一、概述
隨著環(huán)境質(zhì)量標準的提高，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本。目前，外運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械是設計者及使用者的重要課題。脫水機機型眾多，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型，代表有臥式離心機;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、板框等，迄今為止，沒有一種污泥脫水機可以處理所有污泥。各個污水廠由于處理量差異大、污泥性質(zhì)不一樣，采用的機型也會大相徑庭。本文將介紹目前主流的幾種脫水設備，包括帶式壓濾機、旋轉(zhuǎn)壓濾脫水機、臥式螺旋離心機、板框壓濾脫水機等，供大家參考。
二、脫水機介紹
2.1 臥式螺旋離心機
臥式螺旋離心機的結(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，用于運送污泥。污泥螺旋進泥口處送入轉(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，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
臥式離心螺旋脫水機可以連續(xù)處理污泥，且可實現(xiàn)全封閉運行，現(xiàn)場環(huán)境較好。離心脫水機對絮凝劑和清洗水需求較少，特別是新型進口離心機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。離心機的缺點是噪音大、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
旋轉(zhuǎn)壓濾脫水機是一種新型的污泥處理機械。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，達到了更好的脫水效果。
旋轉(zhuǎn)壓濾式脫水機的優(yōu)點是占地面積小、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增強污泥、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，主要用于氣浮污泥。內(nèi)部通道如圖1所示。
2.3 帶式脫水機
義烏水處理在水處理量較小的運營部采用帶式脫水機。帶式脫水機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行壓濾和翻滾，將污泥中的間隙水擠壓出來，達到脫水的目的。不同廠家?guī)C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)省了一大筆運營費用。
帶式脫水機起步較早，到目前機型較為穩(wěn)定。它電耗少，對進料含水率波動有較強的適應能力，處理能力大，可全天候連續(xù)自動化運行。但帶式脫水機也存在使用環(huán)境較差、濾布更換較頻繁、沖洗水量較大等缺點。帶式脫水機絮凝劑藥耗較離心機較高，出泥含水率一般在80%～85%。
2.4 板框壓濾脫水機
板框式壓濾機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)進泥達到脫水的目的。它主要由濾板、框架、壓縮裝置等構(gòu)成。它應用的范圍較廣，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。
板框壓濾機原理較簡單、操作容易、運行穩(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。它對進泥性質(zhì)、濃度適應性很強，出泥含水率可以達到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。
三、實例分析
目前，義烏水處理9個運營部除了板框壓濾機外，各種機型都在用，下面就具體使用情況對脫水機進行分析。
3.1 離心脫水機
目前，義烏水處理公司處理量在5萬噸/天以上的運營部都在使用離心脫水機。離心脫水機最大的優(yōu)點就是處理量大、使用穩(wěn)定，可以連續(xù)運行。另外，離心脫水機相比其他帶式和板框壓濾機結(jié)構(gòu)簡單，故障率較低，特別是目前采用進口離心機后對進泥濃度的適應性有較大的改善，耗藥量較少，隨著義烏出水水質(zhì)的提升，目前，沖洗離心機甚至配藥用水也采用中水，進一步降低了水耗成本。離心機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
帶式脫水機在義烏水處理也有較多應用，主要用在4萬噸以下的運營部。針對帶機使用中的幾個問題我們也進行了改進：
(1)針對帶機運行環(huán)境差的問題，增加不銹鋼框架外罩，用離子除臭進行抽風處理。
(2)運用中水沖洗濾布，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)設立維修中心，對帶機出現(xiàn)的故障大都可以自主維修。另外，帶機也有耗電量比離心機少、購置成本低等優(yōu)勢，因此，在小型污水處理廠的運行中，也可以發(fā)揮很重要的作用。
3.3 旋轉(zhuǎn)式壓濾脫水機
旋轉(zhuǎn)式壓濾脫水機用在氣浮污泥及工業(yè)污泥的處理中。它的購置成本較高，實際使用中藥劑量較前幾種脫水機較高，且處理量不大。但它運行穩(wěn)定、維修保養(yǎng)工作輕、耗電量低，可以連續(xù)運行且能處理其他機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可以節(jié)能80%以上，實際出泥含水率為80%～85%之間。
四、結(jié)語
義烏是多山少水的城市，因此，運營部分散在各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間，不同運營部水量水質(zhì)都不盡相同，因此，選擇一款適合各自運營部的脫水機很關(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)上實現(xiàn)低投資成本、低成本運行、低能耗、高污泥脫水率將是未來脫水機發(fā)展的趨勢。( >
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