廢水處理技術(shù)之造粒流化床技術(shù)及應(yīng)用前景
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1.流化床基本概念
當(dāng)一種流體以不同速度向上通過顆粒床層時，可能出現(xiàn)以下幾種情況。
固定床一一當(dāng)流體的速度較低時，流體只是穿過靜止顆粒之間的空隙而流動，這種床層稱為固定床；
初始或臨界流化床一一當(dāng)流體的流速增大至一定程度時，顆粒開始松動，顆粒位置也在一定的區(qū)間內(nèi)進行調(diào)整，床層略有膨脹，但顆粒仍不能自由運動，這時床層處于初始或臨界流化狀態(tài)；
流化床一一如果流體的流速升高到全部顆粒剛好懸浮在向上流動的氣體或液體中而能做隨機的運動，此時顆粒與流體之間的摩擦力恰與其凈重力相平衡。此后床層高度L將隨流速提高而升高。這種床層稱為流化床；
稀相輸送床一一若流速再升高達到某一極限值后，流化床上界面消失，顆粒分散為懸浮在氣流中，并被氣流帶走，這種床層稱為稀相輸送床；
2.流化床的特點
流化床中的氣固運動狀態(tài)很像沸騰著的液體，并且在許多方面表現(xiàn)出類似于液體的性質(zhì)。流化床具有象液體那樣的流動性能，團體顆?？蓮娜萜鞅诘男】讎姵?，并象液體那樣，從一容器流入另一容器；再如，比床層密度小的物體可很容易的推入床層，而一松開，它彈起并浮在床層表面上；
當(dāng)容器傾斜時，床層的上表面保持水平，而且當(dāng)兩個床層連通時，它們的床面自行調(diào)整至同一水平面；床層中任意兩截面間的壓強變化大致等于這兩截面間單位面積床層的重力。
3.造粒型流化床污水處理技術(shù)
造粒流化床是運用化學(xué)工學(xué)中準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)操作原理和反應(yīng)工程理論，結(jié)合混凝工程的實踐經(jīng)驗提出的一種新型水處理技術(shù)。該技術(shù)的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
初段化學(xué)混凝反應(yīng)在水力混合器中完成，水力停留時間在1min以下；造粒反應(yīng)在上向流機械攪拌裝置內(nèi)完成，機械攪拌強度(G值)在30s-1min左右，水力停留時間為10-20min；
固液分離在自我造粒流化床上部的固液分離區(qū)內(nèi)完成，水力停留時間為5—10 min；
污泥在分離的同時自動完成濃縮過程，以無機懸浮顆粒為主的體系，分離污泥含水率可達80%-85%，有機成分和無機懸浮物共存體系，分離污泥含水率為90-95%；
分離出水ss濃度通常小于5mg/L，分離區(qū)設(shè)置強化分離輔助裝置后分離出水ss濃度通常小于1mg/L；
適用范圍:原水(污水、廢水)ss濃度1000-20000 mg/1，COD不大于1000 mg/L。
該技術(shù)在特殊設(shè)計的一體化裝置得以實現(xiàn)。其主要特點是水力停留時間短，體積小，占地面積小，適用性廣，使用靈活，處理效率高，可同時完成固液分離和污泥濃縮。
該技術(shù)可廣泛用于高濁度給水處理、高懸浮物濃度廢水處理與回用、水廠和城市污水廠污泥濃縮、建筑工地廢水處理、災(zāi)害救助水處理等。
4.應(yīng)用現(xiàn)狀
由于造粒流化床技術(shù)具有能夠高效進行回液分離，它廣泛用于高濁度給水處理、高懸浮物濃度廢水處理與回用、水廠和城市污水廠污泥濃縮、建筑工地廢水處理、災(zāi)害救助水處理等。
運用造粒型高效回液分離技術(shù)處理高懸浮物濃度工業(yè)廢水在以下幾個方面優(yōu)于傳統(tǒng)處理工藝:
(1)處理效率高，效果好。高效固液分離裝置主體設(shè)備的水力停留時間為9min左右加上前面水泵和管道混合，總水力停留時間在10min以內(nèi)，遠比傳統(tǒng)處理工藝所需的停留時間短.經(jīng)這樣短的處理時間，裝置出水濁度已滿足工業(yè)回用水質(zhì)要求.且需要的無機混凝劑投量低于傳統(tǒng)混凝沉淀工藝。
(2)分離污泥含水率低，無須專門濃縮處理。高效固液分離裝置的分離污泥脫水性能非常好，在存泥區(qū)停留lh以上，污泥含水率降到85%以下，無須專門濃縮即可進行終污泥處理.
(3)操作靈活性強，能滿足不同處理需要，高效固液分離裝置不僅能進行廢水連續(xù)處理，也能進行間歇處理，且抗沖擊負(fù)荷能力強，在超過額定負(fù)荷50%的情況下也基本上能處理水質(zhì)。
下面以造粒流化床技術(shù)在洗車廢水回用處理中的應(yīng)用為例，介紹流化床在處理工業(yè)廢水中的應(yīng)用：針對目前洗車業(yè)水污染和水資源浪費的現(xiàn)狀，近年來我國市場上出現(xiàn)了各種洗車廢水回用設(shè)備。
有的基于多介質(zhì)過濾器，陶粒吸附過濾器，超濾系統(tǒng)的截留、吸附、篩分原理來實現(xiàn)洗車廢水處理后回用；有的采用常規(guī)的隔油沉淀、過濾、消毒方法。
雖然經(jīng)這些設(shè)備處理后的出水能達到洗車廢水水質(zhì)要求，但其共同的缺點是占地面積大、建設(shè)及運行費用都比較高，在技放市場的時候遇到不少困難。
然而，采用造粒流化床技術(shù)處理洗車廢水時，洗車廢水經(jīng)過流化床裝置處理后，出水的水質(zhì)可達到洗車回用水的排放標(biāo)準(zhǔn)。造粒流化床法產(chǎn)生的污泥的含水率明顯比常規(guī)混凝沉淀法產(chǎn)生的污泥低，不需要設(shè)置污泥濃縮設(shè)備。
并且，造粒流化床法與傳統(tǒng)的處理工藝比較，具有占地面積小、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、投資和運行費用低等優(yōu)點，因此將其用于洗車廢水的回用處理，具有廣闊的市場前景。
5.產(chǎn)業(yè)前景
在積極實施《全國生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃》的過程中，水資源的綜合利用、水資源再生以及水污染治理是尤為重要的環(huán)節(jié)。因此水處理設(shè)備的市場容量會大幅度增加，市場競爭將是技術(shù)水平、適用性和價格的競爭。
土工布采用該技術(shù)的系列設(shè)備具有技術(shù)，體積小，成本低的特點，并可按照用戶要求進行生產(chǎn)，在環(huán)保設(shè)備市場上將具有強競爭力。
設(shè)備的主要用戶將是中小工業(yè)企業(yè)的工業(yè)用水處理、廢水處理、工業(yè)水循環(huán)再利用，城鎮(zhèn)中小型給水處理、污水廠污泥處理等。