污泥脫水設備選型及運行控制研究分析
技術(shù)支持
1 導言
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，需及時進行減容化和穩(wěn)定化的處理，污泥脫水十分必要。本文主要是對污泥脫水設備選型及運行控制研究進行了分析，在這個基礎上提出了下文中的內(nèi)容。
2 污泥脫水設備分析
2.1 帶式壓濾脫水機
帶式壓濾脫水機是由上下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污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固量較高的泥餅，從而實現(xiàn)污泥脫水。一般帶式壓濾脫水機由濾帶、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)動系統(tǒng)構(gòu)成。作機型選擇時，應從以下幾個方面加以考慮。
（1）濾帶。要求其具有較高的抗拉強度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點，同時還應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)。一般通過氣動裝置完成。
（3）濾帶的張緊系統(tǒng)。一般也由氣動系統(tǒng)來控制。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)的污泥對帶速的要求各不相同，即對任何一種特定的污泥都存在一個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。
帶式壓濾脫水機受污泥負荷波動的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟耗少、管理控制相對簡單、對運轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點。同時，由于帶式壓濾脫水機進入國內(nèi)較早，已有相當數(shù)量的廠家可以生產(chǎn)這種設備。在污水處理工程建設決策時，可以選用帶式壓濾機以降低工程投資。
2.2 板框式壓濾脫水機
板框式壓濾機是通過板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過濾布排出，達到脫水目的。它主要由凹入式濾板、框架、自動-氣動閉合系統(tǒng)、側(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側(cè)光電保護裝置等構(gòu)成。此設備選型時，應考慮以下幾個方面。
（1）對泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，泥餅含固率較高，可達35%，如果從減少污泥堆置占地因素考慮，板框式壓濾機應該是首選方案。
（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度。
（4）濾板的移動方式。要求可以通過液壓-氣動裝置全自動或半自動完成，以減輕操作人員勞動強度。
2.3 離心式脫水機
離心脫水機主要由轉(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，但制造及運行成本都相當高，很不經(jīng)濟。轉(zhuǎn)鼓的長度越長，污泥的含固率就越高，但轉(zhuǎn)鼓過長會使性能價格比下降。使用過程中，轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速是一個重要的控制參數(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，是離心脫水機運行好壞的關(guān)鍵。目前，多采用低速離心脫水機。在作離心式脫水機選型時，因轉(zhuǎn)鼓或螺旋的外緣極易磨損，對其材質(zhì)要有特殊要求。新型離心脫水機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，價格昂貴。離心脫水機具有噪音大、能耗高、處理能力低等缺點。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，如果選擇大型離心脫水機，就只能依靠進口，會增加工程投資。同時，離心脫水機受污泥負荷的波動影響較大，對運行人員的素質(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，隨著科技進步，離心式脫水機的脫水技術(shù)在國外有了長足進展，例如瑞典Alfa Laval公司生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機，其泥餅含固率可達30%以上，而且操作是在全封閉的環(huán)境中進行，脫水機周圍沒有任何污泥及污水存在，也沒有惡臭氣味，可以大大改善運行人員的工作環(huán)境，因而受到業(yè)界人士的青睞。
3 設備選型
3.1 設備優(yōu)缺點分析
通過對不同型式污泥脫水機設備性能綜合對比分析，主要通過結(jié)合當?shù)貙嶋H情況進行脫水機的占地、投資、成本（包括電耗、藥耗、管理維護費）、環(huán)境衛(wèi)生要求、脫水機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，從而對污泥脫水設備進行選型。
3.2 設備選型
污泥脫水離心機設備具有：整個設備占用空間小，安裝調(diào)試簡單，配套設施只含加藥和進出料輸送機，整機全密封操作，脫水效果好；濃縮后污泥含固率約20～25%；具有少沖洗、低勞動強度、維護工作量小、脫水機結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、可靠等優(yōu)點。由于采用污泥脫水離心機處理沉淀污泥將可節(jié)約近30%的運行費用，綜合考慮一次性設備投入、運行成本費用、維護保養(yǎng)費用等因素，污水處理廠如果采取該設備進行污泥脫水會產(chǎn)生經(jīng)濟效益40萬元/年/臺，具有可觀的經(jīng)濟技術(shù)效益。同時采用離心機后產(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替代帶式壓濾機進行污泥脫水已成為一種環(huán)保行業(yè)發(fā)展新趨勢。
4 結(jié)論
通過對上述的內(nèi)容進行分析研究之后可以得出，實踐表明：生產(chǎn)管理人員只有實時觀測清液含固率、泥餅含水率，動態(tài)調(diào)整污泥脫水設備的有關(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的污泥脫水效能。
