卷煙工廠污水站污泥脫水設(shè)備選型探析
技術(shù)支持
1 背景
廠區(qū)污水有生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水主要來自洗煙梗、生產(chǎn)工藝設(shè)備的清洗及地面清洗，內(nèi)含有少量煙灰、煙末、糖料、香料、膠水等有機(jī)雜質(zhì)。生活污水主要來自食堂及廁所化糞池排水。生產(chǎn)廢水與生活污水匯入同一排污管道后進(jìn)入污水處理站 處理。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。機(jī)械脫水方法有過濾脫水法和離心脫水法。過濾脫水法是將濕污泥用濾層過濾，污泥被留存在濾層上，主要有帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)設(shè)備。離心法是利用不同的離心傾向達(dá)到泥、水分離，主要有臥式離心脫水機(jī)?，F(xiàn)有的污水脫水設(shè)備為疊螺式污泥脫水機(jī)。
2 污泥脫水機(jī)比較
2.1 帶式脫水機(jī)
帶式壓濾機(jī)，通過重力脫水，兩條濾帶之間楔形脫水，滾輪、導(dǎo)引滾輪及壓擠滾輪等構(gòu)成加壓脫水。帶式壓濾機(jī)運(yùn)行噪聲小、電耗低，管理控制相對簡單，設(shè)備能夠連續(xù)自動化運(yùn)行。對操作人員技能要求低。但帶式壓濾機(jī)也存在占地面積大，濾布沖洗水量大造成二次污染，且容易出現(xiàn)濾布堵塞、濾帶跑偏等缺點(diǎn)。出泥含水率高，一般在80%～85%。帶式壓濾機(jī)為敞開式結(jié)構(gòu)，在使用中濾帶加壓脫水時，存在污水、甚至個別污泥飛濺的情況，對周邊環(huán)境污染較大。由于采用在線形式，配置高壓水噴頭，對濾布進(jìn)行同步噴洗。清洗水的飛濺情況較為嚴(yán)重。采用在線高壓水噴洗，清洗位置比較固定，存在清洗不均勻的情況。個別地方一直反復(fù)噴洗，個別地方清洗不到的情況。一段時間過后，清洗不到的部位，容易形成濾布的臟堵。反復(fù)清洗的部位，由于高壓水的沖刷作用，將損壞濾布的纖維結(jié)構(gòu)，使得濾布的過濾孔洞變大，影響了濾布的過濾效果，從而影響了濾布的使用壽命。
2.2 臥式離心脫水機(jī)
臥式離心脫水機(jī)，利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)筒的離心力作用，對污泥進(jìn)行脫水。臥式離心脫水機(jī)的轉(zhuǎn)軸為空心軸。初始污泥為泥水混合狀態(tài)，采用泵送入臥式離心脫水機(jī)的空心軸內(nèi)。臥式離心脫水機(jī)的空心轉(zhuǎn)軸將污泥送入轉(zhuǎn)筒。轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)筒一起高速旋轉(zhuǎn)，被甩到轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。由于比重不同，實(shí)現(xiàn)固液分離。臥式離心脫水機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)行，受進(jìn)泥濃度影響較小。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)筒等運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，耗電量高，噪音大，維護(hù)維修較為麻煩。出泥含水率一般為80%～87%。由于采用離心力脫水，存在污泥離心不均勻的情況，使得設(shè)備運(yùn)行震動較大。因此，一般要求設(shè)備需有專門的設(shè)備基礎(chǔ)，并將臥式離心脫水機(jī)設(shè)備支架固定在專門的設(shè)備基礎(chǔ)上方。每次工作完畢后，需對臥式離心脫水機(jī)的污泥管路進(jìn)行清洗，防止污泥在管路、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)筒、轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)干燥板結(jié)，影響后續(xù)使用。由于轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)筒、轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)，均為密閉式結(jié)構(gòu)，平時采用水沖洗較為困難，容易出現(xiàn)有清洗不到和清洗不干凈的情況。因此，在清洗過程中，需要清洗的水流量盡量大一點(diǎn)，并持續(xù)清洗一段時間。在清洗的過程中，可以開啟臥式離心脫水機(jī)，并進(jìn)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)，直至排出的清洗水基本清澈為止。
2.3 疊螺式脫水機(jī)
疊螺式脫水機(jī)采用動定環(huán)相對運(yùn)動方式進(jìn)行污泥脫水。在螺旋軸的選擇作用下，活動板相對固定板不斷錯動脫水。疊螺式污泥脫水機(jī)具有連續(xù)運(yùn)行脫水，但處理能力較小，能耗較低的特點(diǎn)。同時，動靜環(huán)長期相對運(yùn)動，容易造成磨損，降低了污泥的脫水干度。出泥含水率一般為80%～90%。動靜環(huán)磨損后，需進(jìn)行及時的更換，否則，影響了污水的脫水干度。但是，動靜環(huán)是疊螺式脫水機(jī)的主要部件，配件費(fèi)用相比較為昂貴。疊螺式脫水機(jī)在使用過程中，需用高壓水，對疊片進(jìn)行沖洗。在疊螺式脫水機(jī)使用完畢后，需讓疊螺式脫水機(jī)再空轉(zhuǎn)一段時間，并用水對疊片進(jìn)行沖洗，防止疊片內(nèi)、疊片間的污泥干燥、板結(jié)固化。同樣，疊片腔體內(nèi)為封閉式結(jié)構(gòu)，采用水沖洗，可能存在有沖洗不到的部位。采用水沖洗，同樣存在污水的二次污染。疊螺式脫水機(jī)設(shè)備小、占地小，比較適用于小型、污泥量少、對干度要求不是很高的污水站運(yùn)行使用。
2.4 板框式脫水機(jī)
采用高壓泵向板框式脫水機(jī)打入污泥，經(jīng)過板框擠壓脫水，水從濾布擠出。板框式脫水機(jī)脫水效果好，絮凝劑投加量小。缺點(diǎn)為不能連續(xù)運(yùn)行，需對濾布進(jìn)行清潔或更換濾布。在壓濾過程中，污泥的過濾速度同過濾壓力成正比，與污泥的黏度成反比，并且隨著壓濾的進(jìn)行，濾餅厚度的增大，濾室中留的固體物集合體（發(fā)展成為濾餅）的孔隙率逐漸減小，過濾速度成下降趨勢。出泥含水率一般在60%～70%。由于板框式脫水機(jī)不能連續(xù)運(yùn)行，所以在設(shè)備選型時，選擇的設(shè)備能力需有充足的余量。板框式脫水機(jī)在運(yùn)行過程中，需用空壓氣作為壓榨的動力。因此，需要全程開啟空壓機(jī)。如果工程本身有氣源，可以采用工廠整體的氣源進(jìn)行供應(yīng)。如果工程本身沒有氣源，則需根據(jù)需要配置小型的空壓機(jī)，供板框式脫水機(jī)壓榨時使用。濾布要根據(jù)所要過濾的污水、污泥情況，進(jìn)行合理的選型。一段時間后，濾布存在臟堵的情況，需要及時進(jìn)行清洗和更換。板框式脫水機(jī)采用長時間的壓榨脫水，設(shè)備運(yùn)行噪音小。壓榨完畢，進(jìn)行卸泥時，可以通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行自動卸泥。當(dāng)存在泥掉落不下來時，可以采用鏟子，進(jìn)行人工協(xié)助鏟泥。由于需要脫泥，因此，板框式脫水機(jī)安裝的高度較高。板框式脫水機(jī)下方可以存放裝卸脫水后污泥的小車或者布袋。板框式脫水機(jī)操作工序相對較多，因此，板框式脫水機(jī)多配置有PLC控制系統(tǒng)，使得大部分相關(guān)工作，工序均在PLC控制下自動完成。板框式脫水機(jī)設(shè)備總體體積較大，電控較為復(fù)雜，安裝在室內(nèi)機(jī)房中。
從以上分析，板框脫水機(jī)的出泥干度達(dá)到60%，能有效降低污泥的體積，便于污泥的轉(zhuǎn)運(yùn)和后續(xù)利用，因此，項目優(yōu)先采用板框脫水機(jī)。
3 板框式脫水機(jī)注意事項
3.1 主梁及設(shè)備防腐
主梁設(shè)備需采用剛度好的鋼材制作，防止設(shè)備壓榨時支架變形。脫水機(jī)所處的環(huán)境差，設(shè)備需方便清潔且具有良好的防腐性能。設(shè)備需噴砂防腐處理，主要部件采用不銹鋼包扎防護(hù)。主梁及重要部件采用不銹鋼包扎，便于板框式脫水機(jī)使用完畢后或定期進(jìn)行清洗，也有助于設(shè)備的防腐。
3.2 濾布選擇
濾布應(yīng)選擇牢固耐用、透水性能好、脫泥性能好的濾布。濾布在織造的原料、制作工藝不同，其強(qiáng)度、透氣性等均不同，需依據(jù)過濾物料的物理、化學(xué)屬性來挑選。必要時，需采用實(shí)驗確定。濾布需定期或根據(jù)污染情況，及時清洗或更換。清洗時，可以添加部分清潔劑進(jìn)行清洗。
3.3 隔膜式腔體
采用隔膜式腔體，增大壓榨的壓力。采用聚丙烯材料隔膜板具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨性好，解決了傳統(tǒng)隔膜片強(qiáng)度與彈性相互矛盾的問題。隔膜板要防止被尖銳的東西割破。
3.4 進(jìn)料方式選擇
采用上端板外進(jìn)料的形式。進(jìn)料通道屬于并聯(lián)形式，不易堵塞，形成的濾餅厚度比較均勻，也比較容易卸泥。
