水處理污泥脫水機(jī)選擇使用簡析

虞煒安，方偉強(qiáng)

（義烏市水處理有限責(zé)任公司，浙江 義烏 322000）

1 概述

隨著環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高，水處理量越來越大的同時，污泥處理量也大大增加。義烏水處理有9個運(yùn)營部，污泥處置成本占水處理總成本的26%～36%，而降低含水率就是減少污泥的體積，可以有效降低污泥處置成本。目前，外運(yùn)污泥的含水率一般都要求85%以下甚至更低。

不容諱言，隨著環(huán)保要求、污泥處置成本的不斷提高，污泥脫水系統(tǒng)在水處理環(huán)節(jié)中變得越來越重要，因此，選擇匹配的污泥脫水機(jī)械是設(shè)計(jì)者及使用者的重要課題。脫水機(jī)機(jī)型眾多，歷史發(fā)展悠久，但總的來說，分為兩類：一類是利用重力及離心力沉降污泥的機(jī)型，代表有臥式離心機(jī)；另一類是采用壓濾原理降低含水率，代表有旋轉(zhuǎn)壓濾脫水機(jī)、板框等，迄今為止，沒有一種污泥脫水機(jī)可以處理所有污泥。各個污水廠由于處理量差異大、污泥性質(zhì)不一樣，采用的機(jī)型也會大相徑庭。本文將介紹目前主流的幾種脫水設(shè)備，包括帶式壓濾機(jī)、旋轉(zhuǎn)壓濾脫水機(jī)、臥式螺旋離心機(jī)、板框壓濾脫水機(jī)等，供大家參考。

2 脫水機(jī)介紹

2．1 臥式螺旋離心機(jī)

臥式螺旋離心機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)鼓和帶污泥輸送的空心螺旋組成的，轉(zhuǎn)鼓及螺旋都在高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓及螺旋之間有差速，用于運(yùn)送污泥。污泥螺旋進(jìn)泥口處送入轉(zhuǎn)鼓后，在螺旋產(chǎn)生的離心力作用下，被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。進(jìn)料內(nèi)顆粒比重大的污泥產(chǎn)生的離心力較大，沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上；而比重較輕的水離心力也小，上浮在污泥層上。貼在轉(zhuǎn)鼓壁上的污泥在螺旋輸送器以相對于轉(zhuǎn)鼓的差速緩慢推動，輸送至轉(zhuǎn)鼓的小端，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓小端出口連續(xù)排除。上層清液則由尾端的溢流板溢流，排出脫水機(jī)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

臥式離心螺旋脫水機(jī)可以連續(xù)處理污泥，且可實(shí)現(xiàn)全封閉運(yùn)行，現(xiàn)場環(huán)境較好。離心脫水機(jī)對絮凝劑和清洗水需求較少，特別是新型進(jìn)口離心機(jī)對操作人員要求較低，工作穩(wěn)定可靠，而且污泥含固率高，出泥量大，較適合大型市政污水處理廠。離心機(jī)的缺點(diǎn)是噪音大、電耗高，返廠維修保養(yǎng)時間長、價格貴。臥式螺旋離心脫水進(jìn)泥含水率要求一般為95%～99.5%，出泥含水率一般為75%～85%。

2．2 旋轉(zhuǎn)壓濾脫水機(jī)

旋轉(zhuǎn)壓濾脫水機(jī)是一種新型的污泥處理機(jī)械。其工作原理是將污泥（含水率95%～99.5%）注入一個橫截面為矩形的圓形通道內(nèi)部，并在兩塊平行轉(zhuǎn)動的特質(zhì)合金篩孔板（濾板）之間旋轉(zhuǎn)。當(dāng)污泥通過通道時，濾液通過篩板濾除。污泥被逐步濃縮擠壓，最終在出口形成泥餅。由于特質(zhì)濾板與污泥之間相對運(yùn)動形成的靜摩擦力與出口限位器和污泥泵壓力的作用，使污泥最終形成了干澀的泥餅被排出。在壓榨脫水階段，污泥水分脫出后，流動緩慢，承受的壓力越來越大，使更多水分被擠出，達(dá)到了更好的脫水效果。

旋轉(zhuǎn)壓濾式脫水機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、節(jié)能，特別是電耗及沖洗水方面有很大的優(yōu)勢。處理的污泥有一級化學(xué)增強(qiáng)污泥、活性污泥、消化污泥、生物處理及人畜糞便、造紙等污泥，尤其是能處理比重較輕的氣浮及含油污泥。旋轉(zhuǎn)壓濾式脫水機(jī)出泥含水率根據(jù)不同的泥質(zhì)，一般為75%～85%。義烏水處理采用加拿大Fournier旋轉(zhuǎn)壓濾式脫水機(jī)，主要用于氣浮污泥。內(nèi)部通道如圖1所示。

圖1 脫泥機(jī)模塊內(nèi)部通道詳圖

2．3 帶式脫水機(jī)

義烏水處理在水處理量較小的運(yùn)營部采用帶式脫水機(jī)。帶式脫水機(jī)的工作原理是通過輥筒給濾布施加壓力，讓濾布夾帶著污泥在S型排列的輥筒上通過。由于濾布有較好的透水性，依靠濾帶壓力對污泥進(jìn)行壓濾和翻滾，將污泥中的間隙水?dāng)D壓出來，達(dá)到脫水的目的。不同廠家?guī)C(jī)結(jié)構(gòu)稍許不同，但總體來說，影響脫水效果的因素主要有污泥的加藥量、脫水機(jī)的帶速、濾帶張力、輥軸級數(shù)等方面。為防止影響濾帶的透水性，在污泥脫水過程中，需要對濾帶用水進(jìn)行間歇沖洗，以往沖洗一般用自來水，但隨著水處理出水水質(zhì)的提升，現(xiàn)在沖洗水改成了用中水，節(jié)省了一大筆運(yùn)營費(fèi)用。

帶式脫水機(jī)起步較早，到目前機(jī)型較為穩(wěn)定。它電耗少，對進(jìn)料含水率波動有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，處理能力大，可全天候連續(xù)自動化運(yùn)行。但帶式脫水機(jī)也存在使用環(huán)境較差、濾布更換較頻繁、沖洗水量較大等缺點(diǎn)。帶式脫水機(jī)絮凝劑藥耗較離心機(jī)較高，出泥含水率一般在80%～85%。

2．4 板框壓濾脫水機(jī)

板框式壓濾機(jī)是通過板框較長時間的擠壓污泥，讓水通過濾布排除，除掉干泥后再循環(huán)進(jìn)泥達(dá)到脫水的目的。它主要由濾板、框架、壓縮裝置等構(gòu)成。它應(yīng)用的范圍較廣，如可處理石油、化工、醫(yī)藥、食品、市政、光伏等各種行業(yè)的污水，也可以添加各種輔料，如生石灰讓含水率做到更低。

板框壓濾機(jī)原理較簡單、操作容易、運(yùn)行穩(wěn)定，且處理量可以通過增加過濾面積和濾板塊數(shù)來靈活增加。它對進(jìn)泥性質(zhì)、濃度適應(yīng)性很強(qiáng)，出泥含水率可以達(dá)到65%～75%的水平，適用于小型污水處理廠及工業(yè)企業(yè)。但板框也有一些不足的地方，如需人工卸料、給料口容易堵塞、只能間歇運(yùn)行、濾布更換頻繁、處理量增大同時工人工作量也會增大等。同時，板框雖然投資較小，但維修工作量較大，自動化程度較低。

3 實(shí)例分析

目前，義烏水處理9個運(yùn)營部除了板框壓濾機(jī)外，各種機(jī)型都在用，下面就具體使用情況對脫水機(jī)進(jìn)行分析。

3．1 離心脫水機(jī)

目前，義烏水處理公司處理量在5萬噸/天以上的運(yùn)營部都在使用離心脫水機(jī)。離心脫水機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)就是處理量大、使用穩(wěn)定，可以連續(xù)運(yùn)行。另外，離心脫水機(jī)相比其他帶式和板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，故障率較低，特別是目前采用進(jìn)口離心機(jī)后對進(jìn)泥濃度的適應(yīng)性有較大的改善，耗藥量較少，隨著義烏出水水質(zhì)的提升，目前，沖洗離心機(jī)甚至配藥用水也采用中水，進(jìn)一步降低了水耗成本。離心機(jī)最大的問題是需要返廠保養(yǎng)，保養(yǎng)維修成本高、時間長，因此，保養(yǎng)時需做好污泥的調(diào)配工作。

3．2 帶式脫水機(jī)

帶式脫水機(jī)在義烏水處理也有較多應(yīng)用，主要用在4萬噸以下的運(yùn)營部。針對帶機(jī)使用中的幾個問題我們也進(jìn)行了改進(jìn)：（1）針對帶機(jī)運(yùn)行環(huán)境差的問題，增加不銹鋼框架外罩，用離子除臭進(jìn)行抽風(fēng)處理。（2）運(yùn)用中水沖洗濾布，降低成本。（3）濾布容易堵塞，特別是更換絮凝劑的時候，因此，選擇穩(wěn)定的絮凝劑很重要。（4）設(shè)立維修中心，對帶機(jī)出現(xiàn)的故障大都可以自主維修。另外，帶機(jī)也有耗電量比離心機(jī)少、購置成本低等優(yōu)勢，因此，在小型污水處理廠的運(yùn)行中，也可以發(fā)揮很重要的作用。

3．3 旋轉(zhuǎn)式壓濾脫水機(jī)

旋轉(zhuǎn)式壓濾脫水機(jī)用在氣浮污泥及工業(yè)污泥的處理中。它的購置成本較高，實(shí)際使用中藥劑量較前幾種脫水機(jī)較高，且處理量不大。但它運(yùn)行穩(wěn)定、維修保養(yǎng)工作輕、耗電量低，可以連續(xù)運(yùn)行且能處理其他機(jī)型不大好處理的比重較輕的氣浮污泥。它的耗電量相比離心機(jī)可以節(jié)能80%以上，實(shí)際出泥含水率為80%～85%之間。

4 結(jié)語

義烏是多山少水的城市，因此，運(yùn)營部分散在各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間，不同運(yùn)營部水量水質(zhì)都不盡相同，因此，選擇一款適合各自運(yùn)營部的脫水機(jī)很關(guān)鍵。目前，污泥含水率的要求、污泥處置的成本都在大幅提高，在污泥脫水環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)低投資成本、低成本運(yùn)行、低能耗、高污泥脫水率將是未來脫水機(jī)發(fā)展的趨勢。