污水經(jīng)過沉淀處理后會產(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)96%,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。本文就國內(nèi)污水處理廠經(jīng)常選用的壓濾機(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)的工作原理、設(shè)備選型時需重點考慮的問題以及維護(hù)運(yùn)行成本等作一介紹。
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。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)動系統(tǒng)構(gòu)成。作機(jī)型選擇時,應(yīng)從以下幾個方面加以考慮:
(l)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,同時還應(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(yùn)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(jī)進(jìn)入國內(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,可以選用帶式壓濾機(jī)以降低工程投資。目前,國內(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)備選型時仍然選用了這種機(jī)型。
2.離心式脫水機(jī):離心脫水機(jī)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)載的長度越長,污泥的含固率就越高,但轉(zhuǎn)載過長會使性能價格比下降。使用過程中,轉(zhuǎn)載的轉(zhuǎn)速是一個重要的控制參數(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,多采用低速離心脫水機(jī)。在作離心式脫水機(jī)選型時,因轉(zhuǎn)輪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(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。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,價格非常高,會增加工程投資,同時,離心脫水機(jī)受污泥負(fù)荷的波動影響較大,對運(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。
3.超級污泥壓干機(jī):超級污泥壓干機(jī)是鄭州鼎盛公司結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)成果研制,只要針對市政污泥等難以脫水介質(zhì)的臨界高壓污泥壓干機(jī),同時在污泥脫水的工藝配置和調(diào)理劑的性能上做出了大量的研究和改進(jìn)。現(xiàn)成功開發(fā)出過濾面積在30-200㎡的超級污泥壓干機(jī)系列產(chǎn)品。
本產(chǎn)品節(jié)能高效,可將含水率在90%以上的市政污泥在不添加石灰前提下一次性降低至40-60%,該系列設(shè)備廣泛應(yīng)用于市政污泥、制藥、電鍍、造紙、石油、印染等多個污泥處理環(huán)保領(lǐng)域。為高效解決污泥及污泥資源化利用做出突出貢獻(xiàn)。
超級污泥壓干機(jī)采用2.0MPA的高壓進(jìn)料再以8-10MPA的高壓壓榨脫水,實現(xiàn)污泥快速脫水。
4.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。它主要由凹人式濾板、框架、自動-氣動閉合系統(tǒng)測板懸掛系統(tǒng)、濾板震動系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機(jī)身一側(cè)光電保護(hù)裝置等構(gòu)成。設(shè)備選型時,應(yīng)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(jī)與其他類型脫水機(jī)相比,泥餅含固率最高,如果從減少污泥堆置占地因素考慮,可以選擇板框式壓濾機(jī)。
(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)濾板的移動方式。要求可以通過液壓一氣動裝置全自動或半自動完成,以減輕操作人員勞動強(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)最大的缺點是占地面積較大。
根據(jù)不同型式脫水機(jī)性能的比較分析可以看出,不同的污水處理廠在作污泥脫水方究選擇時,應(yīng)從污泥特性、運(yùn)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,才能作出相對合理的選擇。