英國的科學家2004年2月中旬研制出一套新型的水處理系統。這套獨特緊湊的設備已經安裝在歐洲的許多地方。這項發明如今引起了全世界水處理專家的極大興趣,他們紛紛表示,正在運轉的這套新的水處理系統對于未來水污染的治理具有劃時代的意義。
歐共體日前頒布的城市污水處理規則已經成為英國清潔海灘和減少污水中廢物含量的推動力量。新的水處理系統以它的發明者、英國南方水處理公司的工程師David de Hoxar的名字命名。從本質上來說,de Hoxar螺旋分離器是一個重力沉降裝置,它把垃圾從水中分離出來,是水箱中的主要組成部分。
這個分離器采用巨大的塑料翅片組成連鎖螺旋裝置,然后安裝到循環水箱里面。當這個螺旋裝置轉動起來時,污水中的固體廢物就沉淀到翅片上,然后落到水箱的底部被清理走。螺旋分離器所占用的土地面積只是傳統水箱沉降裝置的3%。螺旋分離器的另外一個好處就是其出色的淤泥增稠功能,這為下游的淤泥處理廠節約了成本。在技術方面,de Hoxar分離器由一個螺旋形的板狀組合構成,安裝在一個高的循環箱里作為螺旋核心。每一個板狀組合都由很多片玻璃增強塑料(玻璃鋼)小板組成。廢水通過水箱側面的一個入口管進入分離器中,然后流過中央的板狀組合核心。板狀組合的連續旋轉增加了沉淀在板上的顆粒的相對速度,從而提高了固體的清除效率。污水流經板狀組合離開分離器時,那些較重的懸浮顆粒就沉降在小板上。沉降下來的固體顆粒形成了淤泥,這些淤泥在旋轉的板狀組合和水箱壁之間向下滑動,最后沉積在水箱的底部。
從本質上來說,de Hoxar螺旋分離器是一個真正的交叉流動裝置,淤泥通過板狀組合和水箱壁之間的環形縫隙向下流動,確保了淤泥不會與進入板狀組合底部的水相混合。在污水的初級沉降階段,不添加化學凝結劑,分離器能清除50%的固體懸浮物和35%的BOD;添加化學凝結劑后,分離器能清除80%的固體懸浮物和55%的BOD。螺旋分離器能有效地清除污水中的脂肪、油類和油脂,而不需要一個單獨的油脂清除階段。任何油脂都會聚積在板狀組合的下部,并滑入螺旋核心,在那里,油脂會進入中央入口和螺旋核心之間的環形空間。在這個環形空間中,油脂向上漂浮到表面的收集井中,然后用一個專門的泵把這些油脂和泡沫清除走。
傳統的薄片系統的最大局限性在于它們最適合于矩形的規劃好的區域以及相對較淺的水箱。這就要求其占用較大的面積,而且限制了淤泥的聚合效果,通常其聚積的淤泥在干燥成固體后只占總量的1%,因此還需要一個獨立的淤泥增稠過程。螺旋分離器克服了上述局限性,因為淤泥是在板狀組合和水箱壁之間的環形空間沉積增稠的。在不使用化學添加劑的情況下,它能沉積8%到10%的固體淤泥。由于不需要獨立的增稠設備,因而進一步減少了污水處理設施所需要的占地面積。用樹脂轉移澆鑄技術來生產板狀組合的單獨小板和現場裝配的薄片是工程技術的重大發展,它使處理過程的商業化成為可能。
盡管目前螺旋分離器的主要應用還僅限于水和污水處理領域,但螺旋處理也有可能應用到水處理以外的其他行業中。試驗顯示,在活性淤泥處理過程中,de Hoxar螺旋分離器也可以作為最后沉降的有效方法。據悉,這個系統不僅獲得了著名的商業環保獎金和環境獎,而且還榮獲皇家工程學院的杰出項目。