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■僅在德國(guó)，每年從大約10000家市政及工業(yè)污水處理廠中產(chǎn)生的污泥就達(dá)到250萬(wàn)到300萬(wàn)噸。這些數(shù)量可觀的污泥每年都要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸送到垃圾焚燒廠，然后進(jìn)行費(fèi)用昂貴的焚燒處理。為了降低運(yùn)輸和處理成本，除了優(yōu)化污水處理技術(shù)外，我們所面臨的另一大挑戰(zhàn)即是縮減污泥產(chǎn)量。

aquen aqua-engineering GmbH公司接受了這項(xiàng)挑戰(zhàn)，并研發(fā)出擁有國(guó)際專利保護(hù)的FlocFormer絮凝處理工藝。這一創(chuàng)新技術(shù)可以增加脫水率，從而將污泥產(chǎn)量減少20％。

■ Floc-Former處理工藝

為了達(dá)到最佳的固液分離率，就要具備一定的前提條件，即污泥的濃度要高，絮凝過(guò)程中細(xì)小顆粒的粘結(jié)度也要高。而傳統(tǒng)的處理技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足這樣的高要求，采用Floc-Former工藝后，就可以對(duì)處理過(guò)程中的特定因素(如凝絮的生成和擠壓)進(jìn)行有的放矢的控制。

絮凝過(guò)程是在一個(gè)外形緊湊的兩步驟反應(yīng)器(圖1)中進(jìn)行的。

首先，在渦流混合器內(nèi)把絮凝劑(聚合物)添加到污泥中，在絮凝完成后，把所產(chǎn)生的大量絮狀污泥在絮凝反應(yīng)器中進(jìn)行擠壓，從而生成經(jīng)過(guò)高度固液分離的污泥絮團(tuán)。

絮狀污泥的擠壓是在一個(gè)錐形的攪拌反應(yīng)器(圖2)中進(jìn)行的，錐形外殼內(nèi)部有一個(gè)錐形體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在內(nèi)錐與外錐之間縫隙中的流動(dòng)比率不是恒定的。通過(guò)機(jī)械的擠壓和改變內(nèi)錐體旋轉(zhuǎn)速率或者是內(nèi)外錐之間縫隙的大小，可以使攪拌器的工作點(diǎn)適應(yīng)更高的體積流量。凝絮會(huì)附著在內(nèi)部錐體的表面，并且借助機(jī)械力進(jìn)行壓縮。兩步處理過(guò)程的最終產(chǎn)物就是被進(jìn)行了高度脫水和分離的污泥絮團(tuán)。

■電氣控制

前沿的產(chǎn)品需要?jiǎng)?chuàng)新的自動(dòng)化系統(tǒng)，其對(duì)控制系統(tǒng)的要求非常明顯：若要做到滿足不同行業(yè)的不同需求，唯有模塊化的自動(dòng)化系統(tǒng)可以選擇，且該系統(tǒng)還應(yīng)該在傳感器和執(zhí)行器層面具有隨時(shí)可調(diào)節(jié)和可擴(kuò)展的性能。系統(tǒng)除了要具備獨(dú)立的控制功能，還應(yīng)該可以集成到標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中從而實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化。考慮到部分環(huán)境條件十分惡劣(例如污水處理廠)，所以堅(jiān)固、緊湊的外形設(shè)計(jì)也顯得尤為重要。針對(duì)此種應(yīng)用，WAGO-I/O-SYSTEM 750系列及遠(yuǎn)動(dòng)控制器不失為最佳選擇。WAGO 750-841 ETHERNET控制器可通過(guò)CoDeSys(IEC 61131-3)軟件進(jìn)行編程，使用它就可以實(shí)現(xiàn)理想的控制功能。此外，750系列統(tǒng)一的編程環(huán)境帶來(lái)高度的靈活性，可以支持在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)更換控制器以連接到其他類型的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中。aquen公司還通過(guò)使用758系列266 MHZ頻率WAGO-I/O-IPC-G2和帶有600MHZ賽揚(yáng)處理器I/O-IPC-C6實(shí)現(xiàn)了廣泛的可視化功能。

在電氣連接方面，他們選用了WAGO TOPJOB?S系列軌裝式接線端子，供電方面則選用了WAGO EPSITRON?系列穩(wěn)壓電源。

■結(jié)果

新型的兩步處理過(guò)程顯著提升了過(guò)濾設(shè)備(如：帶式過(guò)濾機(jī)，筒篩，壓濾機(jī)和離心分離機(jī))的固液分離效率，縮減了過(guò)濾時(shí)間。根據(jù)具體應(yīng)用的不同，分離和脫水率可以被提升10％到30％，同時(shí)也縮減了25％的聚合物消耗量。

由于污泥的干燥程度變得更高，所以焚燒處理時(shí)所需的能量消耗也被大大地降低了。此外，干燥污泥的重量減少了20％，從而使運(yùn)輸費(fèi)用也得到明顯降低。相關(guān)項(xiàng)目案例顯示，所需的投資成本在一年之內(nèi)即可收回。

■應(yīng)用范圍

FlocFormer技術(shù)可以被應(yīng)用到任何需要提高脫水率的領(lǐng)域中。具體包括：滲濾污水處理，沼氣生產(chǎn)，造紙，果汁生產(chǎn)，食品行業(yè)，污泥和廢水處理，鉆井污泥脫水以及各種類型的濃縮型應(yīng)用。