污泥含水率与污泥状态直接相关（见图2-1),通常污泥中水分的存在形式有3种: (1)间隙水或游离水：存在于污泥颗粒间隙中，约占污泥水分的70%，污泥浓缩能去除 该类水的一部分。（2)毛细水：存在于污泥颗粒间的毛细管中，约占污泥水分的20%， 重力浓缩时不能脱除这部分水，必须用人工干化、机械脱水或热处理去除。（3)内部水: 黏附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部的内部水，约占污泥水分的10%。该部分 水只能通过干化分离，但也不能完全被分离。
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图2-1污泥含水率与污泥状态的关系
2.1.2污泥浓缩原理
污泥浓缩的去除对象是游离水，污泥浓缩方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和机械浓
缩等。
重力浓缩
■重.力泫缩是污泥在重力场的作用下自然沉降的分离方式.是一个物理过程，不需要外 mm.是一种最节能的污泥浓缩方法。重力浓缩沉降可以分为4种形态：自由沉降、干
_降、区域沉降和压缩沉降。
m t：»自由沉降。当悬浮物含量不高时，在沉降过程中.颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒 各自独立地完成沉降过程，沉降的颗粒与上清液之间不形成清晰的界面，但可以见 _鏞区域。不过如果所含胶体颗粒不失稳，还是得不到澄清的上清液：颗粒的沉降速度 圃体颗粒含量的影响.其取决于颗粒的大小和密度。 j 2>干涉沉降。当悬浮物浓度增大到50〜500mg/L时，在沉降过程中.颗粒与颗粒之 会互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的粒径与质量逐渐增大，沉降速度不断加快：如 pi这神悬浮液搅拌后静止放置，短时间内就会出现由沉降速度最快的颗粒形成的颗粒 该层的上方颗粒浓度很低，残留的颗粒发生自由沉降，颗粒层中的颗粒以相同的速度 b .一般没有清晰的界面。
I 31区域沉降。当悬浮物浓度大于500mg/L时，在沉降过程中，相邻的颗粒之间互相 干扰，沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自相对位置保持不变，并在聚合 作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉降，与澄清水之间形成清晰的液-固界面，沉 _示为界面下沉。区域沉降的状态可以用沉降界面高度-沉降时间曲线来描述。初期沉 pH线是直线，称为等速沉降。之后，界面沉降速度逐渐减小，并接近最终沉降高度，这 期称为减速沉降期。区域沉降各时期固体浓度不同，沉降速度也不一样，随着固体浓 增大，沉降速度减慢。
I n压缩沉降。颗粒之间互相支撑，上层颗粒在重力作用下.挤出下层顆粒的间凉水. _泥得到浓缩。压缩沉降过程中界面的沉降速度与通常的沉降速度不同.它还受到堆积 卜§高度的影响，因此变得十分缓慢。 kl. 2. 2气浮浓缩
I 气浮法是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体 _染物微粒黏附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，进 夜或液-液分离的一种技术。气浮法用于从废水中去除相对密度小于1的悬浮物、油 ^和指肪，并用于污泥的浓缩。
在一定温度下.空气在水中的溶解度与空气受到的压力成正比，服从亨利定律。当压 恢复到常压后，所溶空气即变成微细气泡从液体中释放出来。大量微细气泡附着在污泥 _的周围，使颗粒相对密度减小而被强制上浮，达到浓缩的目的。因此，气浮的关键在 &产生微气泡，并使其稳定地附着在污泥絮体上面产生上浮作用。气体对固体颗粒的附着 食大小与固体颗粒物的形态、粒径、表面性质有关，也与气泡的大小有关。固体颗粒和气 纖的直径越小，附着的气泡越多，越稳定。气泡也容易附着在疏水性固体颗粒的表面。活 ■i污泥虽然是亲水性的，但由于能形成絮体，污泥颗粒在絮凝过程中能捕集气泡，絮体的 鐘集作用和吸附作用，足以使污泥颗粒表面附着大量气泡，从而使絮体的密度减小而达到 气浮的目的。 r 1.2.3机械浓缩
机械浓缩是采用各种形式的污泥浓缩机，在机械作用或重力作用下使泥水分离，提高
污泥含固率的方法。目前，污泥浓缩机主要包括离心式、带式、转鼓式等几种。
离心浓缩指利用污泥中的固体和液体密度及惯性不同，在离心力场所受到的离心力不 同而实现泥水分离的方法。含水污泥做高速旋转时，由于悬浮固体和水所受的离心力不 同，质量大的悬浮固体被抛向外侧，质量小的水被推向内侧，这样悬浮固体和水从各自出 口排除，从而使污泥中的水分得到部分脱除。由于离心力远远大于重力或浮力，因此分离 速度快，浓缩效果好。
带式浓缩的主要工作原理是将经过混凝的污泥在浓缩段均匀分布到滤带上，在重力作 用下泥层中的游离水被分离并通过滤布空隙迅速排走，而污泥固体颗粒则被截留在滤布 上。带式机械浓缩机通常具有很强的可调节性，其进泥量、滤布走速等均可进行有效的调 节以达到预期的浓缩效果，主要用于污泥浓缩脱水一体化设备的浓缩段，经浓缩处理后的 污泥，再进入后面的压滤段。 .
转鼓机械浓缩的原理是将经过化学混凝的污泥进行螺旋推进脱水和挤压脱水，使污泥 含水率降低的一种简便高效的机械设备，主要用于浓缩脱水一体化设备的浓缩段。
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