污泥含水率與污泥狀態(tài)直接相關(guān)（見圖2-1),通常污泥中水分的存在形式有3種: (1)間隙水或游離水：存在于污泥顆粒間隙中，約占污泥水分的70%，污泥濃縮能去除 該類水的一部分。（2)毛細水：存在于污泥顆粒間的毛細管中，約占污泥水分的20%， 重力濃縮時不能脫除這部分水，必須用人工干化、機械脫水或熱處理去除。（3)內(nèi)部水: 黏附于污泥顆粒表面的附著水和存在于其內(nèi)部的內(nèi)部水，約占污泥水分的10%。該部分 水只能通過干化分離，但也不能完全被分離。
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{C}{C}{C}
{C}
圖2-1污泥含水率與污泥狀態(tài)的關(guān)系
2.1.2污泥濃縮原理
污泥濃縮的去除對象是游離水，污泥濃縮方法主要有重力濃縮、氣浮濃縮和機械濃
縮等。
重力濃縮
■重.力泫縮是污泥在重力場的作用下自然沉降的分離方式.是一個物理過程，不需要外 mm.是一種最節(jié)能的污泥濃縮方法。重力濃縮沉降可以分為4種形態(tài)：自由沉降、干
_降、區(qū)域沉降和壓縮沉降。
m t：»自由沉降。當懸浮物含量不高時，在沉降過程中.顆粒之間互不碰撞，呈單顆粒 各自獨立地完成沉降過程，沉降的顆粒與上清液之間不形成清晰的界面，但可以見 _鏞區(qū)域。不過如果所含膠體顆粒不失穩(wěn)，還是得不到澄清的上清液：顆粒的沉降速度 圃體顆粒含量的影響.其取決于顆粒的大小和密度。 j 2>干涉沉降。當懸浮物濃度增大到50〜500mg/L時，在沉降過程中.顆粒與顆粒之 會互相碰撞產(chǎn)生絮凝作用，使顆粒的粒徑與質(zhì)量逐漸增大，沉降速度不斷加快：如 pi這神懸浮液攪拌后靜止放置，短時間內(nèi)就會出現(xiàn)由沉降速度最快的顆粒形成的顆粒 該層的上方顆粒濃度很低，殘留的顆粒發(fā)生自由沉降，顆粒層中的顆粒以相同的速度 b .一般沒有清晰的界面。
I 31區(qū)域沉降。當懸浮物濃度大于500mg/L時，在沉降過程中，相鄰的顆粒之間互相 干擾，沉速大的顆粒也無法超越沉速小的顆粒，各自相對位置保持不變，并在聚合 作用下，顆粒群結(jié)合成一個整體向下沉降，與澄清水之間形成清晰的液-固界面，沉 _示為界面下沉。區(qū)域沉降的狀態(tài)可以用沉降界面高度-沉降時間曲線來描述。初期沉 pH線是直線，稱為等速沉降。之后，界面沉降速度逐漸減小，并接近最終沉降高度，這 期稱為減速沉降期。區(qū)域沉降各時期固體濃度不同，沉降速度也不一樣，隨著固體濃 增大，沉降速度減慢。
I n壓縮沉降。顆粒之間互相支撐，上層顆粒在重力作用下.擠出下層顆粒的間涼水. _泥得到濃縮。壓縮沉降過程中界面的沉降速度與通常的沉降速度不同.它還受到堆積 卜§高度的影響，因此變得十分緩慢。 kl. 2. 2氣浮濃縮
I 氣浮法是通過某種方法產(chǎn)生大量的微氣泡，使其與廢水中密度接近于水的固體或液體 _染物微粒黏附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，進 夜或液-液分離的一種技術(shù)。氣浮法用于從廢水中去除相對密度小于1的懸浮物、油 ^和指肪，并用于污泥的濃縮。
在一定溫度下.空氣在水中的溶解度與空氣受到的壓力成正比，服從亨利定律。當壓 恢復(fù)到常壓后，所溶空氣即變成微細氣泡從液體中釋放出來。大量微細氣泡附著在污泥 _的周圍，使顆粒相對密度減小而被強制上浮，達到濃縮的目的。因此，氣浮的關(guān)鍵在 &產(chǎn)生微氣泡，并使其穩(wěn)定地附著在污泥絮體上面產(chǎn)生上浮作用。氣體對固體顆粒的附著 食大小與固體顆粒物的形態(tài)、粒徑、表面性質(zhì)有關(guān)，也與氣泡的大小有關(guān)。固體顆粒和氣 纖的直徑越小，附著的氣泡越多，越穩(wěn)定。氣泡也容易附著在疏水性固體顆粒的表面�；� ■i污泥雖然是親水性的，但由于能形成絮體，污泥顆粒在絮凝過程中能捕集氣泡，絮體的 鐘集作用和吸附作用，足以使污泥顆粒表面附著大量氣泡，從而使絮體的密度減小而達到 氣浮的目的。 r 1.2.3機械濃縮
機械濃縮是采用各種形式的污泥濃縮機，在機械作用或重力作用下使泥水分離，提高
污泥含固率的方法。目前，污泥濃縮機主要包括離心式、帶式、轉(zhuǎn)鼓式等幾種。
離心濃縮指利用污泥中的固體和液體密度及慣性不同，在離心力場所受到的離心力不 同而實現(xiàn)泥水分離的方法。含水污泥做高速旋轉(zhuǎn)時，由于懸浮固體和水所受的離心力不 同，質(zhì)量大的懸浮固體被拋向外側(cè)，質(zhì)量小的水被推向內(nèi)側(cè)，這樣懸浮固體和水從各自出 口排除，從而使污泥中的水分得到部分脫除。由于離心力遠遠大于重力或浮力，因此分離 速度快，濃縮效果好。
帶式濃縮的主要工作原理是將經(jīng)過混凝的污泥在濃縮段均勻分布到濾帶上，在重力作 用下泥層中的游離水被分離并通過濾布空隙迅速排走，而污泥固體顆粒則被截留在濾布 上。帶式機械濃縮機通常具有很強的可調(diào)節(jié)性，其進泥量、濾布走速等均可進行有效的調(diào) 節(jié)以達到預(yù)期的濃縮效果，主要用于污泥濃縮脫水一體化設(shè)備的濃縮段，經(jīng)濃縮處理后的 污泥，再進入后面的壓濾段。 .
轉(zhuǎn)鼓機械濃縮的原理是將經(jīng)過化學混凝的污泥進行螺旋推進脫水和擠壓脫水，使污泥 含水率降低的一種簡便高效的機械設(shè)備，主要用于濃縮脫水一體化設(shè)備的濃縮段。
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