略論大型污水處理廠污泥處理設(shè)備的選用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
近幾年來(lái)，我國(guó)的污水處理工作有了前所未有的發(fā)展，污水處理廠在解決我國(guó)水污染問(wèn)題方面起到了巨大的作用，在很大程度上緩解了我國(guó)水污染的危機(jī)。那么，在污泥處理過(guò)程中，我們應(yīng)該選擇怎樣的設(shè)備來(lái)提高工作效率，也是許多污水處理廠亟待解決的問(wèn)題。
1 污水處理廠污泥處理的意義
污水處理廠在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，其數(shù)量約占處理水量的0.3%～0.5%左右。如果這些污泥不經(jīng)過(guò)處理，直接排放，將給環(huán)境造成極大的危害。隨著工業(yè)化農(nóng)業(yè)集約化的高速發(fā)展以及國(guó)內(nèi)人口爆炸性的增長(zhǎng)，城市的用水量和排水量也將逐年增加，城市污水處理廠的數(shù)量和規(guī)模也將大量擴(kuò)展。屆時(shí)污泥排放量也會(huì)隨之不斷地加大，大量增加的污泥將給現(xiàn)在已不太樂(lè)觀的生態(tài)環(huán)境造成極大的壓力。
污泥處理和處置是污水處理廠的重要組成，也是能源回收、利用的重要環(huán)節(jié)。污泥處理的目標(biāo)是要達(dá)到穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量減容化、資源化。由于污泥中含有大量有害有毒物質(zhì)，如寄生蟲(chóng)卵、病原微生物、細(xì)菌、合成有機(jī)物及重金屬離子等，如果這些物質(zhì)未經(jīng)處理或處理不恰當(dāng)，而直接填埋或填海，將會(huì)造成地下水或海洋的污染，破壞周邊的生態(tài)環(huán)境，因此需要對(duì)污水處理廠的污泥進(jìn)行處理，減少污泥中的有害物質(zhì)。歸納起來(lái)，污泥處理與處置要達(dá)到以下目的：保證污水處理廠能夠正常運(yùn)行，確保污水處理效果；使有害有毒物質(zhì)得到妥善處理和使用；使容易腐化發(fā)臭的有機(jī)物質(zhì)得到妥善處理和利用；使有用物質(zhì)能夠得到綜合利用，變害為利。
2 佛山鎮(zhèn)安污水處理廠兩種污泥脫水機(jī)對(duì)比
鎮(zhèn)安污水處理廠一期使用帶式脫水機(jī)，二期使用離心脫水機(jī)。
2.1 帶式壓濾脫水機(jī)
帶式壓濾脫水機(jī)是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過(guò)，依靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨和剪切力，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。
一般帶式壓濾脫水機(jī)由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統(tǒng)、濾帶調(diào)偏系統(tǒng)、濾帶沖洗系統(tǒng)和濾帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。做機(jī)型選擇時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以考慮：
（1）濾帶。要求其具有較高的抗拉強(qiáng)度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點(diǎn)，同時(shí)還應(yīng)考慮污泥的具體性質(zhì)，選擇適合的編織紋理，使濾帶具有良好的透氣性能及對(duì)污泥顆粒的攔截性能。
（2）輥壓筒的調(diào)偏系統(tǒng)。一般通過(guò)氣動(dòng)裝置完成。
（3）濾帶的張緊系統(tǒng)。一般也由氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制。濾帶張力一般控制在0.3～0.7MPa，常用值為0.5MPa。
（4）帶速控制。不同性質(zhì)的污泥對(duì)帶速的要求各不相同，即對(duì)任何一種特定的污泥都存在一個(gè)較佳的帶速控制范圍。在該范圍內(nèi)，脫水系統(tǒng)既能保證一定的處理能力，又能得到高質(zhì)量的泥餅。帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定損耗少、管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點(diǎn)。同時(shí)，由于帶式壓濾脫水機(jī)進(jìn)入國(guó)內(nèi)較早，已有相當(dāng)數(shù)量的廠家可以生產(chǎn)這種設(shè)備，使帶式脫水機(jī)的生產(chǎn)成本大大下降。
2.2 離心脫水機(jī)
離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓和空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)鼓后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。污泥顆粒比重較大，因而產(chǎn)生的離心力也較大，被甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，形成固體層；水密度小，離心力小，只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動(dòng)下，被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓周?chē)某隹谶B續(xù)排出，液體則由轉(zhuǎn)鼓尾部4個(gè)出水堰溢流排至轉(zhuǎn)鼓外，匯集后排出脫水機(jī)。
離心脫水機(jī)關(guān)鍵的部件是轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓的直徑越大，脫水機(jī)處理能力越大，但制造及運(yùn)行成本都相當(dāng)高，很不經(jīng)濟(jì)。轉(zhuǎn)鼓的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，出泥的含固率就越高，但轉(zhuǎn)鼓過(guò)長(zhǎng)會(huì)使性能價(jià)格比下降。使用過(guò)程中，轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速是一個(gè)重要的控制參數(shù)，控制轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速，使其既能獲得較高的含固率又能降低能耗，是離心脫水機(jī)運(yùn)行好壞的關(guān)鍵。目前，多采用低速離心脫水機(jī)。在做離心式脫水機(jī)選型時(shí)，因轉(zhuǎn)鼓或螺旋的外緣極易磨損，對(duì)其材質(zhì)要有特殊要求。而現(xiàn)在新型離心脫水機(jī)螺旋外緣大多做成裝配塊，以便更換，裝配塊的材質(zhì)一般為碳化鎢，價(jià)格昂貴，更換成本較高。
2.3 兩種污泥脫水機(jī)對(duì)比
（1）兩種污泥脫水機(jī)運(yùn)行情況對(duì)比
運(yùn)行設(shè)備總功率是指處理10萬(wàn)t污水/d所產(chǎn)生污泥的整套污泥脫水設(shè)備的功率總和。運(yùn)行采用普立清855BS藥劑。離心機(jī)系統(tǒng)比帶式機(jī)系統(tǒng)總功率少2%，但是由于一期帶式機(jī)存在濃縮池，帶式機(jī)進(jìn)泥含固率比離心機(jī)高57%，所以離心機(jī)生產(chǎn)單位干泥的電耗反而較高。離心機(jī)系統(tǒng)出泥量少，導(dǎo)致運(yùn)輸成本可以比帶式機(jī)低27.84%。離心機(jī)系統(tǒng)在進(jìn)泥含水率高的情況下，藥耗反而比帶式機(jī)系統(tǒng)低14.6%，并且出泥含水率比帶式機(jī)系統(tǒng)低，達(dá)到6%，這得益于離心機(jī)新進(jìn)的處理方式。離心機(jī)系統(tǒng)易于運(yùn)行管理，基本上無(wú)需運(yùn)行人員對(duì)離心機(jī)進(jìn)行運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理，只需中控室人員定時(shí)巡檢即可，相對(duì)于帶式機(jī)系統(tǒng)的3～4人可減少人力資源。
（2）兩種污泥脫水機(jī)使用管理對(duì)比如下：
| 項(xiàng)目 | 帶式脫水機(jī) | 離心脫水機(jī) |
運(yùn)行時(shí)需觀察事項(xiàng) | 氣壓是否足夠、濾帶有無(wú)走偏，沖洗濾帶是否干凈 | 根據(jù)脫水后濾液調(diào)整進(jìn)藥、進(jìn)泥比例 |
進(jìn)泥濃度變化時(shí) | 調(diào)整帶速、帶的張緊度、進(jìn)藥量、進(jìn)泥量、沖洗水壓力 | 調(diào)整進(jìn)藥、進(jìn)泥量 |
出泥含水率上升時(shí) | 調(diào)整帶速、帶的張緊度、進(jìn)藥量、進(jìn)泥量 | 調(diào)整扭矩 |
維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目 | 滾筒軸承、氣缸、濾帶、防偏探頭 | 轉(zhuǎn)鼓前后軸承（200h）、馬達(dá)軸承、螺旋軸承、減速器 |
沖洗水 | 為防止濾帶堵塞、運(yùn)行時(shí)必需高壓水不斷沖刷 | 停機(jī)時(shí)需要 |
運(yùn)行對(duì)環(huán)境影響 | 整機(jī)密封性差，高壓清洗水霧和臭味污染環(huán)境 | 整機(jī)全密封操作，車(chē)間環(huán)境好 |
噪音 | 運(yùn)行噪聲70～75dB，主要為高壓沖洗水聲音 | 運(yùn)行噪聲大，聲音刺耳，達(dá)到76～80dB |
（3）兩種脫水機(jī)性能對(duì)比如下：
| 項(xiàng)目 | 離心脫水機(jī) | 帶式脫水機(jī) |
構(gòu)造差異 | 無(wú)過(guò)濾用品 無(wú)過(guò)濾界面 無(wú)網(wǎng)目限制 無(wú)消耗、無(wú)維護(hù)等 | 需要過(guò)濾帶 有固定過(guò)濾界面 濾帶上有梭織品眼目 有消耗（濾帶） |
優(yōu)點(diǎn) | 適用范圍廣，占地面積小，自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，操作環(huán)境好，可大容量處理，不堵塞網(wǎng)眼，密封結(jié)構(gòu)，SS回收率高 | 適用范圍廣，耗電量少，噪聲小，產(chǎn)能較大，SS回收率高 |
缺點(diǎn) | 主機(jī)動(dòng)力大，單位生產(chǎn)干泥電耗較高，螺旋齒輪需修補(bǔ)，噪聲大 | 需更新濾布，濾布堵塞需沖洗更換，對(duì)設(shè)備腐蝕，保養(yǎng)維修環(huán)節(jié)多，臭氣污染工廠環(huán)境，危害現(xiàn)場(chǎng)工人健康 |
3 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)兩種型式脫水機(jī)比較分析可以看出，不同的污水處理廠在做污泥脫水方案選擇時(shí)，應(yīng)從污泥特性、運(yùn)行狀況、人員素質(zhì)、對(duì)泥餅的要求以及資金、成本等幾個(gè)方面綜合考慮，才能做出相對(duì)合理的選擇。鎮(zhèn)安廠經(jīng)過(guò)一年的運(yùn)行，離心機(jī)與帶式機(jī)相比存在以下特點(diǎn)：設(shè)備機(jī)械性能優(yōu)異，耐久性良好，易于維護(hù)，無(wú)臭氣，減小了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；設(shè)備操作自動(dòng)化，自動(dòng)洗滌，操作方便，節(jié)省人力，維持管理容易；適用各種污泥脫水，效率高，處理量大；藥劑投加量少，用藥成本低，脫水泥餅含水率低，污泥回收率高，節(jié)省運(yùn)輸成本。總的來(lái)說(shuō)，離心脫水機(jī)適用各種污泥脫水，運(yùn)行成本總體上比帶式壓濾機(jī)低，管理上比帶式壓濾機(jī)簡(jiǎn)單方便。
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