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1、旋流器分离浓缩活性污泥 一：绪论 随着经济的发展，城市的膨胀，城市生活污水的排放也逐年迅速增多，生活污水处理厂也必然随之增多和扩大，污水处理厂主要向平面延伸，占地面积很大，如某市一日处理量55万吨的污水处理厂占地达600亩，而这其中很大一部分为二沉池，污水必须要先经过生物氧化以降低其COD才能继续进行后续处理或者排放，而活性污泥里含有大量可生化氧化污水的微生物，故通常通过把污水浓缩，并将含泥量较高的污水回流以氧化污水，降低其COD。 目前污水处理厂分离活性污泥主要依赖于常规的重力沉降装置---
2、-二沉池，即大量使用二沉池浓缩污水，效率很低，因此需要很大面积的二沉池以沉淀浓缩污水，这就增加了污水处理厂的造价，而且二沉池污水停留时间较长，影响了污水处理的效率，而且污泥回流消耗也很大。 针对上面存在的问题，用水力旋流器预计能够解决或改善这些问题，在污水进入二沉池之前先用水力旋流器对其进行分离浓缩，能达到减少沉淀池底泥斗负荷量，减轻二沉池负担，大量减少二沉池面积。但力旋流器的使用要在流体达到高速下才开始运作，故旋流器的引入将增加能耗，这是引入旋流器的唯一不足之处。 二文献综述 2.1活性污泥
3、特性概述 活性污泥是污水活性污泥处理系统的反应工作主体，是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的絮状体颗粒。良好的活性污泥具有很强的吸附分解有机物的能力和良好的沉降性能，因此污水处理厂利用回流污泥作为氧化污水的原料,絮体的大小约为0.02～0.2mm，多为茶褐色，含水率99%左右。活性污泥中生存着各种微生物，构成了复杂的微生物相。在多数情况下，活性污泥中的主要微生物是细菌。[1]活性污泥的这些特性就决定了在污水处理系统中在污水进入二沉池之前对其进行浓缩回流的必要性 混
4、合液污泥和回流污泥略有差异,前者为1.002~1.003g/cm3,后者为1.004~1.006g/cm3;沉降性能较好,能自我繁殖,絮体大小为0.02~0.2mm,比表面积为20~100cm2mL.呈弱酸性(pH约为6.7)[2]. 2.2现有活性污泥分离手段及效果 目前活性污泥分离浓缩方面的研究较少,分离装置也很少,通常污水处理厂都使用常规的重力沉降装置----二沉池浓缩分离污水，污水从曝气池流出后,流入面积很大的二沉池,在里面停留2-3小时,浓缩污水,其中浓缩得到的污泥一部分回流为曝气池生
5、化处理提供微生物,而余下的污泥作为剩余污泥直接处理,其优点为处理量大，浓缩分离效果也很好，但存在占地面积过大，污水停留时间长，处理效率低等不足，预计水力旋流器的引入能很好的解决这些不足。 2.3旋流器基本结构及分离原理 旋流器作为一种结构简单的分离分级设备，用途十分广泛，迄今已在化工，矿物加工，石油，轻工，食品，医药，纺织，冶金，建材，煤炭等众多工业部门得到了广泛的应用[3]，但国内对将水力旋流器引入污水分离过程的研究还较少,多数还处于试验研究阶段 旋流器结构简单,无运动部件,一般主要分为预分
6、离区域（上部圆柱形空间）及主分离区域（下部圆锥形空间）,基本结构主要由六个部分构成,即:进料管,溢流管,锥段,底流管,强制涡区辅助件和柱段 进料管[3]研究指出:用切线型圆管作为进料管时,旋流器不仅处理能力最大而且分离修正总效率和分离精度都最高 溢流管[4]溢流管的结构形状直接影响短路流的存在,而短路流则是引起水力旋流器溢流跑粗,分离产品中粗细粒混杂的重要原因,另外,溢流管的结构形状还会直接影响水力旋流器的出口能量损失 锥段本项目所使用为光滑直锥型锥段 底流管[5]水力旋流器底流管一般为直圆
7、管而且一般与大气直接相通底流产品则通过该直圆管世界排出,在采用20o渐扩管结构的底流管时水力旋流器处理能力最高,分离力度最小,分流比也最小 强制涡区辅助件和柱段这两部分结构对水力旋流器的分离浓缩效果影响较小,本项目未做进一步考虑 污水经空压机进入旋流器后,进料流体中的颗粒随流体从切向进料口进入旋流器,在一定的向下倾角作用和受器壁的约束而迅速旋转向下变为高速的外螺旋运动。由于往下器壁为圆锥面,比流体密度较大的颗粒借助这一运动产生的惯性离心力向外运动抛向器壁,被迫与器壁碰撞降速而分离,再沿锥面落至底
8、流管排出,污水即得到了有效的浓缩[6]. 2.4使用旋流器分离浓缩活性污泥的必要性 活性污泥法废水处理系统采用沉淀池(即二沉池)进行泥水分离，停留时间较长（一般为2小时）、沉淀效率低，因此沉淀池一般占地很大；又由于回流污泥浓度低而需要较高的回流比，回流耗能较大。引入旋流器对废水进行浓缩分离后能提高数倍的污水含泥量，并降低相应倍数的回流量，达到减少沉淀池底泥斗负荷量、减少二沉池占地面积等目的，但水力旋流器的引入必然会带来能耗的增加，这也是引入旋流器需要考虑的一个世纪
