两步清除淤泥中的水分

作者:Christian Schröder博士 文章来源:aquen aqua-engineering有限公司 发布时间:2011-03-14


图1 两级脱水技术的核心是淤泥结絮成形器

淤泥焚烧价格昂贵,而且在焚烧工业污水淤积的淤泥时还有可能带来污染。一种最新研发成功的两步淤泥无害化处理工艺技术能够实现降低淤泥含水量的目标,并最终实现减少淤泥量20%。

每年德国大约10000市政和工业污水净化处理后产生的淤泥在25~30万t之间。这些淤泥都要进一步的净化处理,不是在大片农田上进行自然的无害化处理,就是通过焚烧彻底消灭掉。但由于欧盟规定禁止继续占用大片土地进行淤泥的自然净化处理,这样一来从中期发展的角度来看只有(费用昂贵的)焚烧(单烧或者共烧)处理方式了。aquen aqua-engineering公司,是Clausthal技术大学下属的一家公司,研发成功了一项可以工业化应用的、减少淤泥含水量20%的新技术。这一新的淤泥含水量控制调节技术性能已经在40多家企业的实践中得到了证实。

新技术的工作原理

淤泥的高效分离是以淤泥的机械承载能力和淤泥中被分离物质有着很好的可分离结构为前提的。这一点对于团絮状的、没有溶入水中的微小颗粒尤为重要。需重点强调说明的是:“污水处理后残留的水分应该是清澈的。”传统的淤泥除水技术虽然也有着这样的要求,但大多数情况下都无法满足这些重要的要求。


图2 两级淤泥结絮成形器的工作原理示意图:在第一步中,把结絮添加剂添加到涡流混合器中的污泥中。随后,在同轴旋转的锥形成形器中有目的的结絮成形,压缩达到一定的抗剪切性能

新研发的、两级淤泥脱水技术能够对淤泥淤积和淤泥压实两个过程分别施加影响,并对随后的淤泥脱水过程进行优化。这主要是因为使用了新型的淤泥成型器,它能实现有目的的淤泥脱水控制。

反应器输出的絮状淤泥

絮状淤泥的脱水过程是在结构紧凑的、两级淤泥结絮成形器中进行的。首先,在涡轮混合器中把结絮添加剂(这里使用的是聚合物)均匀地添加到强烈搅拌着的、经过污水处理后的介质中。从而能够诱导生成体积还略显过大、抗剪切性能较差的团絮淤泥。而在第二步中,即可以按照腐蚀性、紧实程度和形状等不同生成不同的淤泥团絮。这种淤泥结絮成形器有一个改进了的圆锥导流装置,其旋转的内锥与外锥同轴。在内锥、外锥之间缝隙中流动的介质量不是恒定的,相反是随着整体内轴向位置的不同而不同。在整体底部,由于圆锥此处的半径最大,因此圆周线速度也最大,比锥顶要高许多。这种锥台式混合搅拌设备的工作点可以根据最大的体积流量或者质量流量进行匹配,改变旋转速度和内外锥之间的缝隙。这就可靠地保证了在淤泥量发生变化时最佳的流量控制。

从成形器中出来的絮状淤泥被压实为有很好脱水性能或者易于分离的颗粒。另外,还可以安装淤泥团絮检测传感器,对淤泥团絮的结构特性进行检测。这种光学传感器能够根据团絮大小的分布状况计算出表示团絮介质特性的性能参数。

功用显著

这种新型的、两级脱水装置提高了污水净化处理后淤泥的处理能力(例如带式过滤器、筒筛、厢式压滤机、蜗杆压缩机、离心压缩机等的处理能力)。由于团絮结构非常紧凑,因此过滤速度很快;由于团絮结构比较坚固,因此可以在过滤或者压缩时从滤波中压榨出较多的水分。根据具体的脱水方法不同,可以把淤泥脱水设备的效率提高10%~30%,最多可以减少聚合物用量25%。这样就可以在焚烧炉中焚烧更加干燥的淤泥,从而也能够节约宝贵的能源,在公路上运输的污水淤泥吨位数也减少了20%。

这一脱水技术不仅解决了迄今为止所用技术的弱点,而且在其他需要利用聚合物结絮的应用场合中也有着重要的用武之地。一般来讲,那些非聚合物结絮的絮状物结构形式对于改进提高分选能力都有着重要的作用。

投资回收期计算

使用本文所介绍的淤泥结絮成形器能够使您节约聚合物添加剂的使用量,减少结絮淤泥的重量。下面的具体项目实例向您清楚地说明了这一点。在安装使用这种淤泥结絮成形器之前,干燥后输出物为淤泥总量的22%,安装使用后提高到了27%,而且还有潜力进一步提高到30%。

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