污泥脫水設(shè)備選型及運(yùn)行控制研究分析
技術(shù)支持
1 導(dǎo)言
大量污水處理廠的投產(chǎn)，污泥產(chǎn)量大幅增加，污泥體積龐大，含水率高，需及時(shí)進(jìn)行減容化和穩(wěn)定化的處理，污泥脫水十分必要。本文主要是對(duì)污泥脫水設(shè)備選型及運(yùn)行控制研究進(jìn)行了分析，在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了下文中的內(nèi)容。
2 污泥脫水設(shè)備分析
2.1 帶式壓濾脫水機(jī)
帶式壓濾脫水機(jī)是由上下2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(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。作機(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)定啟耗少、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。在污水處理工程建設(shè)決策時(shí)，可以選用帶式壓濾機(jī)以降低工程投資。
2.2 板框式壓濾脫水機(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。它主要由凹入式濾板、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。此設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面。
（1）對(duì)泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機(jī)與其他類型脫水機(jī)相比，泥餅含固率較高，可達(dá)35%，如果從減少污泥堆置占地因素考慮，板框式壓濾機(jī)應(yīng)該是首選方案。
（2）框架的材質(zhì)。
（3）濾板及濾布的材質(zhì)。要求耐腐蝕，濾布要具有一定的抗拉強(qiáng)度。
（4）濾板的移動(dòng)方式。要求可以通過液壓-氣動(dòng)裝置全自動(dòng)或半自動(dòng)完成，以減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.3 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，關(guān)鍵的部件是轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓的直徑越大，脫水處理能力越大，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)，污泥的含固率就越高，但轉(zhuǎn)鼓過長(zhǎng)會(huì)使性能價(jià)格比下降。使用過程中，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)。在作離心式脫水機(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。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。離心脫水機(jī)具有噪音大、能耗高、處理能力低等缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)只有為數(shù)不多的幾個(gè)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，會(huì)增加工程投資。同時(shí)，離心脫水機(jī)受污泥負(fù)荷的波動(dòng)影響較大，對(duì)運(yùn)行人員的素質(zhì)要求較高，因此一般污水處理廠均不采用離心脫水工藝。但近幾年來(lái)，隨著科技進(jìn)步，離心式脫水機(jī)的脫水技術(shù)在國(guó)外有了長(zhǎng)足進(jìn)展，例如瑞典Alfa Laval公司生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機(jī)，其泥餅含固率可達(dá)30%以上，而且操作是在全封閉的環(huán)境中進(jìn)行，脫水機(jī)周圍沒有任何污泥及污水存在，也沒有惡臭氣味，可以大大改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境，因而受到業(yè)界人士的青睞。
3 設(shè)備選型
3.1 設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)分析
通過對(duì)不同型式污泥脫水機(jī)設(shè)備性能綜合對(duì)比分析，主要通過結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行脫水機(jī)的占地、投資、成本（包括電耗、藥耗、管理維護(hù)費(fèi)）、環(huán)境衛(wèi)生要求、脫水機(jī)的選擇還與污泥絮凝藥劑的種類、污泥調(diào)理方式以及脫水后是否進(jìn)行干化、焚燒、農(nóng)業(yè)利用等污泥處置的方式等多方面綜合因素的比較，從而對(duì)污泥脫水設(shè)備進(jìn)行選型。
3.2 設(shè)備選型
污泥脫水離心機(jī)設(shè)備具有：整個(gè)設(shè)備占用空間小，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，配套設(shè)施只含加藥和進(jìn)出料輸送機(jī)，整機(jī)全密封操作，脫水效果好；濃縮后污泥含固率約20～25%；具有少?zèng)_洗、低勞動(dòng)強(qiáng)度、維護(hù)工作量小、脫水機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、可靠等優(yōu)點(diǎn)。由于采用污泥脫水離心機(jī)處理沉淀污泥將可節(jié)約近30%的運(yùn)行費(fèi)用，綜合考慮一次性設(shè)備投入、運(yùn)行成本費(fèi)用、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用等因素，污水處理廠如果采取該設(shè)備進(jìn)行污泥脫水會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益40萬(wàn)元/年/臺(tái)，具有可觀的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。同時(shí)采用離心機(jī)后產(chǎn)出的泥餅固體率高，有利于泥餅的深加工處理，所以采用污泥脫水離心機(jī)替代帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水已成為一種環(huán)保行業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。
4 結(jié)論
通過對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行分析研究之后可以得出，實(shí)踐表明：生產(chǎn)管理人員只有實(shí)時(shí)觀測(cè)清液含固率、泥餅含水率，動(dòng)態(tài)調(diào)整污泥脫水設(shè)備的有關(guān)參數(shù)，通過不斷的優(yōu)化組合才能夠提供啊臥式螺旋離心機(jī)的污泥脫水效能。
