卷煙工廠污水站污泥脫水設(shè)備選型探析

王永全

（廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建 廈門 361000）

1 背景

廠區(qū)污水有生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水主要來自洗煙梗、生產(chǎn)工藝設(shè)備的清洗及地面清洗，內(nèi)含有少量煙灰、煙末、糖料、香料、膠水等有機(jī)雜質(zhì)。生活污水主要來自食堂及廁所化糞池排水。生產(chǎn)廢水與生活污水匯入同一排污管道后進(jìn)入污水處理站統(tǒng)一處理。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。機(jī)械脫水方法有過濾脫水法和離心脫水法。過濾脫水法是將濕污泥用濾層過濾，污泥被留存在濾層上，主要有帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)設(shè)備。離心法是利用不同的離心傾向達(dá)到泥、水分離，主要有臥式離心脫水機(jī)。現(xiàn)有的污水脫水設(shè)備為疊螺式污泥脫水機(jī)。

2 污泥脫水機(jī)比較

2.1 帶式脫水機(jī)

帶式壓濾機(jī)，通過重力脫水，兩條濾帶之間楔形脫水，滾輪、導(dǎo)引滾輪及壓擠滾輪等構(gòu)成加壓脫水。帶式壓濾機(jī)運(yùn)行噪聲小、電耗低，管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備能夠連續(xù)自動(dòng)化運(yùn)行。對(duì)操作人員技能要求低。但帶式壓濾機(jī)也存在占地面積大，濾布沖洗用水量大造成二次污染，且容易出現(xiàn)濾布堵塞、濾帶跑偏等缺點(diǎn)。出泥含水率高，一般在80%～85%。帶式壓濾機(jī)為敞開式結(jié)構(gòu)，在使用中濾帶加壓脫水時(shí)，存在污水、甚至個(gè)別污泥飛濺的情況，對(duì)周邊環(huán)境污染較大。由于采用在線形式，配置高壓水噴頭，對(duì)濾布進(jìn)行同步噴洗。清洗水的飛濺情況較為嚴(yán)重。采用在線高壓水噴洗，清洗位置比較固定，存在清洗不均勻的情況。個(gè)別地方一直反復(fù)噴洗，個(gè)別地方清洗不到的情況。一段時(shí)間過后，清洗不到的部位，容易形成濾布的臟堵。反復(fù)清洗的部位，由于高壓水的沖刷作用，將損壞濾布的纖維結(jié)構(gòu)，使得濾布的過濾孔洞變大，影響了濾布的過濾效果，從而影響了濾布的使用壽命。

2.2 臥式離心脫水機(jī)

臥式離心脫水機(jī)，利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)桶的離心力作用，對(duì)污泥進(jìn)行脫水。臥式離心脫水機(jī)的轉(zhuǎn)軸為空心軸。初始污泥為泥水混合狀態(tài)，采用泵送入臥式離心脫水機(jī)的空心軸內(nèi)。臥式離心脫水機(jī)的空心轉(zhuǎn)軸將污泥送入轉(zhuǎn)筒。轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)桶一起高速旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)桶的半徑大于轉(zhuǎn)軸的半徑。污泥在轉(zhuǎn)桶離心力作用下，被甩到轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。由于比重不同，實(shí)現(xiàn)固液分離。臥式離心脫水機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)行，受進(jìn)泥濃度影響較小。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)桶等運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，耗電量高，噪音大，維護(hù)維修較為麻煩。出泥含水率一般為80%～87%。由于采用離心力脫水，存在污泥離心不均勻的情況，使得設(shè)備運(yùn)行震動(dòng)較大。因此，一般要求設(shè)備需有專門的設(shè)備基礎(chǔ)，并將臥式離心脫水機(jī)設(shè)備支架固定在專門的設(shè)備基礎(chǔ)上方。每次工作完畢后，需對(duì)臥式離心脫水機(jī)的污泥管路進(jìn)行清洗，防止污泥在管路、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)桶、轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)干燥板結(jié)，影響后續(xù)使用。由于轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)桶、轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)，均為密閉式結(jié)構(gòu)，平時(shí)采用水沖洗較為困難，容易出現(xiàn)有清洗不到和清洗不干凈的情況。因此，在清洗過程中，需要清洗的水流量盡量大一點(diǎn)，并持續(xù)清洗一段時(shí)間。在清洗的過程中，可以開啟臥式離心脫水機(jī)，并進(jìn)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)，直至排出的清洗水基本清澈為止。

2.3 疊螺式脫水機(jī)

疊螺式脫水機(jī)采用動(dòng)定環(huán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行污泥脫水。在螺旋軸的旋轉(zhuǎn)作用下，活動(dòng)板相對(duì)固定板不斷錯(cuò)動(dòng)脫水。疊螺式污泥脫水機(jī)具有連續(xù)運(yùn)行脫水，但處理能力較小，能耗較低的特點(diǎn)。同時(shí)，動(dòng)靜環(huán)長(zhǎng)期相對(duì)運(yùn)動(dòng)，容易造成磨損，降低了污水的脫水干度。出泥含水率一般為80%～90%。動(dòng)靜環(huán)磨損后，需進(jìn)行及時(shí)的更換，否則，影響了污水的脫水干度。但是，動(dòng)靜環(huán)是疊螺式脫水機(jī)的主要部件，配件費(fèi)用相比較為昂貴。疊螺式脫水機(jī)在使用過程中，需用高壓水，對(duì)碟片進(jìn)行沖洗。在疊螺式脫水機(jī)使用完畢后，需讓疊螺式脫水機(jī)再空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，并用水對(duì)碟片進(jìn)行沖洗，防止碟片內(nèi)，碟片間的污泥干燥、板結(jié)固化。同樣，碟片腔體內(nèi)為封閉式結(jié)構(gòu)，采用水沖洗，可能存在有沖洗不到的部位。采用水沖洗，同樣存在污水的二次污染。疊螺式脫水機(jī)設(shè)備小、占地小，比較適用于小型、污泥量少，對(duì)干度要求不是很高的污水站運(yùn)行使用。

2.4 板框式脫水機(jī)

采用高壓泵向板框式脫水機(jī)打入污泥，經(jīng)過板框擠壓脫水，水從濾布擠出。板框式脫水機(jī)脫水效果好，絮凝劑投加量小。缺點(diǎn)為不能連續(xù)運(yùn)行，需對(duì)濾布進(jìn)行清潔或更換濾布。在壓濾過程中，污泥的過濾速度同過濾壓力成正比，與污泥的黏度成反比，并且隨著壓濾的進(jìn)行，濾餅厚度的增大，濾室中留的固體物集合體(最終發(fā)展成為濾餅)的孔隙率逐漸減小，過濾速度呈下降趨勢(shì)。出泥含水率一般在60%～70%。由于板框式脫水機(jī)不能連續(xù)運(yùn)行，所以在設(shè)備選型時(shí)，選擇的設(shè)備能力需有充足的余量。板框式脫水機(jī)在運(yùn)行過程中，需用空壓氣作為壓榨的動(dòng)力。因此，需要全程開啟空壓機(jī)。如果工廠本身有氣源，可以采用工廠整體的氣源進(jìn)行供應(yīng)。如果工廠本身沒有氣源，則需根據(jù)需要配置小型的空壓機(jī)，供板框式脫水機(jī)壓榨時(shí)使用。濾布要根據(jù)所要過濾的污水、污泥情況，進(jìn)行合理的選型。一段時(shí)間后，濾布存在臟堵的情況，需要及時(shí)進(jìn)行清洗和更換。板框式脫水機(jī)采用長(zhǎng)時(shí)間的壓榨脫水，設(shè)備運(yùn)行噪音小。壓榨完畢，進(jìn)行卸泥時(shí)，可以通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行自動(dòng)卸泥。當(dāng)存在泥掉落不下來時(shí)，可以采用鏟子，進(jìn)行人工協(xié)助鏟泥。由于需要脫泥，因此，板框式脫水機(jī)最好安裝的高度較高。板框式脫水機(jī)下方可以存放裝卸脫水后污泥的小車或者布袋。板框式脫水機(jī)存在油壓的機(jī)頭，需定期更換液壓油。板框式脫水機(jī)操作工序相對(duì)較多，因此，板框式脫水機(jī)多配置有PLC 控制系統(tǒng)，使得大部分相關(guān)工作，工序均在PLC 控制下自動(dòng)完成。板框式脫水機(jī)設(shè)備總體體積較大，電控較為復(fù)雜，最好安裝在室內(nèi)機(jī)房中。

從以上分析，板框脫水機(jī)的出泥干度達(dá)到60%，能有效降低污泥的體積，便于污泥的轉(zhuǎn)運(yùn)和后續(xù)利用，因此，項(xiàng)目?jī)?yōu)先采用板框脫水機(jī)。

3 板框式脫水機(jī)注意事項(xiàng)

3.1 主梁及設(shè)備防腐

主梁設(shè)備需采用剛度好的鋼材制作，防止設(shè)備壓榨時(shí)支架變形。脫水機(jī)所處的環(huán)境差，設(shè)備需方便清潔且具有良好的防腐性能。設(shè)備需噴砂防腐處理，主要部件采用不銹鋼包扎防護(hù)。主梁及重要部件采用不銹鋼包扎，便于板框式脫水機(jī)使用完畢后或定期進(jìn)行清洗，也有助于設(shè)備的防腐。

3.2 濾布選擇

濾布應(yīng)選擇牢固耐用、透水性能好、脫泥性能好的濾布。濾布在織造的原料、制作工藝不同，其強(qiáng)度、透氣性等均不同，需依據(jù)過濾物料的物理、化學(xué)屬性來挑選。必要時(shí)，需采用實(shí)驗(yàn)確定。濾布需定期或根據(jù)污染情況，及時(shí)清洗或更換。清洗時(shí)，可以添加部分清潔劑進(jìn)行清洗。

3.3 隔膜式腔體

采用隔膜式腔體，增大壓榨的壓力。采用聚丙烯材料隔膜板具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨性好，解決了傳統(tǒng)隔膜片強(qiáng)度與彈性相互矛盾的問題。隔膜模板要防止被尖銳的東西割破。

3.4 進(jìn)料方式選擇

采用上端板外進(jìn)料的形式。進(jìn)料通道屬于并聯(lián)形式、不易堵塞，形成的濾餅厚度比較均勻，也比較容易卸泥。

4 結(jié)語

本文對(duì)四種污泥脫水方式進(jìn)行了分析比較。隨著環(huán)保對(duì)污泥干度的要求越來越高，為了滿足項(xiàng)目關(guān)于污泥干度的要求，優(yōu)先選用板框脫水機(jī)。并對(duì)板框脫水機(jī)使用過程中的防腐、濾布選擇、壓榨、進(jìn)料方式進(jìn)行了研究，取得了良好的效果。