摘要：污泥淤砂分離器是一種能夠使活性污泥中污泥有機質(zhì)與淤砂分離的設備。為了實現(xiàn)污泥淤砂分離器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，重點探討了污泥淤砂分離器最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)-排口比K（底流口直徑Du與溢流口直徑Do之比）對污泥淤砂分離器分離效能的影響。實驗結(jié)果表明，在排口比從0.32增加到1.0的過程中，分離器處理能力Qi基本保持不變，分流比S、分離效率η和底流污泥ρ（MLVSS）/ρ（MLSS）分別從0.084、24.7%和0.21增加到0.338、41.1%和0.33.4；污泥有機質(zhì)富集率FMLVSS和淤砂富集率FMLISS分別從1.95和1.35減小到1.22和1.12。富集除砂所需要的K和分離器獲得較高的除砂效率η時所需K不一致。污泥淤砂分離器排口比K設計為0.4~0.6時，能夠獲得較高的分離效率，并實現(xiàn)淤砂的富集排放。  

目前，我國大部分地區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理廠活性污泥（混合液懸浮固體）的ρ（MLVSS）（混合液揮發(fā)性懸浮固體）/ρ（（MLSS）（混合液懸浮固體）比值普遍較低，通常只有0.3~0.5（遠小于常規(guī)活性污泥法中的0.7這一經(jīng)驗參數(shù)）。該現(xiàn)象在進水含砂量較高的山地城市尤為突出；通過對重慶市8個典型的污水處理廠進行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，其活性污泥的ρ（MLVSS）/ρ（MLSS）為0.25~0.40，這些活性污泥中除含有與生物基質(zhì)相關的無機物外，還含有大量的特細砂（小于200μm不能被普通沉砂池有效去除的特細無機顆粒物）。  

這些特細砂被包裹、嵌入以及游離在于活性污泥中，并且與生物基質(zhì)存在一定的密度差和粒徑差。大量的特細砂存在于活性污泥之中不僅影響污水處理效果，而且特細砂在活性污泥中集聚將加速設備的磨損，增加運行維護費用。如何實現(xiàn)活性污泥中有機質(zhì)和無機砂的分離已成為污水處理系統(tǒng)一個亟待解決的難題。美國Usfilter公司的專利設備solidsseparationmodule（污泥選擇分離機）實現(xiàn)了污泥中有機物和惰性無機物的分離。但迄今為止，國內(nèi)尚無相關技術的研究和應用的報道。  

為此課題組根據(jù)旋流分離模型及原理開發(fā)了一種基于污水處理廠生物污泥與特細砂之間的密度、粒徑差異的污泥淤砂分離器，并實現(xiàn)了低比值ρ（MLVSS）/ρ（（MLSS）污泥的生物基質(zhì)和污泥淤砂的分離。前期研究發(fā)現(xiàn)，分離器的排口比K（底流口直徑Du與溢流口直徑Do之比）是污泥淤砂分離器最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，它直接影響污泥淤砂分離器的分離效能。  

因此，本文將重點探討污泥淤砂分離器的排口比對特細砂分離效果的影響，從而為污泥淤砂分離器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化奠定基礎。  

1實驗材料與實驗方法  

1.1實驗系統(tǒng)與運行方式  

污水處理廠活性污泥淤砂分離系統(tǒng)如圖1所示：它由貯泥箱（含污泥攪拌器）、污泥淤砂分離器、污泥泵（額定排量5m3/h）、電磁流量計（KDLD-25型電磁流量計，設定量程0~10m3/h，精度級0.5級）、壓力表（YPE型壓力表，額定量程0~0.4MPa）及閥門等構(gòu)件組成，核心設備為自主開發(fā)的污泥淤砂分離器。實驗時，先將污水處理廠回流污泥泵入帶污泥攪拌器的儲泥箱，通過調(diào)節(jié)閥門控制污泥混合液進入污泥淤砂分離器的進料壓力，污泥混合液通過分離器后被分離為溢流污泥和底流污泥。其中，底流污泥被輸送至污泥脫水機進行脫水，溢流污泥被回流至生物反應池。

1.2實驗方法  

實驗采用的污泥淤砂分離器（如圖2所示）的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為：筒體直徑為75mm，筒體長度為100mm，溢流管插入深度為88mm，錐角為20°，并配置了直徑為8、10、13和15mm的底流口，直徑為15、18、20、22和25mm的溢流口。在進料壓力為0.2MPa的條件下，分別采用固定溢流管直徑改變底流口直徑（φ15、13、10和8mm）、或固定底流口直徑變更溢流口直徑（φ25、22、20、18和15mm）的組合方式，來測試排口比對污泥淤砂分離器分離效能的影響。  

詳情請點擊下載附件：污泥淤砂分離器分離效能

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