用f表示,計算如下:
f=Cμ/Ci (3)
式中,Ci為入流污泥濃度(kg/m3);Cμ為排泥濃度(kg/m3)。
固體回收率系指被濃縮到排泥中的固體占入流總固體的百分比,用表示,計算如下:
η=Qμ•Cμ/(Qi•Ci) (4)
式中,Qμ為濃縮池排泥量(m3/d);Qi為入流污泥量(m3/d)。
分離率系指濃縮池上清液量占入流污泥量的百分比,用F表示,計算如下:
F=Qe/Qi=1-η/f (5)
式中,Qe為濃縮池上清液流量(m3/d);f表示污泥經(jīng)濃縮池后被濃縮了多少倍;可表示經(jīng)濃縮之后,有多少干污泥被濃縮出來;F表示經(jīng)濃縮之后,有多少水分被分離出來。
以上三個指標(biāo)相輔相承,可衡量出實際濃縮效果。一般來說,濃縮初沉污泥時,f應(yīng)大于2.0,η應(yīng)大于90%。如果某一指標(biāo)低于以上數(shù)值,應(yīng)分析原因,檢查進泥量是否合適,控制的qs是否合理,濃縮效果是否受到了溫度等因素的影響。濃縮活性污泥與初沉污泥組成的混合污泥時,f應(yīng)大于2.0,可應(yīng)大于85%。
【實例分析】某處理廠污泥濃縮池,當(dāng)控制qs為5Okg/(m2•d)時,得到如下濃縮效果:
入流污泥量=500m3/d
入流污泥的含水率為98%
排泥量Qμ=200m3/d
排泥的含水率為95.5%
試評價濃縮效果,并計算分離率。
【解】Ci=2%=20kg/m3 Qi=500m/d
Qμ=4.5%=45kg/m3 Qμ=200kg/m3
將以上數(shù)值代入式(3)和式(4),可得
f=45/20=2.25>2.0
η=200×45/(500×20)=90%≥90%
F=(500-200)/500=60%
經(jīng)計算可知,該濃縮效果較好。污泥被濃縮了2.25倍,有90%的污泥固體隨排泥進入后續(xù)污泥處理系統(tǒng),只有10%的污泥固體隨上清液流失。經(jīng)濃縮之后,60%的上清液中攜帶10%的固體從污泥中分離出來。
(3)排泥控制
濃縮池有連續(xù)和間歇兩種運行方式。連續(xù)運行是指連續(xù)進泥連續(xù)排泥,這在規(guī)模較大的處理廠比較容易實現(xiàn)。小型處理廠一般只能間歇進泥并間歇排泥,因為初沉池只能是間歇排泥。連續(xù)運行可使污泥層保持穩(wěn)定,對濃縮效果比較有利。無法連續(xù)運行的處理廠應(yīng)“勤進勤排”,使運行盡量趨于連續(xù),當(dāng)然這在很大程度上取決于初沉池的排泥操作。不能做到“勤進勤排”時,至少應(yīng)保證及時排泥。一般不要把濃縮池作為儲泥池使用,雖然在特殊情況下它的確能發(fā)揮這樣的作用。每次排泥一定不能過量,否則排泥速度會超過濃縮速度,使排泥變稀,并破壞污泥層。
3.日常維護管理
濃縮池的日常維護管理,包括以下內(nèi)容:
(1)由浮渣刮板刮至浮渣槽內(nèi)的浮渣應(yīng)及時清除。無浮渣刮板時,可用水沖方法,將浮渣沖至池邊,然后清除。
(2)初沉污泥與活性污泥混合濃縮時,應(yīng)保證兩種污泥混合均勻,否則進入濃縮池會由于密度流擾動污泥層,降低濃縮效果。
(3)溫度較高,極易產(chǎn)生污泥厭氧上浮。當(dāng)污水生化處理系統(tǒng)中產(chǎn)生污泥膨脹時,絲狀菌會隨活性污泥進入濃縮池,使污泥繼續(xù)處于膨脹狀態(tài),致使無法進行濃縮。對于以上情況,可向濃縮池入流污泥中加入Cl2、KMnO4、03、H202等氧化劑,抑制微生物的活動,保證濃縮效果。同時,還應(yīng)從污水處理系統(tǒng)中尋找膨脹原因,并予以排除。
(4)在濃縮池入流污泥中加入部分二沉池出水,可以防止污泥厭氧上浮,提高濃縮效果,同時還能適當(dāng)降低惡臭程度。
(5)濃縮池較長時間沒排泥時,應(yīng)先排空清池,嚴(yán)禁直接開啟污泥濃縮機。
(6)由于濃縮池容積小,熱容量小,在寒冷地區(qū)的冬季濃縮池液面會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。此時應(yīng)先破冰并使之溶化后,再開啟污泥濃縮機。
(7)應(yīng)定期檢查上清液溢流堰的平整度,如不平整應(yīng)予以調(diào)節(jié),否則導(dǎo)致池內(nèi)流態(tài)不均勻,產(chǎn)生短路現(xiàn)象,降低濃縮效果。
(8)濃縮池是惡臭很嚴(yán)重的一個處理單元,因而應(yīng)對池壁、浮渣槽、出水堰等部位定期清刷,盡量使惡臭降低。
(9)應(yīng)定期(每隔半年)排空徹底檢查是否積泥或積砂,并對水下部件予以防腐處理。
4.異常問題分析與排除
現(xiàn)象一:污泥上浮。液面時泡逸出,且浮渣量增多。
其原因及解決對策如下:
(1)集泥不及時?蛇m當(dāng)提高濃縮機的轉(zhuǎn)速,從而加大污泥收集速度。
(2)排泥不及時。排泥量太小,或排泥歷時太短。應(yīng)加強運行調(diào)度,做到及時排泥。
(3)進泥量太小,污泥在池內(nèi)停留時間太長,導(dǎo)致污泥厭氧上浮。解決措施之一是加Cl2、03等氧化劑,抑制微生物活動,措施之二是盡量減少投運池數(shù),增加每池的進泥量,縮短停留時間。
(4)由于初沉池排泥不及時,污泥在初沉池內(nèi)已經(jīng)腐敗。此時應(yīng)加強初沉池的排泥操作。
現(xiàn)象二:排泥濃度太低,濃縮比太小。
其原因及解決對策如下:
(1)進泥量太大,使固體表面負荷qs增大,超過了濃縮池的濃縮能力。應(yīng)降低入流污泥量。
(2)排泥太快。當(dāng)排泥量太大或一次性排泥太多時,排泥速率會超過濃縮速率,導(dǎo)致排泥中含有一些未完成濃縮的污泥。應(yīng)降低排泥速率。
(3)濃縮池內(nèi)發(fā)生短流。能造成短流的原因有很多,溢流堰板不平整使污泥從堰板最. 較低處短路流失,未經(jīng)過濃縮,此時應(yīng)對堰板予以調(diào)節(jié)。進泥口深度不合適,入流擋板,或?qū)Я魍裁撀,也可?dǎo)致短流,此時可予以改造或修復(fù)。另外,溫度的突變、入流污泥含固量的突變或沖擊式進泥,均可導(dǎo)致短流,應(yīng)根據(jù)不同的原因,予以處理。
5.分析測量與記錄
(1)分析項目如下:
含水率(含固量):濃縮池進泥和排泥,每天3次,取瞬時樣
BOD5:濃縮池上清液,每天1次,取連續(xù)混合樣
SS:濃縮池上清液,每天3次,取瞬時樣
TP:濃縮池上清液,每天1次,取連續(xù)混合樣
(2)測量項目如下:
溫度:進泥及池內(nèi)污泥
流量:進泥量與排泥量
(3)計算項目如下:
計算并記錄qs、T、f、η、F
(二)氣浮濃縮工藝
1.工藝原理及過程
初沉污泥的比重平均為1.02~1.03,污泥顆粒本身的比重約為1.3~1.5,因而初沉污泥易于實現(xiàn)重力濃縮;钚晕勰嗟谋戎丶s在1.O~1.005之間,活性污泥絮體本身的比重約在1.O~1.01,泥齡越長,其比重越接近于1.0。當(dāng)處于膨脹狀態(tài)時,其比重甚至?xí)∮?.0。因而活性污泥一般不易實現(xiàn)重力濃縮。針對活性污泥絮體不易沉淀的特點,可順其自然,設(shè)法使之上浮,以實現(xiàn)濃縮,此即為氣浮濃縮工藝的基本原理。向污泥中強制溶入氣體,氣體產(chǎn)生的大量微小氣泡附著在污泥絮體的周圍,使其比重小于1.0,從而使污泥絮體強制上浮,更好地實現(xiàn)了污泥的濃縮。常用的氣浮工藝為加壓溶氣氣浮系統(tǒng),其流程如圖3所示。氣浮濃縮池分離出的上清液(實際為下清液) 進入貯存池,部分清液排至污水處理系統(tǒng)進行處理,另外一部分被加壓泵抽取加壓。加壓后的污水在管路內(nèi)與空壓機壓人的空氣混合之后,進入溶氣罐。在溶氣罐內(nèi),空氣將大部分溶入污水中。溶氣后的污水與進入的污泥在管道內(nèi)混合后進入氣浮池。入池后, 由于壓力劇減,溶氣會形成大量的細微氣泡,這些氣泡將附著在污泥絮體上,使絮體隨之一起上升。升至液面的絮體大量積累后形成濃縮污泥,從而實現(xiàn)了污泥的濃縮。常用鏈條式刮泥機將污泥刮至積泥槽,然后進入脫氣池攪拌脫氣。脫氣的目的是將污泥中的溶氣全部釋放出來,否則會干擾后續(xù)的厭氧消化或脫水。氣浮池有矩形和圓形兩種,泥量較少時常采用矩形池,泥量較大時常采用圓形輻流氣浮池。對于含固量在0.5%左右的活性污泥,經(jīng)氣浮濃縮后含固量可超過4%。由于氣浮池中的污泥含有溶解氧,因而其惡臭要較重力濃縮低得多。另外,好氧消化后的污泥重力濃縮性很差,也可用氣浮濃縮工藝進行泥水分離,對于氧化溝或硝化等大泥齡工藝所產(chǎn)生的剩余活性污泥,氣浮濃縮的優(yōu)勢將更加突出。
2.工藝控制
(1)進泥量控制 在運行管理中,必須控制進泥量。如果進泥量太大,超過氣浮濃縮系統(tǒng)的濃縮能力,則排泥濃度將降低;反之,如果進泥量太小,則造成濃縮能力的浪費。進泥量可用下式計算:
Qi=qs•A/Ci (6)
式中,qs為氣浮池的固體表[kg/(m2•d)];A為氣浮池表面積(m2);Ci為入流污泥濃度(kg/m3)。
當(dāng)濃縮活性污泥時,qs一般在50~120kg/(m2•d)范圍內(nèi),其值與活性污泥的SVI值等性質(zhì)有關(guān)系。qs可由實驗確定,也可在運行實踐中得出適合本廠污泥的負荷值。
(2)氣量的控制
氣量控制將直接影響排泥濃度的高低。一般來說,溶入的氣量越大,排泥濃度也越高,但能耗也相應(yīng)增高。氣量可用下式計算:
Qa=Qi•Ci•A/(S/γ) (7)
式中,Qi和Ci分別為入流污泥的流量和濃度;γ為空氣容重(kg/m3),與溫度有關(guān),見表1;A/S為氣浮濃縮的氣固比,系指單位重量的干污泥量在氣浮濃縮過程中所需要的空氣重量。 A/S值與要求的排泥濃度有關(guān)系,A/S越大排泥濃度越高。
空氣在水中的溶解度及容重(1atm) 表1
溫度(℃) 溶解氧(m3/m3) 容重(kg/m3)
0 0.0288 1.252
10 0.0226 1.206
20 0.0187 1.164
30 0.0161 1.127
40 0.0142 1.092
對于活性污泥,A/S一般在0.01~0.04之間。A/S值與污泥的性質(zhì)關(guān)系很大,當(dāng)活性污泥的SVI〉350時,即使A/S〉0.06,也不可能使排泥含固量超過2%。當(dāng)SVI在100左右時,污泥的氣浮濃縮效果最好。表2為不同的A/S值對應(yīng)的排泥濃度。處理廠可通過試驗或運行實際,并針對后續(xù)處理工藝對濃縮的要求,確定出適合本廠情況的A/S值。
不同氣固比A/S對應(yīng)的排泥濃度(SVI=100) 表2
氣固比 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.040
排泥濃度(%) 1.5 2.0 2.8 3.3 3.8 4.5
(3)加壓水量控制
加壓水量應(yīng)控制在合適范圍內(nèi)。水量太少,溶不進氣體,不能起到氣浮效果;水量太多,不僅能起升高,也可能影響細氣泡的形成。加壓水量可由下式計算:
Qw=(Qi•Ci•A/S)/[Cs•(ηP-1)] (8)
式中,Qw為加壓水量(m3/d);Qi為入流污泥量(m3/d);Ci為入流污泥的濃度(kg/m3);Cs為1大氣壓下空氣在水中的飽合溶解度(kg/m3);P為溶氣罐的壓力,一般控制在3~5atm;η為溶氣效率,即加壓水的飽和度,與壓力有關(guān)系,在3~5abn下,可一般在50~80%之間。
(4)水力表面負荷的控制
通過以上各步確定了進泥量、空氣量及加壓水量之后,還應(yīng)對氣浮池進行水力表面負荷的核算。水力表面負荷qh可用下式計算:
qh=(Qi+Qw)/A (9)
式中,Qi和Qw分別為入流污泥和加壓水的流量(m3/d);A為氣浮池的表面積(m2)。
對活性污泥,qh一般應(yīng)控制在120m3/(m2•d)以內(nèi),qh如果太高,使上清液的固體濃度明顯升高。另外,污泥在氣浮池內(nèi)的停留時間也影響濃縮效果。停留時間T可計算如下:
T=A•H/(Qi+Qw) (10)
式中,H為氣浮池的有效深度(m);其它參數(shù)同前。
對活性污泥,要得到較好的氣浮濃縮效果,一般應(yīng)控制T≥20min。
【實例計算】某處理廠設(shè)有4座氣浮濃縮池,每座池的尺寸為B×L×H=12m×3m×4m。該廠污水處理產(chǎn)生的剩余活性污泥含固量為0.5%,欲將其濃縮至4%,則氣浮池的固體表面負荷qs應(yīng)為8Okg/(m2•d),氣固比A/S為0.035,溶氣罐內(nèi)壓力應(yīng)保持在4個大氣壓,此時溶氣效率可為75%。試計算20℃,剩余污泥產(chǎn)量為1700m3/d時,應(yīng)投運的氣浮池數(shù)量及每池的溶氣量和加壓水量。
【解】已有數(shù)據(jù)整理如下:Qi=1700m3/d,Ci=0.5%=5kg/m3,qs=8Okg/(m2•d),A/S=0.035,P=4atm,η=75%,A=12×3=36m2,H=4m。
查表1,得20℃時,γ=1.164kg/m3,Cs =1.164×0.0187=0.02kg/m3
、賹i,A和qs值代入式(6),得每池的允許進泥量。
Qi=80×36/5=576m3/d
、谛柰哆\氣浮池的數(shù)量 n=1700/576=2.95≈3座
、蹖i、Ci、A/S、γ代人式(7),得每池所需溶氣量
Qa=576×5×0.035/1.146=88m3/d
、軐i、A/S,Ci、Cs、η、P值代入式(8),得每池所需溶氣水量
Qw=576×0.035×5/[0.02×(0.75×4-1)]=2520m3/d
、輰i、Qw、A值代入式(9),得水力表面負荷
qh=(576+2520)/36=86m3/(m2•d)<120m3/(m2•d)
、迣i、Qw、A、H值代人式(10),得停留時間
T=36×4/(576+2520)=0.046d=66min>20min
因此,該廠需將3座氣浮池投入運行,每池所需溶氣量為88m3/d,所需加壓水量為2520m3/d。
(5)刮泥控制
運行正常的氣浮池,液面之上會形成很厚的污泥層。污泥層厚度與刮泥周期有關(guān),刮泥周期越長(即刮泥次數(shù)越少),泥層越厚,污泥的含固量也越高。泥層厚度常在0.2~0.6m之間,越往上層,含固量越高,平均含固量一般在4%以上。一般情況下,泥層厚度增至0.4m時,即應(yīng)開始刮泥。雖然使厚度增高,可繼續(xù)提高含固量,但高含固量的污泥不易刮除。刮泥機的刮泥速度不宜太快,一般應(yīng)控制在05m/min以下。每次刮泥深度不宜太深,可淺層多次刮除。如果總泥層厚度為0.4m,則刮至0.2m時即應(yīng)停止,否則可使泥層底部的污泥,帶著水分翻至表面,影響濃縮效果。
入流污泥中的固體,并不全部被浮至表面,約有近1/3的泥量仍繼續(xù)沉至氣浮池底部,這部分主要是一些無機成分,包括沉砂池未去除的一些細小沉砂。一些不設(shè)初沉池的延時曝氣工藝系統(tǒng),例如氧化溝工藝,其產(chǎn)生的剩余活性污泥中,沉至氣浮池底的污泥可能還會超過1/3。由于以上原因,氣浮池底部一般也必須設(shè)置刮泥機,將沉下的污泥及時刮除。
3.異常問題的分析及排除
現(xiàn)象一:氣浮污泥的含固量太低。其原因及解決對策如下:
(1)刮泥周期太短,刮泥太勤,不能形成良好的污泥層,應(yīng)降低刮泥頻率,延長刮泥周期。
(2)溶氣量不足。溶氣不足,導(dǎo)致氣固比降低,因此氣浮污泥的濃度也降低,應(yīng)增大空壓機的供氣量。
(3)入流污泥超負荷。入流污泥量太大或濃度太高,超過了氣浮濃縮能力,應(yīng)降低進泥量。
(4)入流污泥SVI值太高。SVI值為100左右時,氣浮效果最好,這一點與重力濃縮是一致的。當(dāng)SVI值大于200時,濃縮效果將降低。此時應(yīng)采取的措施之一是向入流污泥中投入適混凝劑,暫時保證濃縮效果;措施之二是從污水處理系統(tǒng)中尋找SVI值升高的原因,針對原因,予以排除。
現(xiàn)象二:氣浮分離清液含固量升高。正常運行時,分離液的SS應(yīng)在500mg/L之下,當(dāng)超過500mg/L時,即屬異常。
其原因及解決對策如下:
(1)超負荷。入流污泥量太多或含固量太高,超過了系統(tǒng)濃縮能力,應(yīng)適當(dāng)降低入流污泥量。
(2)刮泥周期太長。如果長時間不刮泥,使氣浮污泥層過厚,也將影響濃縮效果,導(dǎo)致分離液SS升高,此時應(yīng)立即刮泥。
(3)溶氣量不足。氣固比太低,應(yīng)增大溶入的氣量。
(4)池底積泥,腐敗酸化。池底的排泥常常得不到重視。池底積泥時間太長,會影響濃縮效果直接導(dǎo)致分離液SS升高,應(yīng)加強池底積泥的排除。
4.分析測量與記錄
(1)分析項目如下:
含水率(含固量):氣浮池的進泥和排泥,每天數(shù)次瞬時樣
BOD5:分離清液,每天1次,取連續(xù)混合樣
SS:分離清液,每天3次,取瞬時樣
(2)測量項目如下:
溫度:環(huán)境溫度和污泥溫度
流量:溶入每池的空氣流量,加壓水量,進泥量和排泥量
(3)計算項目如下:
計算并記錄:qs、qh、S/A、T等參數(shù)值
三、離心濃縮工藝
重力濃縮的動力是污泥顆粒的重力,氣浮濃縮的動力是氣泡強制施加到污泥顆粒上的浮力,而離心濃縮的動力是離心力。由于離心力是重力的500~3000倍,因而在很大的重力濃縮池內(nèi)要經(jīng)十幾小時才能達到的濃縮效果,在很小的離心機內(nèi)就可以完成,且只需十幾分鐘。對于不易重力濃縮的活性污泥,離心機可借其強大的離心力,使之濃縮;钚晕勰嗟暮塘吭0.5%左右時,經(jīng)離心濃縮,可增至6%。離心濃縮過程封閉在離心機內(nèi)進行,因而一般不會產(chǎn)生惡臭。對于富磷污泥,用離心濃縮可避免磷的二次釋放,提高污水處理系統(tǒng)總的除磷率。
離心濃縮工藝最早始20世紀(jì)20年代初,當(dāng)時采用的是最原始的筐式離心機。后經(jīng)過盤嘴式等幾代更換,現(xiàn)在普遍采用的為臥螺式離心機。離心脫水也是一種常用的污泥脫水工藝,采用的離心機與用于濃縮的離心機的原理和形式基本一樣,其差別在于離心濃縮機用于濃縮活性污泥時,一般不需加入絮凝劑調(diào)質(zhì),而離心脫水機則要求必須加入絮凝劑進行調(diào)質(zhì)。當(dāng)然,如果要求濃縮污泥含固量大于6%,則可適量加入部分絮凝劑,以提高含固量;但切忌加藥過量,否則易造成濃縮污泥泵送困難。
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