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單級過程

鎖定
最早使用的消化池叫傳統消化池(又稱低速消化池),是一個單級過程,稱為一級消化工藝,污泥的消化和濃縮均在單個池內同時完成。這種消化池內一般不設攪拌設備,因而池內污泥有分層現象,僅一部分池容積起有機物的分解作用,池底部容積主要用於儲存和濃縮熟污泥。由於微生物不能與有機物充分接觸,消化速率很低,消化時間很長,一般為30~60d,雖然池子的容積很大。但池子的有效利用率低。因此一級消化工藝僅適用於小型裝置,已很少用。
中文名
單級過程
外文名
Simple process
對    比
多級過程
舉    例
單級萃取過程

單級過程單級消化工藝

圖1為一座典型的單級浮動蓋式消化池的斷面圖。
圖1單級消化工藝 圖1單級消化工藝
生污泥從池的中心或集氣罩內投入化池,從集氣罩內進入的污泥能打碎在消化池液麪形成的浮渣層。已消化過的污泥在池底排出,通過從消化池抽出的污泥經熱交換器加熱後再送回消化池,進行消化池的加熱。池內由於不設攪拌設備,消化池內出現了分層現象,頂部為浮渣層,消化了的熟污泥在池底濃縮,中間層包括一層清液(污泥水)和起厭氧分解的活性層。污泥水根據具體水層厚度從池子不同高度的抽出管排出。浮蓋由液麪承託,可以上下移動。單級浮動蓋消化池的功能為:揮發性有機物的消化、熟污泥的濃縮和儲存。其特點是提供的儲存容積約等於池子體積的1/3。 [1] 

單級過程單級過程優化

二級消化池系統示意圖如圖2所示,二級消化工藝為兩個消化池串聯運行,生污泥連續或分批投入一級消化池中並進行攪拌和加熱,使池內的污泥保持完全混合狀態。温度一般維持中温34℃左右。
圖2單級過程優化 圖2單級過程優化
由於攪拌使池內有機物濃度、微生物分佈、温度、PH值等都均勻一致,微生物得到了較穩定的生活環境,並與有機物均勻接觸,因而提高了消化速率,縮短了消化時間。污泥中有機物的分解主要在一級消化池中進行,產氣量佔總產氣量的80%,因此該系統中的一級消化池也稱之為高速消化池。一級消化池的污泥靠重力排入 二級消化池中。二級消化池勿需攪拌和加熱,而是利用一級消化池排出的污泥的餘熱繼續消化,其消化温度可保持在20~26℃。二級消化池上設有集氣管和上清液排出管,產氣量佔總產氣量的20%。二級消化池起着污泥濃縮的作用。
二級消化工藝中第一級消化池容積通常按污泥投配率為5%來計算,而第一級與第二級消化池的容積比為1:1或2∶1或3 ∶2,但最常用的是2∶1,即第二級消化池的容積按污泥投配率為10%來計算。二級消化工藝比一級消化工藝總的耗熱量少,並減少了攪拌的能耗,熟污泥含水率低,上清液固體含量少。污泥消化過程中排出的上清液(污泥水)有機物有含量較多(BOD濃度為500~1000mg/L),不能任意排放,必須送回到污水生物處理構築物內作進一步處理。

單級過程單級萃取過程

液-液萃取是以一種溶劑(萃取劑)加入欲分離的液體混合物中,使要分離的組分有選擇地溶解在萃取劑中,以達到分離的一種過程。例如用異丙醚分離水中的醋酸,從烴類混合物中分離芳烴等。
對於萃取來説,最理想的情況是稀釋劑B與溶劑S完全不互溶,此時,如果溶劑S也完全不互溶於被分離混合物,那麼萃取過程就比較簡單了。在實際生產中,被分離組分都或多或少地溶解於溶劑,溶劑也或多或少地溶解於被分離混合物,這樣三個組分都將在兩相中出現,這使得萃取過程工業化實現顯的比較複雜。圖3是一個典型的單級過程的萃取流程圖。 [2] 
圖3單級萃取過程 圖3單級萃取過程
參考資料
  • 1.    張思梅,葛軍,蒯聖龍.水處理工程技術:中國水利水電出版社,2015
  • 2.    潘成喜,趙渤,關莉.化工操作工:化學工業出版社,2011