汉斯琥珀®的砂处理产品及解决方案

不论是各种水处理、污泥处理或工业生产中，除砂处理都是必不可少的手段。除砂设施可以降低磨蚀和下游机械设备的磨损、减少在管线和沟槽的沉积、提高物料纯度、回收砂资源等等。HUBER（在中国使用中文商标汉斯琥珀®开展业务）可以提供各种砂分离和砂处理设备。接下来，将从水处理除砂、污泥除砂、工业生产除砂三个方面介绍汉斯琥珀®的砂处理产品及解决方案。

1、水处理除砂

净水厂预处理工艺中预沉池常用的有沉砂、沉淀、澄清等。原水中悬浮物多为砂性大颗粒时应采用沉砂池。常用的沉砂池有旋流絮凝沉砂池、平流沉砂池、辐流式沉砂池和斜管沉砂池。汉斯琥珀®对应的产品有Huber旋流沉砂池VORMAX、Huber矩形沉砂池Ro6、Huber圆形沉砂池HRSF、Huber高效沉砂池GritWolf®。后续的砂水分离、洗砂和脱水，可采用Huber砂水分离器RoSF3和Huber一体化洗砂器RoSF4。

污水厂沉砂池的主要功能是去除密度较大的无机颗粒如泥砂、煤渣等。主要的沉砂池有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池。汉斯琥珀®对应的产品有Huber矩形沉砂池Ro6（可选择曝气或不曝气）、Huber圆形沉砂池HRSF和Huber旋流沉砂池VORMAX。针对0.2mm以下超细砂的去除，可选择Huber高效沉砂池GritWolf®。后续的砂水分离、洗砂和脱水同上。

工业废水处理中的沉砂单元可参考污水厂沉砂单元。

2、污泥除砂

2.1 通沟污泥处理

通沟污泥是排水管道养护中疏通清捞出来的沉积物，特性复杂，是生活垃圾、渣土、砂石、有机污泥和污水的混合物。城市管网中的通沟污泥如不及时清理，既容易造成排水管道排水不畅、引发积水和污水冒溢问题，又会造成沉积在管道内的淤泥雨天随雨水进入河道造成严重的污染事件，危害极大。汉斯琥珀于2013年在国内采用先进的湿式分级分离处理技术完成北京某通沟污泥的处理。随后又继续在上海、深圳、苏州、深圳、武汉等地完成了通沟污泥20个处理项目，汉斯琥珀利用自身技术优势，以客户需求为导向，先后解决了排放尾水中超细砂（0.075~0.2 mm）回收、大块物料清理、淘洗水资源回收等等问题。

通沟污泥处理中采用的主要设备有：1）喂料装置（RoSF7），负责污泥地定量输送；2）洗涤转鼓装置（RoSF9），负责分离通沟污泥中> 6 mm的粗大物质；3）洗砂装置（RoSF4），负责分选出0.2~6 mm的细砂砾，去除率可达90%以上，洗出的砂砾有机烧失小于5%；4）精细过滤装置（Ro9、Romesh、RPPS），负责筛分2~6 mm的有机颗粒；5）砂狼（GritWolf），通过高效沉淀分离污泥中的砂砾和油脂，将> 0.075 mm的砂砾沉降分离，提供洁净的回用淘洗水；6）超细砂洗砂分砂装置（RoSF4S），负责分选出0.075~0.2 mm的超细砂，有机烧失率小于5%， 8）气浮池（DAF），负责淘洗水质的进一步进化，实现淘洗水的全回用，适合排放标准严格的区域；9）螺压脱水机（Q-PRESS），负责后续污泥的脱水处理，可将污泥的含固率提升到18~24%。

2.2 污水厂高含砂量初沉污泥处理

有些污水厂初沉池污泥含水率3~8%，其中无机物ISS含量约为30~50%，某些地方可能达到70%。如果前面沉砂池效果好的情况下，初沉池中的泥砂粒径范围可能如下：<30μm, 占比70%; 30-200μm, 占比28.5%; >200μm, 占比1.5%。如果要去除这部分细砂，可采用旋流器+Huber砂水分离器RoSF3。可充分发挥水力旋流对超细砂砾的分离，结合RoSF3的脱水效果将砂砾分离出来。

2.3 黑臭水体底泥处理

在河湖水体污染的大环境下，目前河湖清淤已经从过去提高排涝、防洪能力的水力清淤转变为减少河道內源污染、改善水质的环保清淤。传统的清淤过程是将底泥泥浆清淤后脱水或干化。由于底泥中有机质含量较低，绝大多少为粉砂及粘土，粉砂粒径约为0.075~0.1mm，难以筛分，因此底泥中资源化利用成分有限。针对此情况，汉斯琥珀推出底泥砂回收方案，利用Huber洗涤转鼓RoFAS过滤污泥中的粗大物质，滤液经过Huber一体化洗砂装置RoSF4S处理，将里面的0.075mm的粉砂洗净分离出来，洗砂装置的出水进入到污泥脱水装置脱水，将底泥中的有机物及其他粘土拦截分离，脱水装置的滤出液采用Huber溶气气浮装置HDF确保出水水质。该过程中采用的冲洗用水可将水体经过Huber螺杆过滤机ROTAMAT®Ro9过滤后使用。由于汉斯琥珀设备占地小，可设计成集装箱式，吊装在水上平台上，待周围水体清淤结束后转到对其他地方再进行清淤处理，逐步减少城市黑臭水体。

2.4 油泥除砂除油

在油田钻孔过程中，附件的土壤或砂砾会收到油的污染，浓度可能高达100%，还有储罐清洗产生的沉积物，它们的油含量为30%。此外，还有油站污染的沙袋，其含油量高达50%。对于这种受污染的污泥或砂砾，可以送到处置站集中处理。汉斯琥珀针对此含油污泥，提供成套解决方案，将油泥中的砂和油去除。采用Huber喂料装置RoSF7接受来料污泥将其稳定运输至Huber洗涤转鼓RoSF9中，筛分并清洗出污泥中>10mm的粗大物质，出水进入到Huber矩形沉砂池ROTAMAT®Ro6中将油，砂分离出来，分离的砂油含量低于5%。

3、工业生产除砂

在工业生产过程中，也存在需要除砂的场景。

3.1 碱液氨碱废料除砂

氨碱法制纯碱过程中，为了分解氯化铵使氨循环利用，在系统中加入石灰乳进行蒸氨，此过程中所生成的氯化钙、碳酸钙和石灰石带来的二氧化硅、碳酸钙以及由原盐带来的未除尽的少量杂质都从蒸氨塔底排出，该废液粘性大、含砂多，需要将砂去除后才能进行后续废液压滤处理。现有的除砂装置采用的使转筛式除砂机，筛网网眼只能控制在1.5mm × 2mm，小于1.5mm的砂粒无法清除，除砂筛网经常结疤损害，更换频率约为每月一次，严重影响了整个压滤装置系统的稳定运行。针对该工况，汉斯琥珀推出旋流器+Huber砂水分离器RoSF3解决方案，将废液中的砂浓缩后进入RoSF3砂水分离器器中，将砂分离。

3.2 餐厨垃圾除砂

在餐厨垃圾处理中，砂粒主要来自餐厨垃圾中的沙石、贝壳、碎瓷片、玻璃瓶和骨头等。砂类物质作为非有机物，不仅不能进行厌氧资源化利用，而且对整个系统的运行有较大影响。一是砂粒比重较大，在餐厨浆料输送过程中容易沉淀，造成管道堵塞且难以清理。二是砂粒对输送设备的磨损影响很大，特别是高速旋转的离心式输送设备。三是高含砂量造成后端处理设备磨损严重，特别是提油设备。提油设备一般采用高效的离心分离原理，离心机的工作转速一般控制在2 500 r/min 以上，在高转速下，砂粒对设备的磨损更加明显，这将严重降低设备使用寿命。四是高含砂量的餐厨浆料在输送过程中势必会对管道产生严重的磨损，特别是受力较大的弯头处。五是砂粒跟随餐厨浆料进入厌氧系统后，会沉淀在厌氧罐内，减少有效反应容积，同时会磨损厌氧罐内设备，降低其使用寿命。

因此，有必要在预处理工艺段和厌氧工艺段进行除砂。通过采用HuberCOANDA 洗砂装置 RoSF 4，设置在餐厨垃圾破碎制浆后，破碎后的砂砾更容易从餐厨浆料中分离出来。且RoSF4自带洗砂装置，排出的砂有机烧失率＜5%，卫生条件好，方便后续储存，资源化利用。餐厨浆料经过厌氧处理后，在厌氧循环管道中，采用HuberCOANDA 洗砂装置 RoSF 4可有效去除物料中的砂砾，得到干净的砂。

3.3 回收鸟粪石

德国的磷资源有限，且磷是肥料的主要来源，因此规定污水处理厂污泥中的磷需要进行回收。通常，消化池或者继续污泥脱水过程中，会有磷酸铵镁MAP结晶，随着时间的推移，会形成坚硬的垢层，导致后续的操作故障或机器损坏。在柏林，用专利方法在单独的工艺中控制MAP结晶，并有选择地从污水污泥中去除晶体，通过改变停留时间可以得到所需地晶体尺寸。含有晶体地悬浮物进入到HUBER洗砂装置RoSF4 T中，通过流化砂床系统将悬浮液简单而有效地分离为污泥和MAP晶体。一年多来，HUBER RoSF4/t 洗砂装置在柏林的运行让客户完全满意，每天生产约3吨干净的MAP。