污水經(jīng)過沉淀處理后會(huì)產(chǎn)生大量污泥

1、污水經(jīng)過沉淀處理后會(huì)產(chǎn)生大量污泥，既使經(jīng)過濃縮及消化處理，含水率仍高達(dá)95%以上，體積很大，難以消納處置，必須經(jīng)過脫水（Dewater, Dehydrate）處理，提高泥餅的含固率，以減少污泥堆置的占地面積。一般大中型污水處理廠均采用機(jī)械脫水。 脫水機(jī)的種類很多，按脫水原理可分為真空過 濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類。 國(guó)內(nèi)污水處理廠常用的有壓濾機(jī) （包括帶式壓濾機(jī)及 板框式壓濾機(jī)）和離心式脫水機(jī)。1.帶式壓濾脫水機(jī)帶式壓濾脫水機(jī)（Belt Filter Press）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

2、，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。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

3、何一種特定的污泥都存在一個(gè)最佳的帶速控制范圍，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。目前，國(guó)內(nèi)新建的污水處理廠大多采用帶式壓濾脫水機(jī)，例如北京高碑店污水處理廠一期工程五臺(tái)脫水機(jī)全部是帶式壓濾脫水機(jī)，自帶、輥壓筒、濾投入運(yùn)行以來情況良好，所以在二期設(shè)備選型時(shí)仍然選用了這種機(jī)型。以無錫金源環(huán)境保護(hù)設(shè)備有限公司生

4、產(chǎn)的DYN 型帶式污泥脫水機(jī)為例作一說明：經(jīng)絮凝處理的污泥進(jìn)入布泥機(jī)構(gòu)后，首先進(jìn)重力脫水區(qū)，這一段為較長(zhǎng)的水平運(yùn)動(dòng)段和很小角度的和升段，在這區(qū)段濾漿在濾帶上隨濾帶一起運(yùn)動(dòng)：在重力作用下，自由水與絮團(tuán)分離，脫除濾漿中大部分的自由水。濾漿基本失去流動(dòng)性。然后進(jìn)入楔形區(qū)脫水，楔形區(qū)主要作用是使濾漿進(jìn)一步平整、 厚度均勻，同時(shí)受到輕度 擠壓，由上下濾帶形成的楔形空間由大到小， 最后兩濾帶合攏，使夾在濾帶中間的濾漿受到 的擠壓逐步增加，水份不斷地從濾漿中排出，此時(shí)濾漿已失去流動(dòng)性，為下一步進(jìn)入壓榨脫 水區(qū)作好準(zhǔn)備。壓榨脫水區(qū)的輥按直徑由大到小的順序布置，濾漿受到的壓榨力由小逐漸增大，經(jīng)數(shù)個(gè)壓榨輥對(duì)濾餅進(jìn)

5、行呈 S 形的壓榨、錯(cuò)動(dòng)、剪切后，濾漿脫去大部分結(jié)合水， 完成了污泥脫水。 濾帶經(jīng)過卸料機(jī)構(gòu)時(shí)，泥餅被刮刀從濾帶上刮落。上下濾帶經(jīng)清洗再生后重新返回脫水區(qū)， 完成了一次污泥脫水的循環(huán)。目前帶式壓濾機(jī)有了新的發(fā)展，特別是對(duì)濾帶的研究。CleanTech 公司的 IK 帶式污泥濃縮脫水一體機(jī)采用的濾帶為立毛纖維濾帶，污泥介于 方向性立毛纖維”濾帶之間，借由兩側(cè)凸凹排列的滾輪，逐漸增加壓力脫水， 分離水則輕易從槽溝排出，有效地解決了濾液排出困難、污泥側(cè)滑逃離及濾帶阻塞的問題。2,離心式脫水機(jī)離心脫水機(jī)(Centrifuge )主要由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(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

6、旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被甩人轉(zhuǎn)轂腔內(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)轂內(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)載的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)載周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)載外，匯集后排出脫水機(jī)。離心脫水機(jī)最關(guān)鍵的部件是轉(zhuǎn)轂，轉(zhuǎn)轂的直徑越大，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)載的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，污泥的含固率就越高，但轉(zhuǎn)載過長(zhǎng)會(huì)使性能價(jià)格比下降。使用過程中，轉(zhuǎn)載的轉(zhuǎn)速是一個(gè)重要的控制參數(shù)，控制轉(zhuǎn)轂的轉(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，

7、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)輪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)。前些年，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，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 Layal 公司生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機(jī)，其泥餅含固率可達(dá) 3

8、0%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。近些年，國(guó)內(nèi)對(duì)離心脫水機(jī)的研究和開發(fā)也取得了一定的成果。上海市離心機(jī)械研究所有限公司研制開發(fā)的污泥離心(濃縮)脫水成套設(shè)備已經(jīng)有了較多的工程應(yīng)用，如深圳市南山污水處理廠于 2002 年通過公開招標(biāo)中標(biāo)了上海市離心機(jī)械研究所生產(chǎn)的離心式污泥脫水 成套設(shè)備LW530NY,當(dāng)進(jìn)料濃度 4-6.5%時(shí)，最大處理量可達(dá) 50m3/h，脫水后泥餅含固率 30%;東莞市東江水務(wù)有限公司公司市區(qū)污水處理廠使用該公司生產(chǎn)的LW450X 1940NY 離心式污泥脫水成

9、套設(shè)備，運(yùn)行參數(shù)如下：污泥含固率：0.4-0.75%,脫水污泥含固率：28-31%,固相回收率 95%處理量45m3/h,成套功耗：28KW。該離心脫水機(jī)產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)在國(guó)內(nèi)幾十個(gè)城市污水處理廠、石化廢水處理廠等單位得到應(yīng)用，就上海離心機(jī)械研究所提供的數(shù)據(jù)及資料而言，取得的效果還是不錯(cuò)的，受到了客戶的認(rèn)可。目前國(guó)內(nèi)污泥脫水中帶式壓濾機(jī)的應(yīng)用較為廣泛，而離心脫水機(jī)是近幾年才日益受到人們的重視，人們對(duì)帶式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)的性能比較和討論也很多。以下為離心脫水機(jī)生產(chǎn)廠商提出的離心脫水機(jī)相對(duì)帶式壓濾機(jī)的優(yōu)勢(shì)：1）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(huì)引起堵塞，而帶 機(jī)利用濾帶使固液

10、分離，為防止濾帶堵塞，需高壓水不斷沖刷；2）離心機(jī)適用各類污泥的濃縮和脫水，帶機(jī)也適用各類污泥，但對(duì)剩余活性污泥需投 藥量大且脫水困難；3） 離心機(jī)在脫水過程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí)， 轉(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和扭矩會(huì)自動(dòng)跟蹤調(diào)整，所以可不設(shè)專人操作，而帶濾機(jī)在脫水過程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí)，帶速、帶的張緊度、 加藥量、沖洗水壓力均需調(diào)整，操作要求較高；4）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(shí)的加藥量為：1.2 kg/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

11、泥形成較大絮團(tuán)，一般混合污泥脫水時(shí)的加藥量大于3kg/t干泥，污泥回收率為 90%左右，脫水后泥餅含水率 80%左右；5）離心機(jī)每立方米污泥脫水耗電為1.2 kW/m3 ,運(yùn)行時(shí)噪音為 76-80db ,全天 24h 連續(xù)運(yùn)行，除停機(jī)外，運(yùn)行中不需清洗水；而帶機(jī)每立方米污泥脫水耗電為0.8 kW/m3，運(yùn)行時(shí)噪音為 7075 db， 濾布需松馳保養(yǎng)， 一般每天只安排二班操作， 運(yùn)行過程中需不斷用高壓 水沖洗濾布；6）離心機(jī)占用空間小，安裝調(diào)試簡(jiǎn)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

12、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(huì) 造成泥漿四溢。不過對(duì)以上論點(diǎn)中除了脫水污泥餅含水率低、占用空間小、安裝基建費(fèi)用低等是公認(rèn)的離心脫水機(jī)相對(duì)帶式壓濾機(jī)的優(yōu)勢(shì)外， 對(duì)其他方面人們的爭(zhēng)論還比較多。 而且，設(shè)備成本高、 電耗大、噪音等還是離心脫水機(jī)尚需進(jìn)一步解決的問題。玄板框式壓濾脫水機(jī)板框式壓濾機(jī)（Plate and Frame Filter Press ）的結(jié)構(gòu)由三部分組成：1）機(jī)架：機(jī)架是壓濾機(jī)的基礎(chǔ)部件，兩端是止推板和壓緊頭，兩側(cè)的大梁將二者連接起來，大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。a、止推板：它與支座連接將壓濾機(jī)的一端坐落在地基上，廂式壓濾機(jī)的止推板中間是進(jìn)料孔，四個(gè)角還

13、有四個(gè)孔，上兩角的孔是洗滌液或壓榨氣體進(jìn)口，下兩角為出口（暗流結(jié)構(gòu)還是濾液出口）卜壓緊板：用以壓緊濾板濾框，兩側(cè)的滾輪用以支撐壓緊板在大梁的軌道上滾動(dòng)。c、大梁：是承重構(gòu)件，根據(jù)使用環(huán)境防腐的要求，可選擇硬質(zhì)聚氫乙烯、聚丙烯、不 銹鋼包覆或新型防腐涂料等涂覆。2）壓緊機(jī)構(gòu)：手動(dòng)壓緊、機(jī)械壓緊、液壓壓緊。$手動(dòng)壓緊：是以螺旋式機(jī)械千斤頂推動(dòng)壓緊板將濾板壓緊。b、 機(jī)械壓緊：壓緊機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)（配置先進(jìn)的過載保護(hù)器）減速器、齒輪付、絲桿和固 定螺母組成。壓緊時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)減速器、齒輪付，使絲桿在固定絲母中轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)壓緊板將濾板、濾框壓緊。當(dāng)壓緊力越來越大時(shí)，電機(jī)負(fù)載電流增大，當(dāng)大到保護(hù)器設(shè)定的

14、電流值時(shí)，達(dá)到最大壓緊力，電機(jī)切斷電源，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由于絲桿和固定絲母有可靠的自鎖螺旋角，能可靠地保證工作過程中的壓緊狀態(tài)，退回時(shí)。電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)壓緊板上的壓塊，觸 壓到行程開關(guān)時(shí)退回停止。C、液壓壓緊：液壓壓緊機(jī)構(gòu)的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊 板連接的哈夫法蘭卡片液壓站的結(jié)構(gòu)組成有：電機(jī)、油泵、溢流閥（調(diào)節(jié)壓力）換向閥、壓力表、油路、油箱。液壓壓緊機(jī)構(gòu)壓緊時(shí)，由液壓站供高壓油，油缸與活塞構(gòu)成的元件腔充滿 油液，當(dāng)壓力大于壓緊板運(yùn)行的摩擦阻力時(shí)，壓緊板緩慢地壓緊濾板，當(dāng)壓緊力達(dá)到溢流閥設(shè)定的壓力值（由壓力表指針顯示）時(shí)，濾板、濾框（板框式）或?yàn)V板（廂式）被壓緊，溢流閥開始 卸

15、荷，這時(shí)，切斷電機(jī)電源，壓緊動(dòng)作完成，退回時(shí)，換向閥換向，壓力油進(jìn)入油缸的有桿 腔，當(dāng)油壓能克服壓緊板的摩擦阻力時(shí)，壓緊板開始退回。液壓壓緊為自動(dòng)保壓時(shí)，壓緊力是由電接點(diǎn)壓力表控制的，將壓力表的上限指針和下限指針設(shè)定在工藝要求的數(shù)值，當(dāng)壓緊力達(dá)到壓力表的上限時(shí)，電源切斷，油泵停止供油，由于油路系統(tǒng)可能產(chǎn)生的內(nèi)漏和外漏造成壓緊力下降，當(dāng)降到壓力表下限指針時(shí)，電源接通，油泵開始供油，壓力達(dá)到上限時(shí)，電 源切斷，油泵停止供油，這樣循環(huán)以達(dá)到過濾物料的過程中保證壓緊力的效果。3）過濾機(jī)構(gòu)過濾機(jī)構(gòu)由過濾板、濾框、濾布、壓榨隔膜組成，濾板兩側(cè)由濾布包覆，需配置壓榨隔 膜時(shí)，一組濾板由隔膜板和側(cè)板組成。隔膜

16、板的基板兩側(cè)包覆著橡膠隔膜，隔膜外邊包覆著濾布，側(cè)板即普通的濾板。物料從止推板上的進(jìn)料孔進(jìn)入各濾室，固體顆粒因其粒徑大于過濾介質(zhì)（濾布）的孔徑被截流在濾室里，濾液則從濾板下方的出液孔流出。濾餅需要榨干時(shí)， 除用隔膜壓榨外，還可以壓縮空氣或蒸汽，從洗滌口通入，氣流沖去濾餅中的水份，以降低 濾餅的含水率。（1）過濾方式：濾液流出的方式分明流過濾和暗流過濾。a、明流過濾，每個(gè)濾板的下方出液孔上裝有水咀，濾液直觀地從水咀里流出。卜暗流過濾，每個(gè)濾板的下方設(shè)有出液通道孔，若干塊濾板的出液孔連成一個(gè)出液通 道，由止推板下方的出液孔相連的管道排出。(2)洗滌方式：濾餅需要洗滌時(shí)，有明流雙向洗滌和單向洗滌，暗

17、流雙向洗滌和單向洗 滌。a、明流單向洗滌是，洗液從止推板的洗液進(jìn)孔依次進(jìn)入，穿過濾布再穿過濾餅，從無 孔濾板流出，這時(shí)有孔板的出液水咀處于關(guān)閉狀態(tài)，無孔板的出液水咀處于開啟狀態(tài)。卜明流雙向洗滌是，洗液從止推板上方的兩側(cè)洗液進(jìn)孔先后兩次洗滌，即洗液先從一 側(cè)洗滌再?gòu)牧硪粋?cè)洗滌，洗液的出口同進(jìn)口是對(duì)角線方向，所以又叫雙向交叉洗滌。c、暗流單向洗滌是，洗液從止推板的洗液進(jìn)孔依次進(jìn)入有孔板，穿過濾布再穿過濾餅， 從無孔濾板流出。0、 暗流雙向洗滌是洗液從止推板上方的兩側(cè)的兩個(gè)洗液進(jìn)孔先后兩次洗滌， 即洗滌先 從一側(cè)洗滌，再?gòu)牧硪粋?cè)洗滌，洗液的出口同進(jìn)口是對(duì)角線方向，所以又叫暗流雙向交叉洗 滌。P)濾布

18、：濾布是一種主要過濾介質(zhì)，濾布的選用和使用，對(duì)過濾效果有決定性的作用， 選用時(shí)要根據(jù)過濾物料的PH 值，固體粒徑等因素選用合適的濾布材質(zhì)和孔徑以保證低的過濾成本和高的過濾效率，使用時(shí)，要保證濾布平整不打折，孔徑暢通。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。它主要由凹人式濾板、框架、自 動(dòng)-氣動(dòng)閉合系統(tǒng)測(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。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，泥餅含固率最 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)

19、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。要求可以通過液壓一氣動(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。(5) 濾布振蕩裝置，以使濾餅易于脫落。與其他型式脫水機(jī)相比，板框式壓濾機(jī)最大 的缺點(diǎn)是占地面積較大。以北京高碑店污水處理廠一期工程使用的帶式壓濾機(jī)和鞍山工業(yè)污水處理廠使用的板 框式壓濾機(jī)為例作比較：高碑店污水廠處理污水量為50 萬 t/d,污泥產(chǎn)量 1852 . 5m3/d ,干物質(zhì) 92. 63t/d,采用五臺(tái)德國(guó) KLEINkKS30 型帶式壓濾機(jī)，每臺(tái)壓濾機(jī)的基礎(chǔ)占地面積 僅為2750*3500mm,鞍山污水廠處理水量為 22t/d ,干物質(zhì) 275t/d ,采用六臺(tái)板框式壓濾機(jī)，每臺(tái)壓濾機(jī)地基礎(chǔ)占地面積達(dá)2400*12000mm，同時(shí)，由于板框式壓濾機(jī)為間斷式運(yùn)行，效率低，操作間環(huán)境較差，有二次污染