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聚合氯化铝处理污水后的沉淀物如何分离?

来源:佳润环保作者:佳润环保网址:http://www.jiarunwater.com/
文章附图

  聚合氯化铝(PAC)在污水处理反应完全后产生的沉淀物,在水底是如何和水分离的呢?通常沉淀物的固液分离方法有沉降分离、过滤和其他(包括气浮分离、电分离和磁分离等),大家可根据自己的实际情况合理选择。

  沉降分离基本上可分为两种,即重力沉降与离心沉降,或称为弱沉降分离与强沉降分离。水中的絮体受重力作用,慢慢沉降而从水中分离出来。这种现象称为重力沉降。利用固液两相的密度差,将分散在悬浮液中的絮体固相颗粒于离心力场中进行固液分离的方法称为离心沉降。离心沉降是一种非常有效的分离方法。在工业生产中得到广泛应用,但作为一般的水处理设备存在设备处理能力低,处理成本高等问题,因此限制了其应用。而重力沉降系借助自然力,故最为经济,少用能耗,也可称其为环境友好工艺,系弱沉降分离,可作为絮体的固液分离的首选手段。

  过滤是在推动力或者其他外力作用下水透过滤料介质,悬浮液中的絮体固相颗粒被过滤介质截留,从而实现固液分离的操作。按推动力可以分为真空过滤、加压过滤和离心过滤,这些方法都是较强的分离手段,因需借助外力,要消耗较多的能源。为降低能耗,可采取辅助措施。这些辅助措施包括:a.采用联合流程(两种或两种以上的分离手段的合理搭配,优化配置),如沉降与过滤的组合,旋流器与过滤及沉降分离的组合等;b.利用凝聚与絮凝和助滤剂等手段提高沉降速度及过滤速度。利用预涂层、助滤剂等改善过滤性能,提高过油速度;C.利用电场、磁场等辅助手段促进过滤分离。


  聚氯化铝药剂固液分离设备

  水处理应用的沉降设备类型较多,总的可分为三大类:澄消器、聚合氯化铝重力沉降设备和离心沉降设备。

  (1)澄清器(池)

  澄清池是利用接触凝聚的原理去除废水中悬浮物的一类设备,集快速混合、反应、沉淀二个过程为一体。澄清池占地面积小,同时具有处理效果好、生产效率高、药剂用量省等优点,但是管理较复杂,当进水水质、水量、水温等发生波动,会影响澄清池的处理效果,出水水质不稳定,设备结构较为复杂。澄清池主要用于给水处理,也可用于废水处理。

  澄清器中设有悬浮泥渣层,原水在加入混凝剂后经过混合反应进入悬浮泥渣层区,利用泥清层的接触凝聚作用去除水中的细小悬浮物,澄清池有多种形式,一般可分为两种类型:一类为循环泥渣型,在池内颇繁地进行泥渣循环,使原水与泥渣密切接触;另一类为悬浮泥渣型,在池内一定深度处形成一个泥渣层,从混合池中流出的水经过泥渣层时发生接触凝聚作用。循环泥渣型又可分为机械搅拌加速式和水力循环加速式,前者可采用电力搅动或水力驱动,适用于大中型容量;后者适用于中小型容量。悬浮泥渣型可分为悬浮式和脉冲式,前者可采用有穿孔的底板或无穿孔的底板,适用于每小时流量变化大于10%,每小时水温变化不大于1℃的情形;后者可采用真空式或虹吸式或切门式,适用于大中小容量。澄清器与一般的沉淀工艺设备相比,可大大降低造价。

  絮凝分离澄清池(器)主要有机械加速澄清池、水力循环澄清池、悬浮澄清池、脉冲澄清池、加沙澄清池、旋流反应净化器和高速脉冲澄清池等。

  (2)重力沉降设备

  按设备操作形式分类可分为间歇式沉降设备和连续式沉降设备。按刮泥机构传动形式分类可分为中心传动沉降槽和周边传动沉降槽两种。在间歇式沉降设备操作时,将悬浮液注入槽内,使其呈静止状态停留一定时间,以使悬浮颗粒降到槽底,然后将澄清液倾析出来,再将沉渣用人工或机械取出,或者从槽的底流排放口排出。连续式沉降槽则注入悬浮液、排出澄清液和沉渣都是连续进行的,这种沉降槽机械化程度较高,管理方便,广泛用于水处理等行业。

  按悬浮液流动方向可分为平流式、辐流式和竖流式三种。其槽体形状有箱形、圆形和锥形等。用于处理浓浆的沉降设备主要采用辐流式沉降槽(浓密机)进行连续作业。辐流式沉降槽的结构有单层沉降槽和多层沉降槽两类。图6-23所示为单层结构的沉降槽。在多层沉降槽中,又分为双层、三层、四层及五层结构等。图6-24为已在冶金行业生产中采用的五层辐流式沉降设备的结构。

  由于多层沉降槽每一层的底板同时也是下一层的顶盖,而工作桥架、立轴及传动装置为多层共用;多层沉降槽的基础、桥架及槽体圆锥部分的高度,与同直径单层沉降槽的相应结构参数基本没有区别,只是槽体圆柱部分总高度按层数比例增加。因此,多层沉降槽较单层沉降槽的主要优点是减少厂沉降槽所占生产面积,节省了建造沉降槽所需材料和费用,具有不少优点。表6-2所示为单层与多层沉降槽基本指标的比较。

  多层沉降槽本身的金属结构重量与安装它所用的厂房金属结构的重量及厂房的面积与容积,都比同样生产率的单层沉降槽要小得多,此外,对于沉降槽的冷却面积,多层沉降槽也较单层沉降槽小得多,这不仅使多层沉降槽能适当降低保温费用,而且减少了热量损失,节约了能耗。

  近年来,絮体固液分离技术和设备也得到了迅速发展,出现了一些新型高效沉降分离设备,如倾斜板(或倾斜管)沉降槽、向心辐流式沉降槽(浓密机)、艾姆科型(Eimco)高效浓密机和DC高效沉降槽等。

  (3)离心沉降设备

  离心沉降设备的分类方法很多,可按工作目的、操作方法、结构型式、离心力强度、进料方式等分类。如按器身转动与否。离心沉降设备可分为器身固定和器身旋转两类。前者如水力旋流器,悬浮液在固定的器身内旋转。后者如各种沉降离心机,旋转的器身带动悬浮液作回旋运动。工业离心沉降设备又可按转鼓结构和卸渣方式分为5种主要类型:a.管式离心分离机-间歇操作,人下卸料;b.室式离心分离机-间歇操作,人工卸料;c.无孔转鼓离心机-半连续操作,间歇卸料(常为自动卸料);d.螺旋卸料离心机-连续操作,连续卸料;e.盘式(蝶式)分离机。盘式(蝶式)分离机又分为固体保留型(间歇操作,人工卸料)、固体抛出型(环间排渣型,断续操作,间歇卸料)和喷嘴型(连续操作,连续卸料)。沉降离心机的机身(转鼓)做回旋运动,进而带动机内的待分离物料一起旋转。由于机内的物料层中无显著的剪切作用,因此沉降离心机很适合于分离作业,也常用于分级过程。沉降离心机分离出的絮体含湿量较高,尤其对于无孔转鼓沉降离心机和螺旋卸料沉降离心机更是如此。但一般情况下,其分离效率仍然较高。


  絮凝体过滤分离设备

  过滤设备的种类很多,分类方法也很多,其中有按推动力的类别分类的,也有按推动力与重力的相对方向来分类的。按推动力区分的三大类别为真空过滤机、加压过滤机和离心过滤机。真空过滤机可按操作方式、操作目的、过滤表面、滤饼卸料方式等进一步分类。

  (1)真空过滤机

  真空过滤机可分为间歇式真空过滤机和连续式真空过滤机。间歇式真空过滤机包括盘型(真空吸滤盘)和叶片型(叶滤机)。连续式真空过滤机包括转鼓型、垂直回转园盘型、水平翻斗型、水平台型、水平带型连续式真空过滤机;转鼓型又可分为有格和无格刮刀卸料式,前者又包括辊子卸料式、绳索卸料式、带卸料式、顶部给料式、内部给料式、侧部给料式等。

  (2)加压过滤机

  加压过滤机也可按操作方式、过滤表面、滤饼卸料等方式进一步分类分为间歇式加压过滤机和连续式加压过滤机。间歇式加压过滤机可进一步分为板框型、厢型(凹板型)、叶型、微孔管型和烛型;连续式加压过滤机可进一步分为旋叶型、转鼓型、圆盘型、螺旋型、带型和圆筒型。

  (3)离心过滤机

  离心机种类很多,分类方法也很多,可按分离原理、操作方法、结构形式、卸料方式、分离因数、主轴所在空间的位置等分类。按操作方式、结构形式及卸料方式分类可分为间歇式离心过滤机和连续式离心过滤机。间歇式离心过滤机包括三足式(上部卸料和下部卸料)、上悬式(重力卸料和机械卸料)、卧式刮刀卸料和翻袋卸料。连续式离心过滤机包括卧式活塞卸料(单级、双级和多级)、锥篮式(离心卸料)、振动卸料、进动卸料和螺旋卸料。离心过滤机也可按分离因数来分类。分离因数指离心力与重力之比,是反映离心设备分离能力的一项重要指标。根据分离因数的大小可分为:a.常速离心过滤机,Kc<3000;b.高速离心过滤机,3000≤Kc≤5000;c.超速离心过滤机,Kc>5000。