选矿技术-浓缩技术-郑州金泰选矿设备有限公司

重力沉降浓缩：重力浓缩是一种重力沉降过程，依靠污泥中的固体物质的重力作用进行沉降与压密。

    种类：根据运行情况分为间歇式和连续式两种。间歇式重力浓缩池：是一种圆形水池，底部有污泥斗。工作时，先将污泥充满全池，经静置沉降，浓缩压密，池内将分为上清液、沉降区和污泥层，定期从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。（见P347 图8-15）间歇式浓缩池主要用于污泥量小的处理系统。浓缩池一般不少于两个，一个工作，另一个进入污泥，两池交替使用。连续式重力浓缩池：分为竖流式和辅流式两种。其运行基本工作状况及固体与液体平衡关系（见P339 图8-6）。剩余活性污泥经浓缩池中心管流入，入流污泥流量及其固体浓度分别以Q0、C0表示。上清液由溢流堰溢出称为出流，其流量与固体浓度分别以Qe、Ce表示。浓缩污泥从池底排出称为底流，底流流量与固体浓度分别以Qu、Cu表示。浓缩池中存在着三个区域，即上部澄清区；中间阻滞区（当污泥连续供给时，该区的固体浓度基本恒定，不起浓缩作用，但其高度将影响下部压缩区污泥的压缩程度）；下部为压缩区。单位时间内进入浓缩池的固体重量，等于排出浓缩池的固体重量（上清液所含固体重量忽略不计）。通过浓缩池任一断面的固体通量，由两部分组成，一部分是浓缩池底部连续排泥所造成的向下流固体通量；另一部分是污泥自重压密所造成的固体通量。连续式重力浓缩池的基本构造（见P346 图8-12）。其特点是装有与刮泥机一起转动的垂直搅拌栅，能使浓缩效果提高20%以上。因为搅拌栅通过缓慢旋转（圆周速度2~20cm/s），可形成微小涡流，有助于颗粒间的凝聚，并可造成空穴，破坏污泥网状结构，促使污泥颗粒间的空隙水与气泡逸出。
    设计要点：小型污水处理厂采用方形或圆形间歇式浓缩池；大、中型污水处理厂采用竖流式和辐流式连续式浓缩池；间歇式浓缩池的主要设计参数是水力停留时间，停留时间由试验确定。时间过短，浓缩效果差；过长会造成污泥厌氧发酵。无试验数据时，可按12~24h设计。当以浓缩后的湿污泥作肥料时，污泥浓缩和贮存可采用方或圆形湿污泥池，有效水深采用1~1.5m，池底坡0.01，坡向一端。连续式浓缩池的主要设计参数有：固体通量和水力负荷。有效水深采用4m，竖流式有效水深按沉淀部分的上升流速不大于0.1mm/s进行复核。池容积按浓缩10~16h核算。当采用定期排泥时，两次排泥间隔可取8h。浓缩池的上清液应回送初沉池或调节池重新处理。
     运行管理：在浓缩池的运行管理中，应经常对浓缩效果进行评价，并随时予以调节。浓缩效果通常用浓缩比（排泥浓度/入流污泥浓度）、固体回收率（浓缩到排泥中的固体/入流总固体）和分离率（上清液量/入流污泥量）三个指标进行综合评价。一般来说，浓缩初沉污泥时，浓缩比应大于2，固体回收率应大于90%；浓缩活性污泥与初沉污泥组成的混合污泥时，浓缩比大于2，分离率应大于85%。如果某一指标低于以上数值，应分析原因，检查进泥量是否合适，控制的qs是否合理，浓缩效果是否受到了温度等因素的影响。
    离心沉降浓缩：以水力旋流器为核心的联合浓缩流程；水力旋流器作为一种利用离心力强化固液分离的设备，在尾矿浓缩脱水方面表现出一些特殊的优势，其结构简单、造价低、占地面积小、处理能力大、底流浓度高。然而，仅采用水力旋流器难以得到澄清的溢流。而采用重力沉降和离心沉降相结合的方法能够综合二者的优越性，既可提高浓缩脱水的速度和效率，又能保证澄清的溢流。采用这种方法的主要有水力旋流器-浓密机串联流程、水力旋流器-浓密机闭路流程，前者主要用于提高尾矿浓缩效率，后者可以获得高浓度浓缩产物。
    (1)水力旋流器-浓密机串联流程。该流程的特点是选矿厂尾矿首先经过一段旋流器获得高浓度底流；旋流器溢流经常规浓密机进行细粒的澄清浓缩，从而获得细粒浓缩产物和澄清的溢流。这一方面能大大减轻浓密机处理能力的压力、避免浓密机跑浑，同时可获得高浓度尾矿、提高尾矿浓缩系统的处理能力，在整体上提高了尾矿浓缩脱水效率，这种工艺称为“尾矿快速脱水技术”。该流程充分利用尾矿中不同颗粒沉降速度的差异而采用不同的浓缩设备，大大提高了尾矿浓缩效率，在选矿厂浓密机改造和新选厂设计中均具有推广应用潜力；用于选矿厂尾矿浓缩改造，能够克服浓密机溢流跑浑、大大减轻浓密机处理量的压力，有利于提高浓缩产物的浓度；用于新建选矿厂可以减小浓密机的直径，提高尾矿浓度。从已有研究报道和工业实践来看，一段旋流器底流浓度可以达到60%～70%以上，旋流器浓缩产物粒度下限可以达到19～37μm，系统给料浓度在10%～20%，尾矿综合浓缩可以达到45%～50%以上。
    (2)旋流器-浓密机闭路浓缩流程。该流程由水力旋流器、分泥斗和浓密机组成闭路流程。选矿厂尾矿给入水力旋流器产出两种产品，沉砂送分泥斗进行脱泥，旋流器溢流与分泥斗的溢流一起送浓密机处理。在浓密机中加入絮凝剂，可得到澄清的溢流和较稀的沉砂。浓密机的沉砂返回至旋流器给矿，经旋流器进一步提高浓度，系统最终浓缩产物为分泥斗排出的高浓度沉砂和浓密机排出的澄清溢流。实验结果表明，对于-44μm占80%的选矿尾矿，当选矿厂尾矿浓度为28%的条件下，采用上述流程可以获得浓度为77%～78%的最终浓缩产物，适用于作为采空区充填料使用。如果旋流器底流不经过分泥斗脱泥浓缩，其浓度也可以达到63%以上。由于大部分尾矿已经通过第一段旋流器而得到分离，所以浓密机的直径可以大大减小。根据实验结果计算，对100t/h的尾矿量，需要的浓密机直径约为2m，分泥斗直径约为3m。

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