大卫·德·侯克萨尔是英国南方水处理公司的工程师,数年前他根据自己的构思开始研究和制造污水处理设备。经过不懈的努力,他不仅开发出一种独特的、十分紧凑的污水处理器,而且成功地将新设备推广到英国众多的地方污水处理厂。现在,侯克萨尔开创性的污水处理设备既获得商业环保金奖和环境奖,又被授予英国皇家工程学院杰出项目的殊荣,同时还成为许多国家污水处理工程人员参观的重点对象。
新的污水处理设备被命名为德·侯克萨尔(deHoxar)螺旋分离机。实际上,它是一个能将水中的污物分离出来的重力沉降设备,主要由蛋形水箱和螺旋分离器两大部分组成。分离器带有一个形状如同螺旋核心的板块组,每片板块又是由众多的玻璃强化塑料小片板构成。螺旋形状提供了固定的强度和硬度,板与板之间没有间隔装置或其他的结构性连接,只用核心来保持整个板块组的形状。
进行污水处理工作时,污水通过水箱侧面的一个入口管进入分离器中,随即顺着中央的核心往下流以作为缓冲。然后,污水会向上流动,但在穿过板块组离开污水处理器时,污水中的那些较重的悬浮颗粒(污物)将被旋转的板块组挡住并沉降到小片板上。沉降的颗粒会结合形成淤泥,并在旋转的板状组合和水箱壁之间向下滑动,最后沉积在水箱的底部被清除。从本质上来说,德·侯克萨尔螺旋分离机是一个真正的交叉流动装置,淤泥通过板状组合和水箱壁之间的环形缝隙向下流动,确保了淤泥不会与进入板状组合底部的水相混合。
德·侯克萨尔螺旋分离机效率高,功能全。在污水的初级沉降阶段,不添加化学凝结剂的情况下,分离器能清除50%%的固体悬浮物和35%的BOD(生化需氧量);在添加化学凝结剂的情况下,分离器能清除80%%的固体悬浮物和55%的BOD(注:BOD的清除主要依赖于BOD的状态是可溶性的还是不可溶的)。螺旋分离机不仅清除污水中质量较重的悬浮物,而且还能有效地清除污水中漂浮在水面上的油脂,而不需要一个独立的油脂清除装置。任何油脂都会聚积在板状组合的下部,并滑入螺旋核心,在那里,油脂会进入中央入口鼓和螺旋核心之间的环形空间。在环形空间中,油脂向上漂浮到表面的收集井中,然后由一个专门的泵将油脂和泡沫清除掉。
德·侯克萨尔螺旋分离机具有突出的优点。首先,它占地面积只是传统水箱沉降装置的3%%。在技术紧凑方面,与螺旋分离机最接近的是逆流平薄板污水处理技术。然而螺旋分离器的占地只是其25%到30%。螺旋分离器的另外一个好处就是其出色的淤泥增稠过程,这为下游的淤泥处理厂节约了成本。
传统的薄片污水处理系统的最大局限性在于它们只适合于矩形的、规划好的区域以及相对较浅的水箱。这导致其占地面积较大,且限制了淤泥的聚合效果,通常其聚积的淤泥在干燥成固体后只占总量的百分之一,因此还需要一个独立的淤泥增稠过程。螺旋分离器克服了上述局限性,因为淤泥是在板块状组和水箱壁之间的环形空间实现沉积增稠(板块组的旋转在这一部分产生了一个轻柔的剪切作用,从而促进了增稠过程)。在不使用化学添加剂的情况下,它能沉积8%%到10%%的固体淤泥。由于不需要独立的增稠设备,进一步减少了污水处理设施所需要的占地面积。
德·侯克萨尔螺旋分离机存在着改进的空间,如果用树脂转移浇铸技术来生产板块组的独立小片板和现场装配的薄片,这将是工程技术的重大突破,可使处理过程商业化速度加快。在这个基础上,进一步的发展将是采用更加便宜的真空成型聚丙烯材料制造新一代螺旋板块组。对板块组的形状进行改进将增加其内在硬度,从而弥补这种便宜原料硬度不足的缺点。
应该说,德·侯克萨尔螺旋分离机在市场上备受青睐的原因中,除本身具有先进的技术外,就是它出现在一个非常合适的时机,即欧共体正在推出城市污水处理新规定。根据该规定,英国政府对海滩清洁和减少污水排放中废物含量制定了新标准。在这种情况下,英国许多水公司在南方水处理公司的带领下,决定增加德·侯克萨尔螺旋分离机来改进他们的水处理设备。
尽管目前螺旋分离器的主要应用仅限于污水处理,但螺旋处理设备也有可能应用到水处理以外的其他行业中。试验显示,在活性淤泥处理过程中,德·侯克萨尔螺旋分离机也将大有作为。
科技日报