疊螺脫水機(jī)在垃圾滲瀝液污泥脫水中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
生活垃圾滲瀝液在生化處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥，通常采用機(jī)械脫水至含水率80%后再進(jìn)行后續(xù)處理處置。污泥脫水設(shè)備的能耗也是目前滲瀝液處理工藝中重要部分，設(shè)計(jì)有效節(jié)能的污泥脫水工藝，從而為滲瀝液整體工藝節(jié)能降耗做出貢獻(xiàn)。
對(duì)比分析了板框式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心式脫水機(jī)和疊螺脫水機(jī)等常用污泥機(jī)械脫水設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，并對(duì)疊螺式脫水機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，提出了節(jié)能的污泥脫水工藝，試用并表明其推廣能耗低、脫水效果好，適用于小規(guī)模污泥脫水工藝。
1 污泥脫水工藝的選擇
污泥脫水工藝按照脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水機(jī)離心脫水三大類，主要設(shè)備形式有帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)和疊螺脫水機(jī)。
（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，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，獲得含固量較高的泥餅，從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。
（2）離心式脫水機(jī)
離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，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，離心力也小，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)鼓周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)鼓外，匯集后排出脫水機(jī)。
（3）板框式壓濾機(jī)
板框式壓濾機(jī)是通過板框的擠壓使污泥內(nèi)的水通過濾布排出，達(dá)到脫水目的。主要由凹入式濾板、框架、自動(dòng)-氣動(dòng)閉合系統(tǒng)側(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動(dòng)系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機(jī)身一側(cè)光電保護(hù)裝置等構(gòu)成。
（4）疊螺脫水機(jī)
疊螺脫水機(jī)中，當(dāng)螺旋推動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)在推動(dòng)軸外圍的多重固活疊片相對(duì)移動(dòng)，在重力作用下，水從相對(duì)移動(dòng)的疊片間隙中濾出，實(shí)現(xiàn)快速濃縮。經(jīng)過濃縮的污泥隨著螺旋軸的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷往前移動(dòng)；沿泥餅出口方向，螺旋軸的螺距逐漸變小，環(huán)與環(huán)間的間隙也逐漸變小，螺旋腔的體積不斷收縮；在出口處背壓板的作用下，內(nèi)壓逐漸增強(qiáng)，在螺旋推動(dòng)軸依次連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)下，污泥中的水分受擠壓排出，濾餅含固量不斷升高，實(shí)現(xiàn)污泥的連續(xù)脫水。
四種設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下表所示：
脫水方式 | 帶式壓濾機(jī) | 板框壓濾機(jī) | 離心機(jī) | 疊螺式脫水機(jī) |
脫水污泥含水率/% | 75～80 | 65～80 | 75～80 | 75～80 |
適用范圍 | 較廣，不適用含油污泥 | 需要減少運(yùn)輸、干燥或焚燒費(fèi)用；進(jìn)一步降低含水率的場(chǎng)合 | 適用范圍廣，適用于黏度小、密度差大的固液分離 | 不適用于無機(jī)污泥（如金屬類污泥） |
運(yùn)行穩(wěn)定性 | 濾布易堵塞和跑偏；連續(xù)運(yùn)行困難 | 易堵塞；間歇運(yùn)行 | 運(yùn)行穩(wěn)定；可以連續(xù)運(yùn)行 | 可實(shí)現(xiàn)自清洗，可連續(xù)運(yùn)行 |
操作管理 | 維護(hù)復(fù)雜，需定期糾偏濾 | 需定期清洗更換濾布，維護(hù)復(fù)雜，操作耗時(shí) | 操作較簡(jiǎn)單 | 維護(hù)簡(jiǎn)單，操作時(shí)間短 |
工作環(huán)境 | 密閉性較差；有異味；環(huán)境較差；沖洗濾布聲音較大 | 有異味，環(huán)境差；噪音、振動(dòng)較大 | 封閉式，無異味，環(huán)境好；噪音大，振動(dòng)劇烈 | 封閉式，基本無異味；噪音和振動(dòng)較小 |
占地面積 | 大 | 大 | 較小 | 較小 |
藥劑量/(kg/t干泥) | 1～3 | 1～3 | 3～6 | 3～8 |
沖洗水量 | 大 | 大 | 較小 | 小 |
電耗 | 約為疊螺式3～5倍 | 約為疊螺式3～5倍 | 約為疊螺式10倍 | 小 |
綜合成本 | 較高 | 較高 | 高 | 低 |
垃圾滲瀝液處理生化污泥量小，項(xiàng)目一般采用離心脫水；但是隨著運(yùn)營的成熟，漸漸重視運(yùn)行能耗的降低，離心脫水的能耗成為很大的弊端，而疊螺式脫水機(jī)在能耗上就具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
通過對(duì)比可知：對(duì)于垃圾滲瀝液污泥，帶式壓濾機(jī)濾布容易堵塞，且密封性較差，有異味，操作維護(hù)復(fù)雜等原因，實(shí)際工程中較少采用；離心脫水，具有人工強(qiáng)度小，封閉性好，占地省等特點(diǎn)，被普遍采用；而疊螺脫水機(jī)集污泥濃縮和脫水于一體，沖洗水量小、電耗低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單，可連續(xù)運(yùn)行。綜合考慮，疊螺式脫水機(jī)是垃圾滲瀝液污泥脫水的較好選擇。
2 阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液污泥處理疊螺式脫水機(jī)的選型設(shè)計(jì)
2.1 污泥來源及性質(zhì)
阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理系統(tǒng)規(guī)模為600m3/d，污泥主要來自厭氧系統(tǒng)以及MBR生化系統(tǒng)排泥。污泥含水率約99%，SS濃度約12000mg/L。污泥處理量為15m3/h，處理后污泥含水率≤80%。
2.2 工藝流程
來自厭氧罐、A/O池以及MBR膜池排泥進(jìn)入污泥儲(chǔ)池中儲(chǔ)存，污泥泵將污泥輸送至疊螺式脫水機(jī)前的混合槽中，與注入的高分子絮凝劑充分?jǐn)嚢杌旌希杆傩纬傻\花；污泥通過進(jìn)泥口進(jìn)入脫水機(jī)本體后，在濃縮區(qū)瞬時(shí)發(fā)生重力濃縮，大部分濾液被排出；隨著污泥不斷被螺旋推進(jìn)，壓力持續(xù)升高，設(shè)置在出泥口的背壓板產(chǎn)生反方向阻力，本體內(nèi)壓增高，使污泥充分脫水，泥餅從出泥口排出，泥餅含水率約80%；脫出的濾液在底部收集后進(jìn)入污水處理系統(tǒng)處置。
2.3 疊螺脫水機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行
污泥含水率按99%計(jì)，則干泥量為150kg/h；選用ANK-303-TA-CN型疊螺式脫水機(jī)1套，單臺(tái)處理干泥量為150kg/h，過濾本體螺旋直徑為300mm，電機(jī)總功率約為6.2kW。輔助系統(tǒng)主要包括加藥系統(tǒng)、泥藥混合系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)。
（1）加藥系統(tǒng)。設(shè)計(jì)PAM加藥系統(tǒng)采用APJ-2000型全自動(dòng)加藥裝置。實(shí)際運(yùn)行分析，PAM的投加量為干污泥的0.8%，約1.2kg/h。絮凝劑的投加量與實(shí)際運(yùn)行時(shí)污泥處理量及污泥的性質(zhì)有關(guān)，直接影響污泥的脫水效果，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整藥劑的投加量。
（2）泥藥混合系統(tǒng)。混合系統(tǒng)主要用于將污泥與藥劑進(jìn)行充分混合，以形成礬花進(jìn)入到疊螺式脫水機(jī)主體進(jìn)行壓榨脫水。在混合槽設(shè)有進(jìn)泥口、溢流口、加藥口和放空口，并設(shè)有液位調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)污泥量?；旌喜墼O(shè)置射流泥藥混合器，使污泥和藥劑快速有效混合。
（3）噴淋裝置。疊螺式脫水機(jī)配有自動(dòng)沖洗裝置，沖洗裝置由噴淋管及噴嘴組成，噴射范圍覆蓋整個(gè)疊螺本體。因疊螺式脫水機(jī)具有自清洗功能，噴淋水量較小，約100L/h。
3 結(jié)論
疊螺式脫水機(jī)在北京阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲瀝液污泥處理中成功應(yīng)用，脫水后含水率約為80%。應(yīng)用結(jié)果表明：疊螺式脫水機(jī)對(duì)垃圾滲瀝液產(chǎn)生的剩余活性污泥具有很好的適應(yīng)性，并達(dá)到較好的脫水效果；克服了采用常規(guī)壓濾機(jī)容易堵塞、濾布難清理，或者噪聲大、能耗高的問題。
