污泥脫水工藝比較分析

城市污水處理廠的污泥經(jīng)濃縮處理后，一般含水率在（95～97）%左右。脫離出污泥中的空隙水，這部分水約占污泥中總含量的（15～25）%。但體積仍很大，外運(yùn)或處置仍很困難。濃縮污泥、消化污泥經(jīng)脫水后，含水率可達(dá)（75～80）%，將污泥中的吸附水和毛細(xì)水分離出來(lái)，體積降至濃縮前的1/10，脫水前的1/5左右?？梢?jiàn)，經(jīng)脫水后污泥體積大為縮小，不但減輕了對(duì)環(huán)境的二次污染，也為污泥的運(yùn)輸、處置和綜合利用創(chuàng)造了較為有利的條件。

污泥機(jī)械脫水主要有帶式壓濾脫水機(jī)、板框式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、疊螺式脫水機(jī)和螺壓脫水機(jī)等。常用在對(duì)初沉污泥、剩余污泥和消化污泥的脫水處理。

一 、帶式脫水機(jī)

帶式壓濾脫水機(jī)的工作原理及構(gòu)造：該機(jī)是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串按規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過(guò)，靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨力和剪切力，把污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來(lái)，獲得含固量較高的泥餅，從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。帶式壓濾脫水機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，它由機(jī)架、動(dòng)力傳系統(tǒng)、進(jìn)泥系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、水沖洗系統(tǒng)和啟動(dòng)糾偏系統(tǒng)組成。污泥經(jīng)絮凝、重力（低真空）脫水、低壓脫水和高壓脫水后，形成含水率小于80 ％的泥餅，泥餅隨濾布運(yùn)行到卸料輥時(shí)落下。

圖1 帶式壓濾脫水機(jī)示意圖

1、特點(diǎn)及適用范圍

1）靠濾布的張力和壓力使污泥脫水，無(wú)需真空或加壓設(shè)備，動(dòng)力消耗小，可連續(xù)生產(chǎn)；

2）化學(xué)調(diào)質(zhì)預(yù)處理，使污泥和絮凝劑充分混合絮凝，決定脫水效果的好壞；經(jīng)過(guò)帶式濃縮脫水，含固率可以增至20%。

3）維修較方便且費(fèi)用低，噪音較低。絮凝劑藥劑消耗小、品質(zhì)要求相對(duì)低；

4）具備很強(qiáng)的可調(diào)性，其進(jìn)泥量、濾布速度、濾布張力、加藥量均可進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。

2、基本技術(shù)參數(shù)

1）濾帶寬度：（500～3500）mm；

2）處理能力：（100～800）kg干泥/ m²·h ；

3）濾帶速度：（0.5～5）m/mim；

4）濾帶的使用壽命應(yīng)大于3000h；

3、正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)

1）絮凝劑投加量（3～5）‰（純藥量/干泥量）；

2）控制脫水后污泥含水率（70～80）%；

3）污泥固體回收率應(yīng)大于80%；

4）脫水機(jī)實(shí)際處理能力應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)處理能力的75%以上；

5）濾帶偏離中心線兩邊在（10～15）mm，最大偏移不能超過(guò)40mm；

6）泥餅厚度大于5mm，不粘濾布。

4、運(yùn)行管理及操作要點(diǎn)

1）根據(jù)泥質(zhì)和脫水效果的要求，反復(fù)調(diào)整帶速、張力、和加藥量等參數(shù)，以確定投泥量和進(jìn)泥固體負(fù)荷；

2）開(kāi)機(jī)前、后應(yīng)對(duì)設(shè)備設(shè)施及輔助系統(tǒng)進(jìn)行充分檢查，至少?zèng)_洗5min以上；

3）控制進(jìn)泥含水率波動(dòng)盡量小，一般為（95～97）%；

4）絮凝劑調(diào)制時(shí)間應(yīng)大于30min，在干燥環(huán)境中存放，根據(jù)投加比例來(lái)配置絮凝劑濃度，濃度不宜超過(guò)3‰,盡量當(dāng)天配置當(dāng)天使用，如溶液呈現(xiàn)乳白色，說(shuō)明溶液變質(zhì)已失效，應(yīng)停止使用；

5）通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)泥泵轉(zhuǎn)速、頻率，閘門(mén)開(kāi)啟度等來(lái)控制進(jìn)泥量，開(kāi)機(jī)過(guò)程中每小時(shí)至少巡視一次，視脫水系統(tǒng)效果及時(shí)調(diào)節(jié)控制進(jìn)泥量和絮凝劑投加量；

6）絮凝劑的選擇取決于與設(shè)備結(jié)構(gòu)類型和運(yùn)轉(zhuǎn)工況的匹配，只有三者得到最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)組合，才能實(shí)現(xiàn)最低絮凝劑消耗情況下，最佳的處理效果和最高的處理效率，定期進(jìn)行污泥比阻試驗(yàn)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析后選擇絮凝劑；

7）做好脫水機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作，保持設(shè)備設(shè)施整潔；對(duì)絮凝劑投加系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)常清理，防止藥液堵塞；注意防滑，同時(shí)應(yīng)將撒落在池邊、地面的藥劑清理干凈；

8）脫水機(jī)沖洗水壓力宜超過(guò)0.4MPa；

9）脫水機(jī)氣動(dòng)壓力宜超過(guò)0.5MPa；

10）脫水機(jī)液壓壓力宜超過(guò)0.6MPa；

11）泥藥混合器的頻率應(yīng)設(shè)置合理，應(yīng)保持泥藥混合均勻，絮體結(jié)實(shí)，顆粒大，泥水分離界面明顯；

12）開(kāi)機(jī)過(guò)程中應(yīng)注意濾帶是否跑偏，視情況手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)糾偏系統(tǒng)；

13）注意觀察濾帶的損壞情況，并及時(shí)更換新濾帶；

14）脫水機(jī)房?jī)?nèi)的惡臭氣體必須進(jìn)行處理，除腐蝕設(shè)備外，嚴(yán)重影響操作人員身體健康；

15）每班測(cè)量及記錄：進(jìn)泥量及含水率、泥餅的產(chǎn)量及含固率、濾液的流量及水質(zhì)、（SS、BOD5、TN、TP）、絮凝劑投加量、沖洗水水量等；

16）各氣閥、各氣缸、管道通暢,聯(lián)結(jié)處不得漏氣，工作可靠不漏氣；濾布張緊度適中，濾布張力閥、控制導(dǎo)向閥、復(fù)位導(dǎo)向閥啟動(dòng)正常，運(yùn)行時(shí)，上、下濾布能自動(dòng)調(diào)偏；

17）脫水機(jī)運(yùn)行中不得有異音和局部高溫情況；

18）各軸輥運(yùn)轉(zhuǎn)正常，軸承潤(rùn)滑充分；

19）攪拌器無(wú)級(jí)變速靈敏、可靠、葉片無(wú)變形；

20）沖洗水管路、噴嘴通暢,水要成為霧狀,水管連結(jié)處不得漏水，濾布沖洗干凈；

21）刮板緊貼濾布。

5、常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

二、板框脫水機(jī)

 板框脫水機(jī)由帶有濾液通路的濾板和濾框組成，每組濾板和濾框中間夾有濾布，用可動(dòng)端把濾板和濾框壓緊，使濾板和濾框之間構(gòu)成一個(gè)壓濾室，污泥從料液進(jìn)口流入，水通過(guò)濾板從濾液排出口流出，濾餅將擠壓堆積在框架濾布上，濾板和濾框松開(kāi)后，泥餅就很容易從濾框內(nèi)剝落下來(lái)或用鏟子從濾布上鏟掉。

圖2 板框脫水機(jī)示意圖

1、特點(diǎn)及適用范圍

1）板框脫水機(jī)適用于較小污泥處理量的各種性質(zhì)污泥；

2）脫水泥餅含水率低，濾液清晰，固體回收率高；

3）機(jī)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，維修維護(hù)方便；

4）可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行操作趨于方便；

5）濾布要求較高，易堵塞，沖洗水需要使用高壓水泵。

2、 基本技術(shù)參數(shù)

1）處理能力：（1.5～4）kg干泥/ m².h

2）主機(jī)電機(jī)功率：（2.2～11）KW

3）過(guò)濾面積：（6～500）m²

4）過(guò)濾壓力：≤0.6MPa

5）濾室容積：（90～1200）L

6）最大濾餅厚度：（20～30）mm

3、正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)

1）絮凝劑投加量（3～5）‰（純藥量/干泥量）；

2）控制脫水后污泥含水率（35～60）%；

3）污泥固體回收率應(yīng)大于90%。

4、運(yùn)行管理及操作要點(diǎn)

1）開(kāi)機(jī)前、后應(yīng)對(duì)設(shè)備設(shè)施及輔助系統(tǒng)進(jìn)行充分檢查，檢查濾布有無(wú)破損，至少?zèng)_洗5min以上，卸餅后清洗板框及濾布時(shí)，應(yīng)保證孔道暢通。

2）控制進(jìn)泥含水率波動(dòng)盡量小，一般為（92～97）%。

3）進(jìn)料時(shí)，一般進(jìn)料壓力不得大于0.45 MPa，進(jìn)料所形成濾餅的厚度或者容積不得超過(guò)規(guī)定規(guī)定值，進(jìn)料采用先自流后加壓的方法。

4）壓干濾餅的承載壓力不宜超過(guò)0.5 MPa。安裝壓濾布必須平整，不許折疊，以防壓緊時(shí)損壞板框及泄漏。

5）絮凝劑調(diào)制時(shí)間應(yīng)大于30分鐘，在干燥環(huán)境中存放，根據(jù)投加比例來(lái)配置絮凝劑濃度，濃度不宜超過(guò)3‰,盡量當(dāng)天配置當(dāng)天使用。如溶液呈現(xiàn)乳白色，說(shuō)明溶液變質(zhì)已失效，應(yīng)停止使用。

6）通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)泥泵轉(zhuǎn)速、頻率，閘門(mén)開(kāi)啟度等來(lái)控制進(jìn)泥量，開(kāi)機(jī)過(guò)程中每小時(shí)至少巡視一次，視脫水系統(tǒng)效果及時(shí)調(diào)節(jié)控制進(jìn)泥量和絮凝劑投加。

7）絮凝劑的選擇取決于與設(shè)備結(jié)構(gòu)類型和運(yùn)轉(zhuǎn)工況的匹配，只有三者得到最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)組合，才能實(shí)現(xiàn)最低絮凝劑消耗情況下，最佳的處理效果和最高的處理效率，定期進(jìn)行污泥比阻試驗(yàn)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析后選擇絮凝劑。

8）做好脫水機(jī)的潤(rùn)滑保養(yǎng)工作，保持設(shè)備設(shè)施整潔，對(duì)溶藥系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)常清洗，防止藥液堵塞，注意防滑，同時(shí)應(yīng)將撒落在池邊、地面的藥劑清理干凈。

9）脫水機(jī)沖洗水壓力宜超過(guò)0.4MPa。

10）泥藥混合器的頻率應(yīng)設(shè)置合理，應(yīng)保持泥藥混合均勻，絮體結(jié)實(shí)，顆粒大，泥水分離界面明顯。

11）加強(qiáng)板框壓濾脫水機(jī)房室內(nèi)通風(fēng)，增大換氣次數(shù)，降低惡臭氣體對(duì)設(shè)備的腐蝕，應(yīng)對(duì)惡臭氣體進(jìn)行密閉收集和處理。

5、常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

三、離心脫水機(jī)

離心機(jī)是繼板框壓濾機(jī)和帶式壓濾機(jī)之后，又一代新型先進(jìn)的污泥脫水設(shè)備。離心式污泥脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速系統(tǒng)、液位擋板、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。

離心式污泥脫水機(jī)是利用固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來(lái)實(shí)現(xiàn)固液分離的。離心脫水中脫水的推動(dòng)力是離心力，推動(dòng)的對(duì)象是固相，離心力的大小可控制，比重力大幾百倍甚至幾萬(wàn)倍，因此脫水的效果也比濃縮好。

圖3 離心脫水機(jī)示意圖

1、特點(diǎn)及適用范圍

1）離心機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，附屬設(shè)備少，占地??；

2）進(jìn)泥含水率適應(yīng)范圍大，單機(jī)處理能力大，泥餅含水率低且相對(duì)穩(wěn)定；

3）可全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，日常維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便；

4）在密閉狀態(tài)下運(yùn)行，不產(chǎn)生惡臭，衛(wèi)生環(huán)境好，但噪音較大；

5）沖洗水量小，但能耗大；

6）污泥中含有砂礫，則易磨損設(shè)備。

2、基本技術(shù)參數(shù)

1）轉(zhuǎn)鼓直徑：（200～520）mm；

2）處理能力：（6～50 ）m³/h

3）轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速：（1600～4000）r/mim

4）差轉(zhuǎn)速：（5～50）r/mim

5）分離因數(shù)：一般在500～3500

6）主機(jī)電機(jī)功率：（5.5～110）KW

3、正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)

1）絮凝劑投加量（2～5）‰（純藥量/干泥量）；

2）脫水后污泥含水率（65～75）%；

3）污泥固體回收率應(yīng)大于90%；

4）脫水機(jī)實(shí)際處理能力應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)處理能力的75%以上。

4、運(yùn)行管理及操作要點(diǎn)

1）根據(jù)泥質(zhì)和泥量發(fā)生的變化，為保證脫水效果，應(yīng)及時(shí)調(diào)整離心機(jī)的工作狀態(tài)，包括：轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差、液環(huán)層百度、絮凝劑投加量和進(jìn)泥量；

2）運(yùn)行中經(jīng)常檢查和觀測(cè)的項(xiàng)目有油箱的油位，軸承的油數(shù)量、冷卻水及油的溫度、設(shè)備的震動(dòng)情況、電流讀數(shù)等，如有異常，立即停車檢查；

3）離心機(jī)正常停車時(shí)，先停止絮凝劑投加、進(jìn)泥，繼而注入沖洗水或一些溶劑，繼續(xù)運(yùn)行10min以后，再停車，并在轉(zhuǎn)軸停轉(zhuǎn)后再停止沖洗水的注入，并關(guān)閉潤(rùn)滑油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。當(dāng)離心機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)確保機(jī)內(nèi)沖刷干凈。

4）離心機(jī)進(jìn)泥中，污泥切割機(jī)應(yīng)同時(shí)運(yùn)行，一般不允許大于0.5cm的浮渣進(jìn)入，也不允許65目以上的砂粒進(jìn)入，因此應(yīng)加強(qiáng)前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)渣砂的去除；

5）開(kāi)機(jī)過(guò)程中每小時(shí)至少巡視一次，污泥濃度發(fā)生變化要及時(shí)調(diào)整絮凝劑流量和差速度；污泥流量加大或污泥濃度增加，絮凝劑流量跟蹤增加，差速度相應(yīng)加大；污泥流量下降或污泥濃度降低，絮凝劑流量跟蹤降低，差速度相應(yīng)減少；

6）離心機(jī)的處理能力控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，結(jié)合污泥流量、絮凝劑流量和差數(shù)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免由于負(fù)荷突然增加造成設(shè)備過(guò)載使系統(tǒng)頻繁波動(dòng)和影響處理效果，同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)較大的設(shè)備處理效率；

7）離心機(jī)脫水效果受溫度影響很大。北方地區(qū)冬季泥餅含固量一般比夏季低（2～3）%，因此冬季應(yīng)注意 增加污泥投藥量。

8）泥餅含水率要結(jié)合扭矩?cái)?shù)據(jù)來(lái)確定最佳差速度數(shù)值范圍，原則上在不造成離心機(jī)堵塞和滿足處理能力情況下盡量使用較低差數(shù)度來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的處理效果和節(jié)省絮凝劑消耗。

5、常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

四、 疊螺脫水機(jī)

疊螺式脫水機(jī)是由固定環(huán)，游動(dòng)環(huán)相互層疊，螺旋軸貫穿其中形成的過(guò)濾主體。通過(guò)重力濃縮以及污泥在推進(jìn)過(guò)程中受到背壓板形成的內(nèi)壓作用實(shí)現(xiàn)充分脫水，濾液從固定環(huán)和活動(dòng)環(huán)所形成的濾縫排出，泥餅從脫水部的末端排出。

圖4 疊螺脫水機(jī)示意圖

1、特點(diǎn)及適用范圍

1）疊螺污泥濃縮脫水機(jī)占地空間小，無(wú)需建污泥濃縮池以及貯泥池，重量小，便于搬運(yùn)；

2）進(jìn)泥濃度適用于高低，不容易堵塞，沖洗水量??；

3）能耗低，能連續(xù)運(yùn)行，維護(hù)簡(jiǎn)單，維修量小，噪音低；

4）不擅長(zhǎng)顆粒大、硬度大的污泥的脫水；處理量較小；

但因其設(shè)備進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)比較晚，所以現(xiàn)在市場(chǎng)的占有率非常低，目前在小規(guī)模的污水處理廠應(yīng)用較多。

2、基本技術(shù)參數(shù)

1）處理能力：（2～100）m³/h

2）主機(jī)電機(jī)功率：（0.37～8.8）KW

3）螺旋直徑：（100～350）mm

3、正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)

1）絮凝劑投加量（3～6）‰（純藥量/干泥量）；

2）脫水后污泥含水率（75～80）%；

3）污泥固體回收率應(yīng)大于80%。

4、運(yùn)行管理及操作要點(diǎn)

1）控制進(jìn)泥量均衡，調(diào)整好絮凝劑投加量，保證絮凝反應(yīng)器攪拌器運(yùn)行；

2）控制進(jìn)泥含水率波動(dòng)?。?/span>

3）沖洗系統(tǒng)正常，沖洗水壓力宜控制在（0.1～0.2）KPa；

4）定期清理攪拌槳葉和螺旋纏繞物。

5、常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

五、 螺壓脫水機(jī)

螺壓式脫水機(jī)是由不同縫隙的圓錐形及圓柱形篩網(wǎng)組成。圓錐形的螺壓作用是使污泥對(duì)外壓力逐步增大而脫水，濾餅體積連續(xù)變小，以使過(guò)濾功能減弱并使污泥脫水效率提高。背壓的控制將由無(wú)極調(diào)速的旋轉(zhuǎn)螺桿及氣壓頂錐實(shí)現(xiàn)。

待處理的污泥通過(guò)泵送入泥藥混合器，絮凝污泥在過(guò)濾裝置中隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，在重力和螺旋桿的擠壓作用下，污泥在推進(jìn)過(guò)程中受到擠壓作用實(shí)現(xiàn)充分脫水，濾液從濾網(wǎng)排出，泥餅從脫水機(jī)的頂端排出。

圖5 螺壓脫水機(jī)示意圖

1、特點(diǎn)及適用范圍

1）螺壓污泥濃縮脫水機(jī)占地空間小，脫水污泥含水率能達(dá)到60%以下；

2）安裝和維修方便，不容易堵塞，沖洗水量?。?/span>

3）能耗低，能自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，噪音低，無(wú)氣味溢出，操作環(huán)境好。

2、基本技術(shù)參數(shù)

1）處理能力：（2～15）m³/h

2）主機(jī)電機(jī)功率：（3～25）KW

3）螺旋桿直徑：（100～350）mm

3、正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)

1）絮凝劑投加量（3～6）‰（純藥量/干泥量）；

2）控制脫水后污泥含水率（55～75）%；

3）污泥固體回收率應(yīng)大于90%。

4、運(yùn)行管理及操作要點(diǎn)

1）脫水系統(tǒng)無(wú)需配備高壓水沖洗裝置，沖洗水壓力宜控制在（0.1～0.2）KPa，噴嘴無(wú)堵塞；

2）脫水系統(tǒng)污泥擠出口壓力宜控制在（0.1～0.2）MPa；

3）脫水系統(tǒng)污泥壓入口壓力宜控制在（5～20）KPa；

4）定期清理攪拌槳葉和螺旋纏繞物。  

5、常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策