固废处理的浓缩与固化

　　固废处理​浓缩是固体废物脱水方法之一，存在颗粒间歇中的水。约占固体水分的70%（65-85)左右，用浓缩法分离。浓缩是将较稀的料浆浓集为较稠的料浆的过程，同时分出几乎不含有固体物质或含有少量固体物质的液体。

　　固废处理浓缩的目的

　　浓缩的主要目的是减少污泥体积，例如，活性污泥的含水率高达99.5%，若含水率减到99%，则其体积减为原体积的二分之一。若后续处理为厌氧消化，则可使消化池容积大大缩小；若后续处理为好氧消化或化学稳定，则可节约空气量及药剂用量。此外，当进行湿式氧化时，为了提高污泥的热值，也需浓缩以增加固体的百分含量。

　　污泥浓缩的技术界限大致为：活性污泥含水率可降至97～98％，初次沉淀污泥可降至85～90%。

　　浓缩有间歇式和连续式两种操作方式。

　　浓缩方法的分类

　　浓缩方法分重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，其中重力浓缩应用最广。

　　1、重力浓缩法

　　按运行方式分为：间歇式浓缩池（小型厂）和连续式浓缩池（大中型厂）。重力浓缩属于分层沉降。最上面为清水层；其下为浓度均匀的匀降层；再下面为浓度渐变的过渡层；最下面是浓度又趋均匀的压缩层。四层之间有三个界面。随着时间的转移，界面I(浑液面)以等速vⅠ下沉；界面Ⅱ和界面Ⅲ分别以变速vⅡ和vⅢ上升。到某一时刻，界面Ⅰ和Ⅱ首先重合，匀降层消失，浑液面由匀速下降转入变速下降，并且速度逐渐减慢。此后不久，界面Ⅲ又与浑液面重合，此时的浑液面叫临界面，其上为清水区，下面是浓度为C2和高度为H2的压缩层。一般认为，临界面的出现，标志着浓缩过程的开始，之前属于澄清过程。

　　2、气浮浓缩法

　　依靠大量微小气泡附着在污泥颗粒上，形成污泥颗粒-气泡结合体，进而产生浮力把污泥颗粒带到水表面达到浓缩的目的。根据气泡形成的方式，

　　分为：压力溶气气浮、生物溶气气浮、涡凹气浮、真空气浮、化学气浮、电解气浮等。

　　3、机械浓缩

　　包括离心浓缩、带式浓缩、转鼓浓缩和螺压浓缩等。

　　离心浓缩是利用污泥中固体颗粒和水的密度差异，在高速旋转的离心机中，固体颗粒和水分分别受到大小不同的离心力而使其固液分离，达到污泥浓缩的目的。

　　显然，重力浓缩法最适于重质污泥(如初次原污泥)，对于比重接近于1的轻质污泥，如活性污泥，效果不佳，在此情况下，最好采用气浮浓缩法。澄清水从池底引出，一部分排走，另一部分用水泵回流。通过水射流器或压气机将空气引入，然后在溶气罐内溶入水中。溶气水经减压阀进入混合池，与流入该池的新污泥混合。减压析出的空气便携带固体上浮，形成浮渣层，用刮板刮出使得到分离。采用回流充气的优点是节省新水、管理方便；缺点是增加回流系统电耗。

　　若处理轻质污泥，采用离心机能获得良好的效果。一些试验表明，盘式离心机能将浓度为0.5％的活性污泥浓缩到5~6%，其特点是效率高、时间短、占地少、卫生条件好。反渗透法也开始应用于浓缩污泥。

　　这样，可通过过滤试验测定不同时间t的滤过水体积V，将t/V与V值绘得一直线，则b为斜率，a为截距，由此得：

　　2bpA2apA

　　r=————和R=————

　　μCμ

　　显然，污泥的比阻还与滤饼的可压缩性有直接关系。滤饼本身松散，受压时易变形成致密者，比阻自然就大；反之，滤饼颗粒有较强硬的空间结构，受压时不易变形，比阻自然就小。