重力濃縮利用污泥中固體顆粒與水之間的相對密度差來實現污泥濃縮的。初沉池污泥可直接進入濃縮池進行濃縮，含水率一般可從95%~97%濃縮至90%~92%。剩餘污泥一般不宜單獨進行重力濃縮。如果採用重力濃縮，含水率可從99.2%~99.6%降到97%~98%。對於設有初沉池和二沉池的污水處理廠，可將這兩種污泥混合後進行重力濃縮。
基本介紹
- 中文名：重力濃縮
- 外文名：gravity concentration
- 分類：連續式、間歇式
- 設計參數：固體通量、水力負荷等
- 原理：利用沉降原理濃縮污泥
- 特點：儲存污泥能力強，運行費用低
定義,分類,主要設計參數,
定義
重力濃縮利用污泥中固體顆粒與水之間的相對密度差來實現污泥濃縮的。初沉池污泥可直接進入濃縮池進行濃縮，含水率一般可從95%~97%濃縮至90%~92%。剩餘污泥一般不宜單獨進行重力濃縮。如果採用重力濃縮，含水率可從99.2%~99.6%降到97%~98%。對於設有初沉池和二沉池的污水處理廠，可將這兩種污泥混合後進行重力濃縮。含水率可由96%~98.5%降至93%~96%。重力濃縮儲存污泥能力強，操作要求一般，運行費用低，動力消耗小；但占地面積大，污泥易發酵產生臭氣；對某些污泥（如剩餘活性污泥）濃縮效果不理想；在厭氧環境中停留時間太長，產生磷的釋放。一般適合沒有除磷要求的污水廠，如用於除磷脫氮工藝，需要對上清液進行化學除磷處理。
分類
重力濃縮是利用沉降原理濃縮污泥。重力濃縮構造物稱重力濃縮池。根據運行方式不同，可分為連續式和間歇式兩種。
（1）間歇式重力污泥濃縮池
間歇式重力污泥濃縮池多用於小型污水處理廠，池型可建成矩形或圓形，如圖1所示。間歇式重力濃縮池主要設計參數是停留時間。設計停留時間最好由試驗確定，在不具備試驗條件時，濃縮時間不宜小於12h。間歇式重力污泥濃縮池應設定可排出深度不同的污泥水的設施，濃縮池上清液應返回污水處理構築物進行處理。
圖1 間歇式重力濃縮池（2）連續式污泥重力濃縮池
連續運行的重力濃縮池一般採用豎流式和輻流式沉澱池的形式，如圖2和圖3所示。多用於大中型污水廠。圖3中，污泥由中心管1連續進泥，上清液由溢流堰2出水，濃縮污泥用刮泥機4緩緩刮至池中心的污泥斗從排泥管3排除。刮泥機4上裝有隨刮泥機轉動的垂直攪拌柵5，周邊線速度為1~2m/min，每條柵條後面，可形成微小渦流，有助於顆粒之間的絮凝，使顆粒逐漸變大，並可造成空穴，促使污泥顆粒的空隙水與氣泡逸出，濃縮效果約可提高20%以上。攪拌柵可促進濃縮作用，提高濃縮效果。濃縮池的底坡一般採用0.05。圖4是多斗連續式濃縮池。採用重力排泥，污泥斗錐角大於55°，故在污泥斗部分，污泥受到三向壓縮，有利於壓密。污泥由管1進入池內，由排泥管從斗底排除，2為可升降的上清液排除管，可根據上清液的位置升降。
圖2 圓形豎流式重力濃縮池
圖3 有刮泥機及攪動柵的連續式重力濃縮池
圖4 多斗連續式濃縮池主要設計參數
（1）固體通量（或污泥固體負荷）：單位時間內通過單位濃縮池表面的乾固體量，單位為kg/(m·d)。當濃縮初初沉澱污泥時，污泥固體負荷可取較大值；當濃縮剩餘污泥時，應採用較小值。
（2）水力負荷：單位時間內通過單位濃縮池表面積的上清液溢流量，單位為m/(m·h)或m/(m·d)。初沉污泥最大水力負荷可取1.2~1.6m/(m·h)；剩餘污泥取0.2~0.4m/(m·h)。按固體負荷計算出濃縮池的面積後，應與按水力負荷核算出的面積進行比較，取較大值。
（3）濃縮時間：一般不宜小於12h。
（4）濃縮池有效水深：一般宜為4m。
（5）污泥室容積和排泥時間：應根據排泥方法和兩次排泥的時間間隔而定，當採用定期排泥時，兩次排泥的間隔時間一般可採用8h。
（6）濃縮後污泥的含水率：由二沉池進入污泥濃縮池的污泥含水率為99.2%~99.6%時，濃縮後污泥含水率可達97%~98%。
（7）採用柵條濃縮機時，其外緣線速度一般宜為1~2m/min，池底向泥斗的坡度不宜小於0.05。
（8）當採用生物除磷工藝進行污水處理時，不應採用重力濃縮。
（9）重力濃縮池刮泥機上應設定濃縮柵條。
（10）污泥濃縮池一般宜有去除浮渣的裝置。
考慮污水廠的環境要求越來越高，設計濃縮池時，應注意濃縮池的二次污染控制。污泥濃縮池一般均散發臭氣，新建的污水廠應考慮採取防臭或脫臭措施。連續式重力濃縮池的合理設計與運行取決於對污泥沉降特性的掌握。污泥的沉降特性與固體濃度、性質及來源有密切關係。
