160中。分离器160从污泥中的有碎渣的絮凝物分 离碎渣并且形成碎渣材料的流和废污泥的流。在一些实施方案中,然而,分离器160可以以 批处理模式,而非连续的模式操作。已分离的废污泥从分离器160引导至污泥排放部165 中,从污泥排放部165已分离的废污泥可以被传送以用于下游加工,或在一些实施方案中, 部分地再循环至可以包括在上游源115中的生物、物理或化学处理单元。在一些实施方案 中,碎渣可以加入到被再循环至处理单元的废污泥中。在分离器160中从污泥分离的碎渣 穿过导管170返回至处理单元,例如,在上游源115中的曝气生物处理容器。另外的碎渣也 可以从碎渣的源175提供至分离器中或直接地提供至处理单元中。取决于系统100的具体 的构造和期望的性能,引导至上游源115的碎渣的量可以变化。在一些实施方案中所有的 在分离器160中回收的碎渣可以被引入到上游源115的一个部分中,例如引入到生物、物理 或化学处理单元中。
[0052] 在一些实施方案中系统100还包括把分散剂输送至污泥导管145中的分散剂的源 190,在分散剂的源190中分散剂在污泥到达分离器160之前与污泥混合。在一些实施方案 中,搅拌器或一组挡板可以包括在污泥导管145中,污泥导管145或在其扩大的部分中或在 与污泥导管145流体连通的以有助于污泥和分散剂的混合的室中。分散剂有助于从分离器 160中的污泥分离碎渣。在其它的实施方案中,分散剂的源190可以在从絮凝物分离碎渣之 前把分散剂直接地输送至分离器160中以与有碎渣的污泥混合。
[0053] 在其中分散剂包括pH调整剂,例如酸的实施方案中,酸可以以足以把污泥的pH减 少至在约2至约5之间,或在一些实施方案中减少至在约3至约4之间的量从分散剂的源 190引入。一个或多个苛性钠的源195可以设置为继分离器160中的分离之后,引入足够的 苛性钠以使分别在导管165和导管170中的废污泥和/或碎渣是相对中性的,例如具有在 约5至约9之间或在约6至约8之间的pH。
[0054] 分离器160可以包括用于把碎渣从污泥分离的任何已知的设备。在一个示例中, 分离器配置为如在图2A和图2B中在200处大体上图示的剪切磨机。剪切磨机200剪切来 自污泥导管145的污泥以从污泥分离碎渣。剪切磨机200可以包括转子205和定子210。 在操作中,来自污泥导管145的污泥进入剪切磨机200并且在箭头215的方向流动并且进 入转子205以及然后进入定子210。剪切磨机200可以设计成使得在转子205和定子210 之间具有紧公差,如在图2B中在220所示出的。转子205在一些实施方案中以高旋转速度, 例如大于约1,OOOrpm驱动以在剪切磨机200的区域225 (图2A)中形成碎渣的和碎渣的大 体上不含污泥的已消除的絮凝物的混合物。碎渣和已消除的絮凝物的混合物穿过导管230 离开剪切磨机200,如箭头235所示出的。导管230,在一些实施方案中,通向分离器160的 分离子系统,该分离子系统把碎渣和大体上不含污泥的已消除的絮凝物的碎渣分割为分别 地输出到导管170和导管165中的单独的流。
[0055] 在一些实施方案中转子205和/或定子210包括狭槽,该狭槽用作离心泵以把污 泥从在转子205和定子210上方和下方排出,如图2A中的路径240所示出。转子和定子然 后把材料以非常高的速度投掷离开狭槽端头以把有碎渣的污泥破坏为碎渣和污泥的已消 除的絮凝物的混合物。例如,转子205可以包括狭槽245,并且定子210可以包括狭槽250。 转子205中的狭槽245和/或定子210中的狭槽250可以设计成增加剪切能量以高效率地 从含有碎渣的污泥中分离碎渣。转子205和定子210产生的剪切可以取决于狭槽245和250 的宽度、转子205和定子210之间的公差、和转子端头速度。结果是剪切磨机200提供剪切 效应,该剪切效应有效地并且高效率地从有碎渣的污泥分离碎渣以有助于碎渣的回收。
[0056] 在另一个示例中,分离器160可以配置为在图3中在300大体上标示的超声分离 器。超声分离器300可以包括一个或多个超声换能器,例如,超声换能器305、310、315、320、 和/或325,其可以包括可从HielscherUltrasonicsGmbH获得的超声换能器。超声换能 器在污泥导管145中的有碎渣的污泥中产生压力波动和空化(cavitation)。这导致了微湍 流,该微湍流引起剪切效应以产生碎渣和污泥的已消除的絮凝物的混合物以有效地从有碎 渣的污泥分离碎渣。所产生的碎渣和已消除的絮凝物的混合物穿过导管330离开超声分离 器300。导管330,在一些实施方案中,通向分离器160的分离子系统,该分离子系统把碎渣 和碎渣的大体上不含污泥的已消除的絮凝物分开为分别地输出到导管170和导管165中的 单独的流。
[0057] 在一些实施方案中,离开剪切磨机200或超声分离器300的碎渣和已消除的絮凝 物的混合物可以在图4中大体上在400处标示的离心分离器中分开为单独的流。离心分离 器400包括位于旋液分离器410的顶部处的圆柱形的节段405和位于圆柱形的节段405下 方的圆锥形的节段415。来自导管145的有碎渣的污泥穿过端口 420切向地流入圆柱形的 节段405中。较小的出口端口 425(底流端口或滤除端口)位于圆锥形的节段415的底部 处并且较大的出口端口 430(溢流端口或接纳端口)位于圆柱形的节段405的顶部处。
[0058] 在操作中,碎渣和污泥的已消除的絮凝物的混合物穿过端口 420的切向的注入产 生的离心力使较高密度的碎渣从混合物中的污泥的絮凝物中分离。已分离的碎渣抵靠圆锥 形的节段415的壁435排出并且穿过端口 425离开,已分离的碎渣可以从端口 425引导至 导管170中(图1)。这有效地从碎渣和污泥的已消除的絮凝物的混合物中分离了碎渣。污 泥的较小密度的絮凝物穿过略微地延伸进入离心分离器400的中心的主体中的管子440, 经由端口 430离开,污泥的较小密度的絮凝物可以从端口 430引导至导管165中(图1)。
[0059] 在一些实施方案中,可以单独地利用离心分离器400,而在分离器160中不具有剪 切磨机200或超声分离器300。
[0060] 虽然如上文讨论的,分离器160可以包括剪切磨机、超声分离器和/或离心分离 器,但是这不是对本文公开的实施方案的必要的限制。在其它的实施方案中,分离器160可 以配置为例如,管式离心机、盆形离心机、无孔篮、圆盘堆叠分离器,或配置为本领域的技术 人员已知的分离系统的其它的形式。
[0061] 在一些实施方案中,离开剪切磨机200或超声分离器300的碎渣和污泥的已消除 的絮凝物的混合物可以在图5A中大体上在500A处标不的鼓式磁鼓力分离器中分割分开为 分别单独的流,在图5A中在500A大体上指示。鼓式磁鼓力分离器500A包括滚筒510,磁体 520布置在滚筒510中。滚筒在以箭头525的方向旋转,在本示例中顺时针地旋转。由图 5A中的有颜色的圆形代表的碎渣535和由图5A中的空的圆形代表的污泥的已消除的絮凝 物530的混合物经过穿过导管或供入坡道505引入至旋转的滚筒510的表面。碎渣,当包 含磁性材料例如磁铁矿时,由于磁体520的存在,比污泥的已消除的絮凝物更强地附着于 滚筒510,由于磁体520的存在。污泥的已消除的絮凝物将在碎渣之前从滚筒掉落,在一些