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WSZ-0.6一體化美麗鄉(xiāng)村生活污水處理設(shè)備技熱干化脫水
污泥經(jīng)機械脫水后,在外部加熱的條件下,通過傳熱和傳質(zhì)過程,使污泥中水分蒸發(fā),即隨著相變化使水從泥中分離出去的過程。
按傳質(zhì)方式可分為直接加熱、間接加熱、直接和間接聯(lián)合加熱三類。
按設(shè)備形式可分為轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、帶式、螺旋式、離心干化機、噴淋式多效蒸發(fā)器、流化床、多重盤管式、薄膜式、槳板式。
◆ 機械脫水
污泥的機械脫水是以過濾介質(zhì)兩面的壓力差作為推動力,使污泥水分被強制通過過濾介質(zhì),形成濾液;而固體顆粒被截留在介質(zhì)上,形成濾餅,從而達到脫水的目的。過濾基本過
常用的污泥機械脫水方法有壓濾法、離心法和真空吸濾法等。其基本原理相同,不同點僅在于過濾推動力的不同。真空吸濾脫水是在過濾介質(zhì)的一面造成負壓;壓濾脫水是加壓污泥把水分壓過過濾介質(zhì);離心脫水的過濾推動力是離心力。
目前國內(nèi)新建的處理廠,絕大部分采用帶式壓濾脫水機,具有出泥含水率低且穩(wěn)定、能耗少、管理不復(fù)雜等特點。污泥經(jīng)脫水后,其體積減至濃縮前的1/10,脫水前的1/5,大大降低了后續(xù)污泥處置的難度。
3.12.1.2 污泥厭氧消化
污泥厭氧消化是指在厭氧條件下,通過微生物作用將污泥中的有機物轉(zhuǎn)化為沼氣,從而使污泥中有機物礦化穩(wěn)定的過程。厭氧消化可降低污泥中有機物的含量,減少污泥體積,提高污泥的脫水性能。
(1)工藝流程
污泥經(jīng)過濃縮池濃縮后,利用泵提升進入熱交換器,然后進入?yún)捬跸兀谖⑸镒饔孟挛勰嘀杏袡C物得到降解。厭氧消化過程產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水、脫硫后可作為燃料利用。消化穩(wěn)定后的污泥經(jīng)脫水形成泥餅外運處置。
(2)污泥厭氧消化工藝類型
① 高溫厭氧消化
經(jīng)過濃縮、均質(zhì)后的污泥(含水率94%~97%)進入高溫(53±2oC)厭氧消化池進行厭氧消化,有機物降解率可達40%~50%,對寄生蟲(卵)的殺滅率可達99%,消化時間為10~15d。高溫厭氧消化池投配率以7%~10%為宜。
該工藝的特點:微生物生長活躍,有機物分解速度快,產(chǎn)氣率高,停留時間短,但需要維持消化池的高溫運行,能量消耗較大,系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。
② 中溫厭氧消化
經(jīng)過濃縮、均質(zhì)后的污泥進入中溫厭氧消化池進行厭氧消化。中溫厭氧消化分為一級中溫厭氧消化(停留時間約20d)和二級中溫厭氧消化(停留時間約10d)。中溫厭氧消化池投配率以5%~8%為宜。
該工藝的特點:消化速率較慢,產(chǎn)氣率低,但維持中溫厭氧的能耗較少,沼氣產(chǎn)能能夠維持在較高水平。
(3)厭氧消化的主要特點
·可以產(chǎn)生甲烷;
·可以使污泥中有機物濃度降低40~60%,減少污泥體積30~50%;
·*消化使污泥無明顯臭味;
·高溫消化的病原體去除率高;
·基建費用高,機械設(shè)備多(部分是沼氣利用設(shè)備);
需要再次處理的量大(例如對消化液需要進行除磷處理),需要加熱維持消化所需要的溫度等;
·管理比較麻煩,運行費用高;
·占地面積大;
·適用于規(guī)模大產(chǎn)生污泥量多的污水處理廠。
3.12.1.3 污泥好氧消化
污泥好氧消化實質(zhì)上是活性污泥法的繼續(xù),其工作原理是污泥中的微生物有機體的內(nèi)源代謝過程。通過曝氣充入氧氣,活性污泥中的微生物有機體自身氧化分解,轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、氨氣等,使污泥得到穩(wěn)定。
與現(xiàn)在普遍采用的污泥厭氧消化相比,好氧消化具有下列優(yōu)點:
·對懸浮固體的去除率與厭氧法大致相等;
·上清液中的BOD濃度較低(10mg/L以下);
·處理后的產(chǎn)物無臭、類似腐殖質(zhì),肥效較高;
·運行安全、管理方便;
·處理效率高,需要的處理設(shè)施體積小,投資較少。
由于污泥好氧消化工藝具有上述優(yōu)點,因此在中小型污水處理廠頗受青睞。美國、日本、加拿大等發(fā)達國家都有不少中、小型污水處理廠采用好氧消化處理污泥,僅加拿大某省就有20個小型污水處理廠運用此法,丹麥大約有40%的污泥使用好氧法進行穩(wěn)定化處理。
污泥好氧消化一般有三種工藝:CAD、A/AD、ATAD。
WSZ-0.6一體化美麗鄉(xiāng)村生活污水處理設(shè)備技(1)CAD工藝
傳統(tǒng)的好氧消化工藝(CAD,conventional aerobic digestion)的構(gòu)造及設(shè)備與傳統(tǒng)活性污泥法相似,但污泥停留時間很長,其常用的工藝流程主要有連續(xù)進泥和間歇進泥兩種,
一般規(guī)模較大污水處理廠的好氧消化池采用連續(xù)進泥的方式,運行方式與活性污泥法相似。規(guī)模較小污水處理廠的好氧消化池,可采用間歇進泥,定期的進泥和排泥,通常每天一次。
(2)A/AD工藝
缺氧/好氧消化工藝(A/AD,anoxic/aerobic digestion)即在CAD工藝的前端加一段缺氧區(qū),使污泥在該段發(fā)生反硝化反應(yīng),其產(chǎn)生的堿度可補償硝化反應(yīng)中所消耗的堿度,所以不必另行投堿就可使pH值保持在7左右。因在缺氧段以硝酸氮NO3-N代替O2作為終電子受體,需氧量比CAD工藝要少。
圖12-7為A/AD工藝的三種常見的流程圖。其中,Ⅰ工藝可實現(xiàn)對間歇進泥的CAD工藝的改造,通過間歇曝氣產(chǎn)生好氧和缺氧期,并要在缺氧期加攪拌設(shè)備而使污泥處于懸浮狀態(tài),促使污泥發(fā)生充分的反硝化。Ⅱ、Ⅲ工藝是將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分建在兩個池子里,而且兩工藝都需要硝化液回流,以提供反硝化所需的硝酸鹽。
A/D消化池內(nèi)污泥濃度及污泥停留時間等都與CAD工藝相似。
CAD和A/AD工藝的主要缺點是供氧的動力費較高、污泥停留時間較長、特別是對病原菌的去除率低。將溫度提高到高溫范圍(43~70℃)會大大提高對病原菌的去除,由此而開發(fā)了高溫好氧消化工藝。