污水經(jīng)過生化處理后會產(chǎn)生大量污泥,即使經(jīng)過濃縮處理,含水率仍高達(dá)98%,體積很大,難以消納處置,必須經(jīng)過脫水處理,提高泥餅的含固率,以便于運輸及減少污泥堆置的占地面積。大部分焦化廠生化處理后產(chǎn)生的剩余污泥均采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水,脫水后污泥送往煤場與煤混合后進(jìn)焦?fàn)t焚燒。過去,因離心機(jī)噪音大,投資高,處理能力低,再加上對其技術(shù)的不了解而未被應(yīng)用。然而,近幾年,離心機(jī)以其環(huán)保、人性化(自動化程度高)、運行成本低、維護(hù)費用少等明顯的優(yōu)點大有超過帶式壓濾機(jī)之勢。本文就帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)各自的特點逐一介紹,以作設(shè)備選型之參考。
1 工作原理
1.1 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,從而實現(xiàn)污泥脫水。
1.2 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)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)。
2 帶機(jī)與離心機(jī)的優(yōu)缺點比較
由于帶機(jī)為污水處理廠污泥脫水的主流,因此離心機(jī)的優(yōu)缺點主要建立在與帶機(jī)的比較上。
(1)優(yōu)點。臥螺離心機(jī)利用離心沉降原理,使固液分離,由于沒有濾網(wǎng),不會引起堵塞,而帶機(jī)利用濾帶使固液分離,為防止濾帶堵塞,需高壓水不斷沖刷。在離心機(jī)內(nèi),細(xì)小的污泥也能與水分離,所以,絮凝劑的投加量較少,一般混合污泥脫水時的加藥量為1.5kg/t干泥,污泥回收率為95%以上,脫水后泥餅的含水率為65%~75%左右,而帶濾機(jī)由于濾帶不能織得太密,為防止細(xì)小的污泥漏網(wǎng),需投加較多的絮凝劑以使污泥形成較大絮團(tuán),一般混合污泥脫水時的加藥量大于2kg/L干泥,污泥回收率為90%左右,脫水后泥餅含水率為80%左右。離心機(jī)占用空間小,安裝調(diào)試簡單,配套設(shè)備僅有加藥和進(jìn)出料輸送機(jī),整機(jī)全密封操作,車間環(huán)境好。而帶機(jī)占地面積大,配套設(shè)備除加藥和進(jìn)出料輸送機(jī)外,還需沖洗泵,空壓機(jī),污泥調(diào)理器等等,整機(jī)密封性差,高壓清洗水霧和臭味污染環(huán)境,如管理不好,會造成泥漿四溢。
(2)缺點。離心機(jī)投資費用較高:一臺處理量相同的離心機(jī)投資費用大約是一臺帶式壓濾機(jī)的3倍左右。國內(nèi)只有為數(shù)不多的幾個廠家可以生產(chǎn)小型離心脫水機(jī),如果選擇大型離心脫水機(jī),就只能依靠進(jìn)口。離心脫水機(jī)運行時噪音大,電耗高。離心脫水機(jī)運行時噪音為76~80dB,電耗為1.2kW/m3,而帶機(jī)每立方米污泥脫水耗電為0.8kW/m3,運行時噪音為70~75dB。
3 運行成本比較
安陽鋼鐵集團(tuán)公司焦化廠擴(kuò)建后日處理為4320m3/d,脫水后干污泥量為9t/d,進(jìn)泥含固量為2%(濃縮后污泥),泥漿量為90m3/d,脫水后污泥含固率>20%。計算得:
帶式壓濾機(jī):藥費為720元/d;電費為33.12元/d;水費為45元/d。則帶機(jī)的日運行費用為Σ=720+33.12+45=798.12元/d。
臥螺離心機(jī):藥費為540元/d;電費為49.68元/d;水費為0元/d。則離心機(jī)的日運行費用為Σ=589.68元/d。
運行費差額:208.44元/d,1a以360d計,△=208.44元/d×360d=75038.4元人民幣。即1a運行費帶機(jī)比離心機(jī)多7.5萬元人民幣。
4 小結(jié)
從以上分析可以得出如下結(jié)論:離心機(jī)的優(yōu)點是分離效率高,對污泥的絮凝要求比帶機(jī)低,所以,藥耗低、且全密閉運行環(huán)境好,不需沖洗水。帶機(jī)的優(yōu)點是節(jié)省電耗、噪音小,國內(nèi)廠家技術(shù)比較成熟,投資低。因此污泥(濃縮)脫水是采用離心機(jī)還是帶機(jī),一定要從污泥特性、運行狀況、人員素質(zhì)、對泥餅的要求以及資金、成本等幾個方面綜合考慮,才能做出相對合理的選擇。