（1）污泥裝卸及投配

脫水泥餅的裝卸設(shè)備主要包括帶式和螺旋式輸送機及泵。一般帶式輸送機水平安裝或與水平面之間稍有傾角。通常普通帶式輸送機存在著小范圍漏濺、打滑和軸承連接件等經(jīng)常性的維護(hù)問題。在堿法穩(wěn)定過程中，可采用螺旋輸送機輸送脫水污泥餅至混合裝置或貯存料斗中。螺旋輸送機有可能將泥餅及化學(xué)藥劑混合物滾成球狀，而泵可將脫水泥餅壓實成長條狀，因此在混合階段需要進(jìn)行破碎處理。

堿法穩(wěn)定工藝相對簡單，但對其進(jìn)行常規(guī)的檢查和維護(hù)工作是必需的。必須經(jīng)常對輸送系統(tǒng)和其他活動部件進(jìn)行監(jiān)測以確定是否磨損。在向堿法穩(wěn)定工藝進(jìn)料時，若僅采用一條輸送設(shè)備進(jìn)料，則對該設(shè)備的定期檢查、維護(hù)和校準(zhǔn)工作顯得十分重要。輸送系統(tǒng)的停機則會造成穩(wěn)定工藝的中斷或拖延。如果系統(tǒng)采用多級序列，則應(yīng)設(shè)置超越管線及交叉線路以防止過多停機的出現(xiàn)。

（2）堿性物料的貯存及投配

堿法穩(wěn)定工藝要求采用特殊的化學(xué)藥劑投配及貯存設(shè)備，傳統(tǒng)堿式的化學(xué)藥劑貯存容量應(yīng)至少滿足7d的耗藥量，最好供應(yīng)容量2～3周。一般氫氧化鈣貯存期達(dá)1年以上，而生石灰由于其變質(zhì)相對較快，貯存期一般在3～6個月以內(nèi)。絕對最小貯存容量要根據(jù)藥劑供應(yīng)商和處理廠之間的運輸距離確定。

在采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法時，一些高級堿法穩(wěn)定工藝需要使用大量的化學(xué)藥劑，這會帶來巨大的貯存容量要求。但是因為減少貯存容量可以節(jié)約成本，因此，采用可靠的化學(xué)藥劑運送渠道是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果化學(xué)藥劑運輸?shù)R或停止，則整個工藝運轉(zhuǎn)受到影響，可將每日藥劑運輸費用和采用額外貯存容量的投資費用進(jìn)行比較。如果藥劑供應(yīng)商在處理廠附近，則不必進(jìn)行多余的藥劑貯存。但如果藥劑供應(yīng)商距離較遠(yuǎn)，則應(yīng)采取擴大貯存容量的方式以保證工藝的運轉(zhuǎn)連續(xù)。

在堿料貯存時，應(yīng)采用堆狀或粒狀貯存，并應(yīng)防止長時間貯存時由于地區(qū)潮濕而引起的化學(xué)反應(yīng)。堿料應(yīng)貯存在鋼制的筒倉，筒倉帶有料斗（斜邊坡度≥60°）。如果采用藥品日貯箱或堆狀貯存筒倉，需要設(shè)置活底料箱及除塵裝置，空氣襯墊或料斗攪拌裝置用以協(xié)助卸料和降低阻塞或分流。

在貯存時，石灰會與CO2發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣，覆蓋于石灰顆粒表面，并降低石灰活性。而生石灰及其他堿料易與空氣中的濕氣發(fā)生反應(yīng)，并形成塊狀阻礙進(jìn)料和消解。因此，應(yīng)在干燥設(shè)施中貯存防止潮解。潮解系放熱反應(yīng)，因此貯存生石灰不能與易燃材料接近。

如果藥劑投配點和藥劑貯存筒倉之間的距離較近，既可通過螺旋輸送機運輸干燥堿料，也可通過氣力輸送（有壓狀態(tài)或真空狀態(tài)均可）。不同的氣力輸送方式有其各自特點，例如，在真空狀態(tài)下，輸送可以解決飛灰問題；在壓力狀態(tài)下，可以進(jìn)行大塊體積物料的輸送。應(yīng)預(yù)先對氣力輸送用的壓縮空氣進(jìn)行干燥，以減少水合作用和其他涉及潮濕相關(guān)的問題。氣力輸送系統(tǒng)同時存在著諸如當(dāng)采用不同的堿性物質(zhì)時，難以保持均一的化學(xué)藥劑堆密度等問題。(www.Ws46.com)

化學(xué)藥劑投加設(shè)備有許多種樣式，包括旋轉(zhuǎn)式氣鎖進(jìn)料器、容積式螺旋進(jìn)料器及重力式計量進(jìn)料器。其中容積式進(jìn)料器是以恒定體積投加堿料無需考慮進(jìn)料密度，重力式計量進(jìn)料器是以恒定質(zhì)量投加堿料，控制更加準(zhǔn)確，但價格相對較貴。在實際應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)特殊用途來對二者進(jìn)行評估。

一般情況下，藥劑投配系統(tǒng)會存在粉塵問題。其主要來源是滑動門的安裝不良和進(jìn)料裝置的泄漏。針對這一問題，可通過降低或封閉位于進(jìn)料裝置和混合器之間的垂直距離來減少粉塵的產(chǎn)生。

（3）液態(tài)石灰藥劑裝卸及混合要求

石灰投至濕污泥中，一般會以石灰乳的形態(tài)出現(xiàn)。而干石灰粉由于會產(chǎn)生結(jié)塊而不能有效地投加到濕污泥中。

在混入泥漿后，氫氧化鈣和水化生石灰在溶解后化學(xué)成分是一樣的，因此可選擇相同的投配工藝。石灰乳的制備可以采用間歇或連續(xù)的方式進(jìn)行。

石灰乳貯存池可以采用壓縮空氣、水射器或機械攪拌機等方式攪拌，然后根據(jù)要求輸送至混合池。在制備用水中的碳酸氫根可與石灰乳發(fā)生反應(yīng)，并結(jié)合大氣中的CO2生成碳酸鈣沉淀，造成管線堵塞。其堵塞程度與輸送距離及與石灰乳接觸的HC[插圖]或CO2的量相關(guān)。因此，為了避免由于串聯(lián)堰及其他設(shè)施造成的擾動，石灰乳貯存池應(yīng)盡量與混合池接近。

在采用生石灰進(jìn)行濕污泥穩(wěn)定時，需采用消解設(shè)備。消解反應(yīng)可以間歇或連續(xù)地進(jìn)行，其中間歇方法更適用于小規(guī)模處理廠，但規(guī)模較小的處理廠在采用生石灰時，一般不具有明顯的優(yōu)勢。消解反應(yīng)包括溶解生石灰產(chǎn)生石灰膏或石灰乳（水∶生石灰=2∶1或石灰乳：生石灰=4∶1產(chǎn)生石灰膏）。在制備石灰膏時，需停留約5min以保證在消解池內(nèi)水解反應(yīng)完全進(jìn)行。而在制備石灰乳時應(yīng)停留30min。升高溫度有助于水解反應(yīng)（放熱反應(yīng)）的發(fā)生，但存在沸騰及飛濺等潛在的危險。在消解完成后，投加石灰膏至稀釋池中并稀釋至所需濃度，同時去除顆粒物。

在連續(xù)消解反應(yīng)中，自動設(shè)備要根據(jù)石灰和水的比例來選擇合適的類型。其合適比例也受石灰的類型及使用的設(shè)備決定。因此，當(dāng)進(jìn)行消解系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)結(jié)合考慮石灰和設(shè)備的類型。

為了確保氫氧化鈣和水中的溶解固體完全反應(yīng)，穩(wěn)定池應(yīng)位于消解池的下游方向。在消解池中的石灰乳應(yīng)盡可能直接排放到穩(wěn)定池，穩(wěn)定池停留時間≥15min。此時要充分?jǐn)嚢枰员ＷC顆粒處于懸浮狀態(tài)并防止短流的發(fā)生。對于圓柱形池來講，其高度和直徑之比是1∶1，相應(yīng)的最小功率要求見表1。

① lb/gal×0.1198=kg/L。② 1hp/1000gal×197.3=kW/m3。

在進(jìn)行攪拌設(shè)備的選取時，為了防止產(chǎn)生旋渦，擋板應(yīng)根據(jù)池型設(shè)計以防止造成角落里固體堆積。

應(yīng)設(shè)置采用通過稀釋的鹽酸來清除泵及管道中碳酸鈣沉積的清洗系統(tǒng)，要求泵及管道的材質(zhì)可承受酸和堿性介質(zhì)。

為了便于去除沉淀物，石灰乳的輸送應(yīng)盡量采用彈性管道或敞口渠道。石灰乳具有磨損性，因此，若輸送低等級礫石狀石灰，則應(yīng)相應(yīng)選擇合適的管（渠）道材質(zhì)和設(shè)備。

設(shè)置混合池的主要目的：為原投配污泥與石灰乳提供充分的攪拌和接觸時間。一般建議接觸時間為當(dāng)pH值達(dá)12.5后約30min?；旌蠒r間的標(biāo)準(zhǔn)視具體情況而定，必要時應(yīng)根據(jù)小試或中試確定。

混合池可為碳鋼材質(zhì)，其尺寸決定于混合方式（間歇混合或連續(xù)混合）。

一般間歇混合池用于小型處理廠，由于許多小型處理廠實行單班制，因此應(yīng)按照一個處理周期處理一天的污泥產(chǎn)量來確定混合池的尺寸。如果池子容量充足，這些間歇反應(yīng)池可成功地在穩(wěn)定后進(jìn)行污泥的重力濃縮，當(dāng)有此功能時，必須設(shè)置相應(yīng)濃縮污泥排出設(shè)備。

在連續(xù)混合設(shè)施中，pH值及物料的體積是一定的，這種系統(tǒng)需設(shè)置安裝石灰乳自動投加裝置。連續(xù)混合相對間歇混合的優(yōu)勢是需要較小的池體積。運行時，應(yīng)隨時監(jiān)測混合物料，以確保混合后至少2h內(nèi)pH值大于12。

混合系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行充分的攪拌，以確保污泥顆粒處于懸浮狀態(tài)，并使石灰乳有效地分布。其中兩種最常用的混合系統(tǒng)分別是機械混合和空氣擴散混合。其中空氣擴散系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。

空氣擴散系統(tǒng)與機械混合系統(tǒng)相比存在2大優(yōu)勢：a.可增加曝氣，在間歇混合工藝中石灰乳投加之前可以保證原污泥的新鮮；b.減小了設(shè)備堵塞的可能性。但是，空氣擴散混合系統(tǒng)也存在著一些缺點：氨氣釋放十分危險，且釋放氨氣會出現(xiàn)臭味同時降低產(chǎn)品肥效，因此，系統(tǒng)要具有足夠的通風(fēng)；混合物會吸收CO2，因此為了保證pH值需要增加石灰的投加量（部分石灰與CO2發(fā)生反應(yīng)）；系統(tǒng)必須封閉，且排出氣體必須經(jīng)過處理才能最終排放。

當(dāng)采用空氣擴散系統(tǒng)進(jìn)行混合時，其擴散器的形式應(yīng)采用粗泡式。一般擴散器安裝于沿池體一側(cè)的池壁上，以形成螺旋狀的流態(tài)進(jìn)行有效的混合，一般其空氣速率為0.3～0.5L/（m3·s）當(dāng)攪拌濃縮的進(jìn)料污泥時需加大空氣量。

在混合池中對投配物料進(jìn)行調(diào)質(zhì)（濃縮或脫水之前）時，應(yīng)進(jìn)行合理設(shè)計混合以防止絮體破碎。

（4）干式堿法穩(wěn)定工藝脫水泥餅/化學(xué)藥劑的混合

干式堿法穩(wěn)定工藝的關(guān)鍵是化學(xué)藥劑與脫水泥餅的攪拌混合。攪拌的目的是將泥餅與藥劑完全混合，完成泥-藥混合物整體pH值的調(diào)節(jié)，以防止由于不充分的泥-藥混合而出現(xiàn)的不完全穩(wěn)定、臭味和粉塵問題。

此工藝的混合步驟一般采用機械攪拌機來完成，如犁形混料機、葉片式混料機和雙螺桿攪拌機。典型的犁式混料機及雙螺桿攪拌機見圖1和圖2。脫水泥餅和藥劑一起加入到攪拌機的前端。攪拌機的工作可以采用間歇或連續(xù)的方式運行，其中泥餅與藥劑投加比例的確定非常關(guān)鍵。

由于影響泥餅和藥劑混合過程的因素有很多，因此其產(chǎn)生的生物污泥產(chǎn)品的特性也不大相同。一般根據(jù)以往的經(jīng)驗及研究試驗來選擇攪拌機。一些攪拌機制造商擁有移動式全規(guī)模研究試驗裝置，可以用于恰當(dāng)有效的攪拌設(shè)備的評估及選型。表2為液體石灰穩(wěn)定法的機械攪拌機參數(shù)。

脫水泥餅的混合特性根據(jù)污泥濃度、脫水前用來調(diào)質(zhì)的聚合物、溫度、混合強度、化學(xué)藥劑的種類及投加量、接觸泥餅每單位體積需要攪拌設(shè)備的表面積以及混合停留時間的不同而發(fā)生變化。在進(jìn)行攪拌設(shè)備選擇時，應(yīng)考慮運行時間、最大及最小的泥餅產(chǎn)量及其他操作條件等。為了適應(yīng)上述不同的混合特性和條件，可在攪拌設(shè)備上安裝變速電機、堰板、可調(diào)式槳葉以及其他可以調(diào)節(jié)混合強度和停留時間的裝置。

在堿法穩(wěn)定工藝中，其產(chǎn)品的物理特性受到混合反應(yīng)中攪拌參數(shù)的影響。在工藝中，混合階段的目的是使產(chǎn)品特性與最終用途或下一步處理過程相適應(yīng)。在攪拌階段以后的幾天，堿性污泥產(chǎn)品的特性會隨著溫度及其他因素所造成的化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生變化。

（5）空間要求

由于工藝類型、污泥總量及場地的限制，在堿法穩(wěn)定過程中，所需的場地一般相對較小，所選擇的工藝設(shè)備可適應(yīng)不同的場地要求。由于其工藝過程操作簡單，且無需繁瑣的穩(wěn)定設(shè)備，因此可在相對較小的占地面積上短時間內(nèi)完成。可采用移動式設(shè)備用于緊急情況或展覽之中以提高客戶對產(chǎn)品的興趣。堿法穩(wěn)定工藝的處理廠在空間布置上需要對污泥處理工藝區(qū)、干化區(qū)（如必要）及產(chǎn)品貯存區(qū)等加以考慮。其占地面積的大小取決于所采用的工藝、污泥的數(shù)量、種類、特點以及現(xiàn)場因素等。物料干化及熟化的場地也具有較高的場地特殊性，且依賴于干化/熟化、物料的數(shù)量及采用的干燥方法等。一般干化/熟化的面積要求為25～34m2/mg濕泥餅。當(dāng)增加堿性藥劑投加量或采用機械方式進(jìn)行污泥干化時，則場地面積可明顯地下降。

當(dāng)在處理場地沒有足夠空間來貯存產(chǎn)品時，必須將產(chǎn)品移出貯存區(qū)域。一般采用土地填埋方法為干化/熟化工藝提供充足的場地。但當(dāng)填埋容量增加時需重新選擇貯存場地。干化場地所在區(qū)域應(yīng)交通便利，且運輸設(shè)備可自動卸料，場地面積還應(yīng)考慮現(xiàn)場備用交通運輸工具等。室外的干化/熟化填埋場地可能會產(chǎn)生臭味。若堿法穩(wěn)定系統(tǒng)位于污水處理廠內(nèi)部，應(yīng)確保便捷的途徑以保證堿料的運輸，且運輸通道不能影響工藝或產(chǎn)品的外運。