重力浓缩

利用沉降原理浓缩污泥

定义

重力浓缩利用污泥中固体颗粒与水之间的相对密度差来实现污泥浓缩的。初沉池污泥可直接进入浓缩池进行浓缩，含水率一般可从95%~97%浓缩至90%~92%。剩余污泥一般不宜单独进行重力浓缩。如果采用重力浓缩，含水率可从99.2%~99.6%降到97%~98%。对于设有初沉池和二沉池的污水处理厂，可将这两种污泥混合后进行重力浓缩。含水率可由96%~98.5%降至93%~96%。重力浓缩储存污泥能力强，操作要求一般，运行费用低，动力消耗小；但占地面积大，污泥易发酵产生臭气；对某些污泥（如剩余活性污泥）浓缩效果不理想；在厌氧环境中停留时间太长，产生磷的释放。一般适合没有除磷要求的污水厂，如用于除磷脱氮工艺，需要对上清液进行化学除磷处理。

分类

重力浓缩是利用沉降原理浓缩污泥。重力浓缩构造物称重力浓缩池。根据运行方式不同，可分为连续式和间歇式两种。

（1）间歇式重力污泥浓缩池

间歇式重力污泥浓缩池多用于小型污水处理厂，池型可建成矩形或圆形，如图1所示。间歇式重力浓缩池主要设计参数是停留时间。设计停留时间最好由试验确定，在不具备试验条件时，浓缩时间不宜小于12h。间歇式重力污泥浓缩池应设置可排出深度不同的污泥水的设施，浓缩池上清液应返回污水处理构筑物进行处理。

（2）连续式污泥重力浓缩池

连续运行的重力浓缩池一般采用竖流式和辐流式沉淀池的形式，如图2和图3所示。多用于大中型污水厂。图3中，污泥由中心管1连续进泥，上清液由溢流堰2出水，浓缩污泥用刮泥机4缓缓刮至池中心的污泥斗从排泥管3排除。刮泥机4上装有随刮泥机转动的垂直搅拌栅5，周边线速度为1~2m/min，每条栅条后面，可形成微小涡流，有助于颗粒之间的絮凝，使颗粒逐渐变大，并可造成空穴，促使污泥颗粒的空隙水与气泡逸出，浓缩效果约可提高20%以上。搅拌栅可促进浓缩作用，提高浓缩效果。浓缩池的底坡一般采用0.05。图4是多斗连续式浓缩池。采用重力排泥，污泥斗锥角大于55°，故在污泥斗部分，污泥受到三向压缩，有利于压密。污泥由管1进入池内，由排泥管从斗底排除，2为可升降的上清液排除管，可根据上清液的位置升降。

主要设计参数

（1）固体通量（或污泥固体负荷）：单位时间内通过单位浓缩池表面的干固体量，单位为kg/(m2·d)。当浓缩初初沉淀污泥时，污泥固体负荷可取较大值；当浓缩剩余污泥时，应采用较小值。

（2）水力负荷：单位时间内通过单位浓缩池表面积的上清液溢流量，单位为m3/(m2·h)或m3/(m2·d)。初沉污泥最大水力负荷可取1.2~1.6m3/(m2·h)；剩余污泥取0.2~0.4m3/(m2·h)。按固体负荷计算出浓缩池的面积后，应与按水力负荷核算出的面积进行比较，取较大值。

（3）浓缩时间：一般不宜小于12h。

（4）浓缩池有效水深：一般宜为4m。

（5）污泥室容积和排泥时间：应根据排泥方法和两次排泥的时间间隔而定，当采用定期排泥时，两次排泥的间隔时间一般可采用8h。

（6）浓缩后污泥的含水率：由二沉池进入污泥浓缩池的污泥含水率为99.2%~99.6%时，浓缩后污泥含水率可达97%~98%。

（7）采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为1~2m/min，池底向泥斗的坡度不宜小于0.05。

（8）当采用生物除磷工艺进行污水处理时，不应采用重力浓缩。

（9）重力浓缩池刮泥机上应设置浓缩栅条。

（10）污泥浓缩池一般宜有去除浮渣的装置。

考虑污水厂的环境要求越来越高，设计浓缩池时，应注意浓缩池的二次污染控制。污泥浓缩池一般均散发臭气，新建的污水厂应考虑采取防臭或脱臭措施。连续式重力浓缩池的合理设计与运行取决于对污泥沉降特性的掌握。污泥的沉降特性与固体浓度、性质及来源有密切关系。