污泥干化床是什么,它对场地提出什么要求
污泥干化床靠排水和蒸发工作,既不需要药剂也不需要机器。它是一个浅的、底部带排水的池子,砾石之上铺级配砂,分成若干床格,上面进一层液态污泥。水同时走两条路离开:向下透过砂层排入底部排水,以及从暴露的表面蒸发。剩下的东西在数周之后被清走。没有聚合物、没有压滤机、没有离心机,除了把污泥送到床上的那台泵之外也不需要电力。
结果是干化床要用一种多数场地都有一些、但很少有场地有无限多的货币来支付:土地面积。干化床必须容得下装置在两次清运之间产生的固体,以及气候允许的一年清运次数。这两者都是场地的属性而不是设备的属性,所以两处场地承担同样固体任务的两张床,面积可能相差很大。
因此污泥干化床的设计从当地记录出发,而不是从产品目录出发:年产干固体量、场地的蒸发量与降雨量、一年中干化床可用的周数,以及表面封结、停止排水之前可以投加的最大污泥厚度。这些输入得出一个面积,而这个面积就是场地在装置整个寿命期内必须留得出来的。
公布的人均干化床面积指标,或每千克年干固体对应的面积指标,来自特定的气候和特定的污泥。它们对量级核对有用,应当作为起步方法而不是规格来读,因为真正起决定作用的是场地的蒸发与降雨记录,以及手上这股污泥的表现。
污水处理中的污泥干化床:适合哪些条件
干化床能留到现代实践中并非偶然。在一些场地上,按装置寿命期每吨干固体计,它们仍然是最便宜的路线,因为运行成本是一次机械清运和偶尔补砂,而不是聚合物、电力和维护。这些场地共享一组可以辨认的条件,而不符合这些条件的场地会在第二个雨季为这个选择后悔。
- 温暖、干燥、多风,且干化季降雨少的气候:周期短,所需面积也更小。
- 在整个装置寿命期内确实可用的土地,且其成本不必与污水处理厂未来的扩建相争。
- 小型装置,或人口有季节性的装置,其固体量不足以支撑一台机器及其维护流程。
- 能够直接利用干燥、易碎的泥饼的场地,接收端不需要再干燥或储存。
- 有可用于定期清运的人工,因为清空干化床是一年发生几次的集中作业,而不是连续的任务。
- 电力不可靠的偏远场地,在那里需要泵、聚合物制备装置和控制柜的机器是负担而不是资产。
干化期间的降雨是两项天气变量中破坏性更大的那一个。雨水会把泥饼重新打湿,一次可能把周期推后好几天,所以许多干化床加了罩;加罩的干化床周期比敞开的更长,但可预测性高得多。气味是第二道限制:一张敞开的污泥床就是一个敞开的表面,靠近住宅的场地如果不加罩、不做除臭,可能根本用不了。
机械污泥脱水改变了什么
机械污泥脱水用设备而不是天气把同样的水取出来。带式压滤机先让污泥重力排水,再在两条滤带之间挤压;螺旋挤压机沿旋转轴输送并压缩污泥;板框压滤机把腔室充满后液压挤压;离心机靠离心力分离。四种方式都在几分钟而不是几周内完成工作,占地以平方米计而不是以几百平方米计,并且不受天气影响。
代价写在这台机器里。这些设备每一台都需要调理用聚合物、驱动用电、喷洒滤带或滤布所需的冲洗水,以及一套维护流程。作为交换,泥饼比干化床能给出的更干、也稳定得多,而且运行是连续的、可以自动化;在装置按班次运行、或固体量大到干化床跟不上时,这一点很重要。
结果是这两条路线很少在同样规模、同样任务上竞争。干化床受面积和日历限制;机器受处理能力、聚合物消耗和可获得的运行技能限制。低于某个固体产量时,机器就不值得上;高于某个面积需求时,干化床就建不起来。
两种污泥脱水方法在关键处对比
- 占地:一台机器用几十平方米完成的任务,干化床要用几百平方米,所以场地要么有这块面积,要么没有。
- 对气候的依赖:干化床看天气,机器不看,所以潮湿气候把干化床从一个面积问题变成一个进度问题。
- 泥饼含固率:机器达到的干度更高、也稳定得多,从而缩短了两条路线下游的运输与处置环节。
- 消耗品:机器用聚合物和电力,干化床用砂、人工和定期清运。
- 响应时间:机器随装置开停,而干化床按数周的周期运行,无法按需提高处理量。
- 回流液:两条路线都把水送回处理厂首端,带着固体和氨氮;在两条路线上这份负荷都属于生物段。
- 恶劣天气下的表现:被雨淋到的干化床要把存量留住好几周,而停下来的机器在故障排除后就能重新启动。
- 自动化:必须无人值守或按班次运行的装置适合用机器,而必须运行便宜、又等得起的装置适合用干化床。
常见错误
- 按装置流量而不是按装置产生的干固体给干化床定规模,并且用笼统的气候而不是场地的气候。
- 设计时把干化季的降雨丢在一边,然后发现干化床一年可用的周数比原先假定的少。
- 只按投资比较两条路线。干化床建造更便宜,按装置寿命期每吨计往往也更便宜;机器便宜在受约束的场地所没有的那种货币上,也就是土地。
- 以为上了机器就消除了下游问题。更干的泥饼更好运也更便宜运,但它仍然是污泥,仍然必须处置。
- 忽视回流液,而两条路线排出的水都把固体和氨氮带回装置首端。
- 忘了干化床需要第二张床。干化是间歇操作,所以每天产生污泥的装置需要足够的床格和足够的储存来覆盖整个周期。
- 买了一台场地运行不了的机器:聚合物要采购、储存和配制,电力必须可靠,维护流程必须真实存在。
定下路线之前的自查
- 任务量是以每天千克干固体表示的,同时也以立方米污泥表示吗?
- 年产固体量已知吗,以及由此得到这条路线在两次清运或两次外运之间必须容纳的质量?
- 场地气候是按干化季读的、包括该季的降雨,而不是取年平均吗?
- 在装置寿命期内有可用土地,且成本不必与扩建相争吗?
- 有可用于清运作业的人工吗,两次清运之间有干料的储存处吗?
- 机器需要的聚合物、电力和维护,场地能按装置要求的可靠性提供吗?
- 所选路线的回流液有没有计入生物段将要承受的负荷?
- 泥饼的处置去向定了吗,因为这条路线给出的干度决定要运走多少?
从路线到一台定了规模的设备
路线决策缩小了范围;机器仍然要按测过的污泥定规模,干化床仍然要按读过的气候定规模。污泥脱水设备各页说明每台机器对进料做了什么、留下什么泥饼;污泥脱水设备如何选型一文按顺序走一遍污泥类型、体积与目标泥饼。污泥含水率一文则跟着泥饼往下游走,说明它的干度让运输付出多少代价。适合你的场地的床面积、机型与聚合物消耗,按你的污泥类型和当地气候与工厂确认,而不是从一张通用表格上读。
