水处理污泥脱水机的使用选择

水处理污泥脱水机的使用选择

2021-08-03 17:46:05 1

  一、概述

  随着环境质量标准的提高,水处理量越来越大的同时,污泥处理量也大大增加。义乌水处理有9个运营部,污泥处置成本占水处理总成本的26%~36%,而降低含水率就是减少污泥的体积,可以有效降低污泥处置成本本。目前,外运污泥的含水率一般都要求85%以下甚至更低。

  不容讳言,随着环保要求、污泥处置成本的不断提高,污泥脱水系统在水处理环节中变得越来越重要,因此,选择匹配的污泥脱水机械是设计者及使用者的重要课题。脱水机机型众多,历史发展悠久,但总的来说,分为两类:一类是利用重力及离心力沉降污泥的机型,代表有卧式离心机;另一类是采用压滤原理降低含水率,代表有旋转压滤脱水机、板框等,迄今为止,没有一种污泥脱水机可以处理所有污泥。各个污水厂由于处理量差异大、污泥性质不一样,采用的机型也会大相径庭。本文将介绍目前主流的几种脱水设备,包括带式压滤机、旋转压滤脱水机、卧式螺旋离心机、板框压滤脱水机等,供大家参考。

  二、脱水机介绍

  2.1 卧式螺旋离心机

  卧式螺旋离心机的结构主要由转鼓和带污泥输送的空心螺旋组成的,转鼓及螺旋都在高速旋转,转鼓及螺旋之间有差速,用于运送污泥。污泥螺旋进泥口处送入转鼓后,在螺旋产生的离心力作用下,被甩入转鼓腔内。进料内颗粒比重大的污泥产生的离心力较大,沉降在转鼓内壁上;而比重较轻的水离心力也小,上浮在污泥层上。贴在转鼓壁上的污泥在螺旋输送器以相对于转鼓的差速缓慢推动,输送至转鼓的小端,经转鼓小端出口连续排除。上层清液则由尾端的溢流板溢流,排出脱水机,实现连续生产。

  卧式离心螺旋脱水机可以连续处理污泥,且可实现全封闭运行,现场环境较好。离心脱水机对絮凝剂和清洗水需求较少,特别是新型进口离心机对操作人员要求较低,工作稳定可靠,而且污泥含固率高,出泥量大,较适合大型市政污水处理厂。离心机的缺点是噪音大、电耗高,返厂维修保养时间长、价格贵。卧式螺旋离心脱水进泥含水率要求一般为95%~99.5%,出泥含水率一般为75%~85%。

  2.2 旋转压滤脱水机

  旋转压滤脱水机是一种新型的污泥处理机械。其工作原理是将污泥(含水率95%~99.5%)注入一个横截面为矩形的圆形通道内部,并在两块平行转动的特质合金筛孔板(滤板)之间旋转。当污泥通过通道时,滤液通过筛板滤除。污泥被逐步浓缩挤压,最终在出口形成泥饼。由于特质滤板与污泥之间相对运动形成的静摩擦力与出口限位器和污泥泵压力的作用,使污泥最终形成了干涩的泥饼被排出。在压榨脱水阶段,污泥水分脱出后,流动缓慢,承受的压力越来越大,使更多水分被挤出,达到了更好的脱水效果。

  旋转压滤式脱水机的优点是占地面积小、节能,特别是电耗及冲洗水方面有很大的优势。处理的污泥有一级化学增强污泥、活性污泥、消化污泥、生物处理及人畜粪便、造纸等污泥,尤其是能处理比重较轻的气浮及含油污泥。旋转压滤式脱水机出泥含水率根据不同的泥质,一般为75%~85%。义乌水处理采用加拿大Fournier旋转压滤式脱水机,主要用于气浮污泥。内部通道如图1所示。

  2.3 带式脱水机

  义乌水处理在水处理量较小的运营部采用带式脱水机。带式脱水机的工作原理是通过辊筒给滤布施加压力,让滤布夹带着污泥在S型排列的辊筒上通过。由于滤布有较好的透水性,依靠滤带压力对污泥进行压滤和翻滚,将污泥中的间隙水挤压出来,达到脱水的目的。不同厂家带机结构稍许不同,但总体来说,影响脱水效果的因素主要有污泥的加药量、脱水机的带速、滤带张力、辊轴级数等方面。为防止影响滤带的透水性,在污泥脱水过程中,需要对滤带用水进行间歇冲洗,以往冲洗一般用自来水,但随着水处理出水水质的提升,现在冲洗水改成了用中水,节省了一大笔运营费用。

  带式脱水机起步较早,到目前机型较为稳定。它电耗少,对进料含水率波动有较强的适应能力,处理能力大,可全天候连续自动化运行。但带式脱水机也存在使用环境较差、滤布更换较频繁、冲洗水量较大等缺点。带式脱水机絮凝剂药耗较离心机较高,出泥含水率一般在80%~85%。

  2.4 板框压滤脱水机

  板框式压滤机是通过板框较长时间的挤压污泥,让水通过滤布排除,除掉干泥后再循环进泥达到脱水的目的。它主要由滤板、框架、压缩装置等构成。它应用的范围较广,如可处理石油、化工、医药、食品、市政、光伏等各种行业的污水,也可以添加各种辅料,如生石灰让含水率做到更低。

  板框压滤机原理较简单、操作容易、运行稳定,且处理量可以通过增加过滤面积和滤板块数来灵活增加。它对进泥性质、浓度适应性很强,出泥含水率可以达到65%~75%的水平,适用于小型污水处理厂及工业企业。但板框也有一些不足的地方,如需人工卸料、给料口容易堵塞、只能间歇运行、滤布更换频繁、处理量增大同时工人工作量也会增大等。同时,板框虽然投资较小,但维修工作量较大,自动化程度较低。

  三、实例分析

  目前,义乌水处理9个运营部除了板框压滤机外,各种机型都在用,下面就具体使用情况对脱水机进行分析。

  3.1 离心脱水机

  目前,义乌水处理公司处理量在5万吨/天以上的运营部都在使用离心脱水机。离心脱水机最大的优点就是处理量大、使用稳定,可以连续运行。另外,离心脱水机相比其他带式和板框压滤机结构简单,故障率较低,特别是目前采用进口离心机后对进泥浓度的适应性有较大的改善,耗药量较少,随着义乌出水水质的提升,目前,冲洗离心机甚至配药用水也采用中水,进一步降低了水耗成本。离心机最大的问题是需要返厂保养,保养维修成本高、时间长,因此,保养时需做好污泥的调配工作。

  3.2 带式脱水机

  带式脱水机在义乌水处理也有较多应用,主要用在4万吨以下的运营部。针对带机使用中的几个问题我们也进行了改进:

  (1)针对带机运行环境差的问题,增加不锈钢框架外罩,用离子除臭进行抽风处理。

  (2)运用中水冲洗滤布,降低成本。

  (3)滤布容易堵塞,特别是更换絮凝剂的时候,因此,选择稳定的絮凝剂很重要。

  (4)设立维修中心,对带机出现的故障大都可以自主维修。另外,带机也有耗电量比离心机少、购置成本低等优势,因此,在小型污水处理厂的运行中,也可以发挥很重要的作用。

  3.3 旋转式压滤脱水机

  旋转式压滤脱水机用在气浮污泥及工业污泥的处理中。它的购置成本较高,实际使用中药剂量较前几种脱水机较高,且处理量不大。但它运行稳定、维修保养工作轻、耗电量低,可以连续运行且能处理其他机型不大好处理的比重较轻的气浮污泥。它的耗电量相比离心机可以节能80%以上,实际出泥含水率为80%~85%之间。

  四、结语

  义乌是多山少水的城市,因此,运营部分散在各个乡镇之间,不同运营部水量水质都不尽相同,因此,选择一款适合各自运营部的脱水机很关键。目前,污泥含水率的要求、污泥处置的成本都在大幅提高,在污泥脱水环节上实现低投资成本、低成本运行、低能耗、高污泥脱水率将是未来脱水机发展的趋势。(来源:义乌市水处理有限责任公司)

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