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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(shí)，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(shí)，流體只是穿過靜止顆粒之間的空隙而流動(dòng)，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(shí)，顆粒開始松動(dòng)，顆粒位置也在一定的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，床層略有膨脹，但顆粒仍不能自由運(yùn)動(dòng)，這時(shí)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(dòng)的氣體或液體中而能做隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)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(dá)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(diǎn)
流化床中的氣固運(yùn)動(dòng)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(dòng)性能，團(tuán)體顆粒可從容器壁的小孔噴出，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(shí)，床層的上表面保持水平，而且當(dāng)兩個(gè)床層連通時(shí)，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(qiáng)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(yùn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(shí)間在1min以下；造粒反應(yīng)在上向流機(jī)械攪拌裝置內(nèi)完成，機(jī)械攪拌強(qiáng)度(g值)在30s-1min左右，水力停留時(shí)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(shí)間為5—10 min；
污泥在分離的同時(shí)自動(dòng)完成濃縮過程，以無機(jī)懸浮顆粒為主的體系，分離污泥含水率可達(dá)80%-85%，有機(jī)成分和無機(jī)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(qiáng)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(jì)的一體化裝置得以實(shí)現(xiàn)。其主要特點(diǎn)是水力停留時(shí)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(shí)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(jìn)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(yùn)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(gè)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(shí)間為9min左右加上前面水泵和管道混合，總水力停留時(shí)間在10min以內(nèi)，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)處理工藝所需的停留時(shí)間短.經(jīng)這樣短的處理時(shí)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(jī)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(jìn)行終污泥處理.
(3)操作靈活性強(qiáng)，能滿足不同處理需要，高效固液分離裝置不僅能進(jìn)行廢水連續(xù)處理，也能進(jìn)行間歇處理，且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，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(fèi)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(shí)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(dá)到洗車廢水水質(zhì)要求，但其共同的缺點(diǎn)是占地面積大、建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用都比較高，在技放市場的時(shí)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(shí)，洗車廢水經(jīng)過流化床裝置處理后，出水的水質(zhì)可達(dá)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(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，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(shí)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(huì)大幅度增加，市場競爭將是技術(shù)水平、適用性和價(jià)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(diǎn)，并可按照用戶要求進(jìn)行生產(chǎn)，在環(huán)保設(shè)備市場上將具有強(qiáng)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。