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水文地質(zhì)

地熱如何用于污水處理？

  在污水處理方面，地熱可用來(lái)為污泥消化加熱、污泥消毒、污泥脫水以及溶化油脂。圖1為一個(gè)污水處理廠(chǎng)的工藝流程圖。污水進(jìn)入處理廠(chǎng)后，首先通過(guò)格柵收集污水中的漂浮物，由機械法去除并送入收集箱進(jìn)行凈化處理，同時(shí)將有壓空氣通入原始的污水，促使污水中的可漂物質(zhì)與砂粒等可沉淀物質(zhì)迅速分離。
污水利用
  初步處理后，污水進(jìn)入一級處理階段，在這里，通過(guò)降低污水在初沉池中的流速而使有機物從水中分離出來(lái)。水中的固態(tài)物質(zhì)（沉泥與浮渣）被進(jìn)一步處理除去。然后液體部分（即初級水）流入曝氣系統開(kāi)始二級處理。
 
  二級處理過(guò)程為一生化過(guò)程，通過(guò)活的好氧微生物吃掉水中的沒(méi)有被一級處理去除的有機物?；钚?a href="http://keyinmall.com/t/污泥.html" >污泥處理過(guò)程是在曝氣池中將人工培養的微生物（活性污泥)引入初級水中，同時(shí)沿線(xiàn)供給大量的空氣以供細菌呼吸并能造成紊流促進(jìn)初級水與活性污泥的混合。
 
  曝氣后，初級水與活性污泥的混合物流入次沉池。在此，可沉物質(zhì)又一次沉降下來(lái)，活性污泥用泵抽回曝氣系統。逐漸地，固態(tài)物質(zhì)積累到一定程度而被排除掉。這種廢的活性污泥連同一級處理排除的污泥一起被處理。
 
  隨后，二級水流入氯接觸池進(jìn)行消毒。在這一過(guò)程中，液態(tài)氯蒸發(fā)為氣態(tài)，氯氣按照控制的比率注入自來(lái)水中生成飽和氯水，氯水被允許與二級水混合。為了使氯接觸水分，需要停留足夠長(cháng)的時(shí)間，最后出水通過(guò)排水口排出。
 
  上述出水的一部分被送人三級處理廠(chǎng)進(jìn)行三級處理。通過(guò)加入一些化學(xué)添加劑來(lái)幫助去除殘留于水中的懸浮物質(zhì)。在一個(gè)反應澄清池中經(jīng)過(guò)化學(xué)處理后，出水通過(guò)一個(gè)快速除沙器過(guò)濾，而后進(jìn)入蓄水池。
 
  污泥和處理過(guò)程中收集到的固態(tài)物質(zhì)由泵從各個(gè)收集點(diǎn)送入濃縮池。在濃縮池中，通過(guò)重力沉降達到濃縮的目的。然后，被濃縮的污泥由泵送入消化池中。消化過(guò)程是一個(gè)利用活的厭氧微生物吃掉有機物的生化過(guò)程。這一過(guò)程通過(guò)加熱和混合將有機物質(zhì)分解成消化污泥和沼氣。沼氣被收集起來(lái)作為驅動(dòng)泵和壓縮機的發(fā)動(dòng)機燃料。而消化污泥則可置于砂底干化場(chǎng)上，在大氣中干化或用帶式滾筒脫水機進(jìn)行機械脫水。
 
  在一個(gè)典型的污水處理廠(chǎng)中，低溫地熱流體有多種用途。表1列出了幾種可能的熱利用過(guò)程，包括污泥消化加熱、污泥消毒、污泥脫水和油脂融化。低溫地熱流體最適合于污泥消化加熱和污泥干化。
污水利用
  在厭氧消化池中的污泥經(jīng)過(guò)加熱混合來(lái)提高消化過(guò)程的效果。污泥循環(huán)于消化器和換熱器之間，污泥從換熱器中吸熱后返回消化器，從而在中溫消化過(guò)程中使污泥溫度保持在32.2-37.8℃之間。沼氣或燃氣鍋爐一般被用來(lái)加熱熱水至68.3℃左右。這種熱水通入一個(gè)螺旋板式換熱器將熱量傳給板另一側的污泥。溫度低至48.9℃的地熱流體在技術(shù)上足以用來(lái)加熱32.2-37.8℃的污泥。
 
  污泥干化通常用帶式滾筒脫水機和干化場(chǎng)來(lái)完成。污泥干化時(shí)采用加熱的辦法可能會(huì )增大一個(gè)處理廠(chǎng)的污泥處理能力。此外，如果污泥被充分干化，還可以作為燃料或助燃物，從而具有商業(yè)價(jià)值。目前看來(lái)最適合的干化器形式是輸送式的，即利用熱水盤(pán)管加熱干燥空氣。對于污泥干化，最低的實(shí)用溫度為76.7℃左右。這要求地熱流體溫度在87.8℃或87.8℃以上。利用76.7℃的空氣，要使帶式滾筒壓縮污泥（水分80%）成為干化產(chǎn)品(水分10% ），每蒸發(fā)1kg水大約需要7067kJ的熱量。
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