今天來說說活性污泥的特點(diǎn)膨張狀態(tài)的活性污泥，一般需要高速離心機(jī)才能進(jìn)行脫水。混合污泥要求的α值取決于活性污泥所占的比例，活性污泥比例越高，所需α值越大。當(dāng)進(jìn)泥泥質(zhì)不變時(shí)，增大α值，可提高脫水的固體回收率，提高分離液的清澈度。α值增大，能耗也隨之上升，因而除非需要高固體回收率，否則不需太高的α值。城市污水混合污泥 的α值一般在800～1200之間，具體可通過離心模擬試驗(yàn)或直接對離心機(jī)進(jìn)行調(diào)試得出，也可參考相近廠的數(shù)值。由α值可計(jì)算出轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速:
(6)
式中，n為轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速(r/min)；α為分離因數(shù)；D為轉(zhuǎn)鼓的直徑(m)。
【實(shí)例計(jì)算】某處理廠混合污泥進(jìn)行離心脫水，要求分離因數(shù)控制在l200，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的直徑為0.40m。試計(jì)算并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速。
【解】已知α=1200，D=0.4m，將α和D帶入式(6)，得
即應(yīng)將轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速調(diào)至2323r/min。 (2)液環(huán)層厚度的控制
當(dāng)進(jìn)泥量一定時(shí)，液環(huán)層越厚，污泥在液環(huán)層內(nèi)進(jìn)行分離的時(shí)間越長，會(huì)有更多的污泥被分離出來；另一方面，液環(huán)層變厚，會(huì)降低某些小顆粒受擾動(dòng)而隨分離液流失的可能性。綜合以上兩方面的作用，液環(huán)層增厚一般會(huì)提高脫水的固體回收率。但液環(huán)層增厚，相應(yīng)會(huì)使岸區(qū)縮短，如圖10所示，使脫離液環(huán)層的污泥沒有充足的時(shí)間被“摔干”，因此泥餅含固量將下降。在控制液環(huán)層厚度時(shí)應(yīng)在高固體回收率與泥餅含固率之間權(quán)衡。除污泥脫水后進(jìn)行焚燒處置外，一般情況下無需追求過高的泥餅含固量，而固體回收率則越高越好，因此液環(huán)層厚度應(yīng)盡可能調(diào)大一些。離心機(jī)液環(huán)層厚度一般在5～15cm之間，具體取決于離心機(jī)的規(guī)格以及進(jìn)泥泥質(zhì)。初沉污泥可相對薄一些，以便保證高固體回收率的前提下，盡量提高泥餅的含固量。活性污泥脫水時(shí)，液環(huán)層應(yīng)相對厚一些，否則很難保證一定的固體回收率。原因之一是活性污泥顆粒小，需要較長的泥水離心分離時(shí)間，原因之二是其污泥顆粒受擾動(dòng)，極易泛起，隨分離液流失?；旌衔勰嗝撍畷r(shí)的液環(huán)層厚度介于二者之間，具體取決于其中活性污泥所占的比例。
(3)轉(zhuǎn)速差的控制
轉(zhuǎn)速差是指轉(zhuǎn)鼓與螺旋的轉(zhuǎn)速之差，即兩者之間的相對轉(zhuǎn)速。如果轉(zhuǎn)速差為△n，則螺旋相對于轉(zhuǎn)鼓來說，等于以△n的速度在旋轉(zhuǎn)，液環(huán)層中被分離出的污泥就是利用這個(gè)速度被輸送出脫水機(jī)的。當(dāng)進(jìn)泥量一定時(shí)，轉(zhuǎn)速差越大，污泥在脫水機(jī)中停留的時(shí)間越短，固環(huán)層就越薄；另一方面，轉(zhuǎn)速差越大，由于轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的相對運(yùn)動(dòng)增大，必然使對液環(huán)層的擾動(dòng)程度增大，固環(huán)層內(nèi)部分被分離出來的污泥會(huì)被重新泛至液環(huán)層，并有可能隨分離液流失。綜上所述，轉(zhuǎn)速差增大時(shí)，脫水的固體回收率和泥餅的含固量都將降低，但增大轉(zhuǎn)速差可提高離心機(jī)的處理能力。反之，減小轉(zhuǎn)速差時(shí)，污泥在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)接受離心分離的時(shí)間將延長，同時(shí)由于轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間的相對運(yùn)動(dòng)減小，對液環(huán)層的擾動(dòng)也減輕，因此固體回收率和泥餅含固量均將提高，但減小轉(zhuǎn)速差，往往使處理能力降低。轉(zhuǎn)速差不能太小，否則將由于污泥在機(jī)內(nèi)積累，使固環(huán)層厚度大于液環(huán)層，導(dǎo)致污泥隨分離液大量流失，固體回收率急劇下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)由于阻力過大，扭矩超負(fù)荷損壞離心機(jī)。一般離心機(jī)都允許在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速差，城市污水污泥一般 在2～35r/min的范圍內(nèi)，具體取決于進(jìn)泥泥量和泥質(zhì)。在進(jìn)泥量一定時(shí)初沉污泥進(jìn)行脫水，轉(zhuǎn)速差可高一些，活性污泥應(yīng)低一些，混合污泥介于二者之間。 (4)調(diào)質(zhì)效果的控制
離心脫水一般宜用高效的陽離子PAM，不能采用無機(jī)鹽類混凝劑，主要原因是離心機(jī)為封閉式強(qiáng)制脫水，對進(jìn)泥量有較嚴(yán)格的要求，如果采用無機(jī)類混凝劑將由于污泥量的增加，使離心機(jī)的脫水能力大大降低。 當(dāng)泥質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整干污泥的投藥量，保證調(diào)質(zhì)效果。一般來說，當(dāng)混合污泥中活性污泥比例較大時(shí)，
污泥脫水機(jī)
應(yīng)立即增大干污泥的投藥量，反之可減少投藥量。如果污泥調(diào)質(zhì)效果下降，離心脫水的固體回收率和泥餅含固量也將隨之降低。
(5)進(jìn)泥量的控制及綜合調(diào)控
每一臺(tái)離心機(jī)都有一個(gè)最大進(jìn)泥量，實(shí)際進(jìn)泥量超過該值時(shí)，離心機(jī)將失去平衡，并受到損壞，因而運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格控制離心機(jī)的進(jìn)泥量。在允許的范圍內(nèi)，當(dāng)泥質(zhì)及調(diào)質(zhì)效果一定時(shí)，進(jìn)泥量越大，固體回收率和泥餅含固量越低；反之，進(jìn)泥量降低，則固體回收率和泥餅含固量將提高。另外，每臺(tái)離心機(jī)都有一個(gè)極限最大入流固體量。如果當(dāng)由于進(jìn)泥含固量升高等原因?qū)е氯肆鞴腆w量超過極限值，將由于扭矩過大，使離心機(jī)超載而停車。
離心脫水機(jī)的運(yùn)行中，應(yīng)綜合調(diào)整各工藝參數(shù)，獲得最佳的脫水效果。程序如下: 1)確定進(jìn)泥量。進(jìn)泥量應(yīng)保證不使脫水機(jī)超負(fù)荷，故應(yīng)滿足以下條件:
Q0<Qmax (7) Q0·C0<Mmax (8)
式中，Q0為進(jìn)泥流量(m3/h)；C0為進(jìn)泥濃度(kg/m3)；Qmax為離心脫水機(jī)的最大允許進(jìn)泥量(m3
/h)；Mmax為離心脫水機(jī)的最大允許入流固體量(kg/h)。
【實(shí)例分析】某處理廠離心脫水機(jī)的最大允許進(jìn)泥量為5m3
/h，最大允許人流固體量為200kg/h。當(dāng)進(jìn)泥
量為4.5m3
/h，進(jìn)泥含固量為5%時(shí)，請核算該離心機(jī)是否超負(fù)荷。
【解】Q0=4.5m3/h，C0=5%=50kg/m3，Qmax=5m3
/h，Mmax=200kg/h。 將以上數(shù)據(jù)代人式(7)和(8)，得 Q0<Qmax(因而入流不超負(fù)荷) Q0C0=4.5×50=225kg/h Q0C0Mmax=200kg/h
因而入流固體超負(fù)荷，應(yīng)降低進(jìn)泥量。按照式(8)
Q0=Mmax/C0=200/50=4m3
/h
因此，對于含固量為5%的污泥，進(jìn)泥量應(yīng)小于4m3
/h。
2)確定最佳干污泥投藥量，使污泥經(jīng)調(diào)質(zhì)以 后，CST值降低至2Os以下。
3)工藝參數(shù)預(yù)調(diào):將轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速調(diào)到最高；將轉(zhuǎn)速差調(diào)到最大；調(diào)節(jié)溢流堰(堰值)，將液環(huán)層厚度調(diào)到最大； 4)按已確定的泥量進(jìn)泥，待穩(wěn)定運(yùn)行15min以后，測定泥餅及分離液的含固率，并按式(6)計(jì)算固體回收率。
5)如果固體回收率R大于90%，泥餅含固量Cu〉25%，則進(jìn)行以下調(diào)節(jié):
①逐漸降低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，并保持轉(zhuǎn)速差不變，當(dāng)R降至90%時(shí)，停止降低，維持在該轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 ②逐漸調(diào)節(jié)堰板，減小液環(huán)層厚度，當(dāng)R開始下降時(shí)，停止調(diào)節(jié)，維持在該厚度運(yùn)行。
③逐漸降低轉(zhuǎn)速差，并觀測螺旋的扭矩，當(dāng)扭矩接近允許值時(shí)，停止降低，維持在該轉(zhuǎn)速差運(yùn)行。 ④以上調(diào)節(jié)可確定出轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、液環(huán)層厚度、轉(zhuǎn)速差的合理值，并使R〉90%，Cu〉25%。 6)如果R>90%，Cu<25%。則進(jìn)行以下調(diào)節(jié):
①逐漸降低轉(zhuǎn)速差，當(dāng)Cu〉25%時(shí)，停止降低，維持在該轉(zhuǎn)速差運(yùn)行。
②逐漸減低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，當(dāng)R降低至90%時(shí)，停止降低，維持在該轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
③逐漸降低液環(huán)層厚度，當(dāng)R開始下降時(shí)，停止降低，維持在該液環(huán)層厚度運(yùn)行。 7)如果R<90%，Cu>25%。則進(jìn)行以下調(diào)節(jié):
①逐漸降低轉(zhuǎn)速差，當(dāng)R>90%時(shí)，停止降低，維持在該值運(yùn)行，但應(yīng)保證扭矩不大于允許最大值。 ②逐漸降低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，當(dāng)R開始下降時(shí)，停止降低，維持在該值運(yùn)行。
③逐漸降低液環(huán)層厚度，當(dāng)R開始下降時(shí)，停止降低，維持在該值厚度運(yùn)行。 8)如果R〈90%，Cu〈25%。則進(jìn)行以下調(diào)節(jié):
①逐漸降低轉(zhuǎn)速差，當(dāng)R〉90%，且R〉25%時(shí)，則停止降低，維持在該值運(yùn)行。 如果扭矩達(dá)到允許最大值，仍不能使R〉90%時(shí)，R〉25%，則應(yīng)分析污泥調(diào)質(zhì)是否達(dá)到要求的效果或者進(jìn)泥的含固量太低。
