污泥脫水技術(shù)及設備選型

【基本概述】

將流態(tài)的混合液經(jīng)濃縮或消化污泥，減少、脫除水分，轉化為半固態(tài)或固態(tài)泥餅的過(guò)程稱(chēng)作污泥脫水。經(jīng)過(guò)脫水后，污泥含水率一般可降低到百分之七十至百分之八十五，視污泥和沉渣的性質(zhì)和脫水設備的效能而定。污泥的進(jìn)一步脫水則稱(chēng)污泥干化，干化污泥的含水率一般低于百分之二十。脫水的方法，主要有自然干化法、機械脫水法。

【污泥分類(lèi)】

常見(jiàn)污泥的分類(lèi)：

1.生活污水廠(chǎng)二沉池排出的剩余活性污泥；

污泥分類(lèi)：屬親水性、微細粒度有機污泥，可壓縮性能差，脫水性能一般。

2.自來(lái)水廠(chǎng)沉淀池或濃縮池排出的物化污泥；

污泥分類(lèi)：屬中細粒度有機與無(wú)機混合污泥，可壓縮性能和脫水性能較好。

3.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物化和生化混合污泥，如造紙廠(chǎng)、印染廠(chǎng)、水洗布廠(chǎng)、肉聯(lián)廠(chǎng)及釀造廠(chǎng)等；

污泥分類(lèi)：屬中細粒度混合污泥，含纖維體的脫水性能較好，其余可壓縮性能和脫水性能較好。

4. 化工工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物化和生化混合污泥，如石油化工廠(chǎng)、有機化工廠(chǎng)等；

污泥分類(lèi)：屬細粒度混合污泥，含油性且粘性較大，其可壓縮性能和脫水性能較差。

5.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的經(jīng)濃縮池排出的物理法和化學(xué)法產(chǎn)生的物化細粒度污泥，如電鍍廠(chǎng)、線(xiàn)路板廠(chǎng)等；

污泥分類(lèi)：屬細粒度無(wú)機污泥，可壓縮性能和脫水性能一般。

6.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的物化沉淀中粒度污泥，如鋼鐵廠(chǎng)脫硫除塵污泥、制堿廠(chǎng)鹽泥、鋁廠(chǎng)赤泥、陶瓷廠(chǎng)污泥、彩管廠(chǎng)污泥、石灰中和沉淀污泥等；

污泥分類(lèi)：屬中粒度疏水性無(wú)機污泥，可壓縮性能和脫水性能較好。

7.工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的物化沉淀粗粒度污泥：如洗煤廠(chǎng)尾泥、玻璃廠(chǎng)石英渣等；

污泥分類(lèi)：屬粗粒度疏水性無(wú)機污泥，可壓縮性能和脫水性能好。

 
【脫水方法】

1.自然干化法

主要構筑物是污泥干化場(chǎng)，一塊用土堤圍繞和分隔的平地,如果土壤的透水性差，可鋪薄層的碎石和砂子，并設排水暗管。依靠下滲和蒸發(fā)，降低流放到場(chǎng)上的污泥的含水量。下滲過(guò)程約經(jīng)2～3天完成，可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸發(fā)，數周后可降到百分之六十五左右。污泥干化場(chǎng)的脫水效果，受當地降雨量、蒸發(fā)量、氣溫、濕度等的影響。一般適宜于在干燥、少雨、沙質(zhì)土壤地區采用。

2.機械脫水法

通常污泥先進(jìn)行預處理，改善脫水性能后再脫水。最通用的預處理方法是投加無(wú)機鹽或高分子混凝劑、絮凝劑。此外，還有淘洗法和熱處理法。機械脫水法有過(guò)濾和離心法。過(guò)濾是將污泥用濾層（多孔性材料如濾布、金屬絲網(wǎng)）過(guò)濾，使水分（濾液）滲過(guò)濾層，脫水污泥（濾餅）則被截留在濾層上。離心法是借污泥中固、液比重差所產(chǎn)生的不同離心傾向，以大于重力幾千倍的離心力作用，達到泥水分離。過(guò)濾法用的設備有真空過(guò)濾機、板框壓濾機和帶式過(guò)濾機。真空過(guò)濾機連續進(jìn)泥，連續出泥,運行平穩，但附屬設施較多、復雜。板框壓濾機為傳統化工工業(yè)常用設備，過(guò)濾推動(dòng)力大，泥餅含水率較低，進(jìn)泥、出泥是間歇的，生產(chǎn)率較低。人工操作的板框壓濾機，勞動(dòng)強度甚大，現在大多改用機械自動(dòng)操作；板框壓濾機濾布、濾板損壞較快，需經(jīng)常更換。帶式過(guò)濾機是利用濾帶過(guò)濾污泥的，它們都有回轉帶，一邊運泥，一邊脫水，或只有運泥作用；運轉中的濾帶轉入下部后，需大量的水反沖粘附在濾帶上的污泥，使其不堵塞濾帶孔隙；它們的復雜性和能耗都相近。離心法常用臥螺沉降離心脫水機，由內螺旋和外轉筒組成，轉筒一端呈圓柱形，另一端呈圓錐形。轉速一般在3000轉/分左右或更高，內螺旋和外轉筒有一定的速差。離心脫水機連續生產(chǎn)和自動(dòng)控制，衛生條件較好，占地也小。 機械脫水法主要用于沉淀池污泥和消化污泥。脫水污泥的含水率和污泥性質(zhì)及脫水方法有關(guān)。一般情況下，真空過(guò)濾的泥餅含水率為百分之六十至百分之八十，板框壓濾為百分之六十五至百分之八十，離心脫水為百分之七十至百分之八十五，帶式過(guò)濾為百分之七十五至百分之八十五。

【處理工藝】

典型的污泥處理工藝流程，包括四個(gè)處理或處置階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續處理構筑物的容積或設備容量；第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解；第三階段為污泥脫水，使污泥進(jìn)一步減容；第四階段為污泥處置，采用某種途徑將最終的污泥予以消納。以上各階段產(chǎn)生的清液或濾液中仍含有大量的污染物質(zhì)，因而應送回到污水處理系統中加以處理。以上典型污泥處理工藝流程，可使污泥經(jīng)處理后，實(shí)現“四化”：

(1)減量化：由于污泥含水量很高，體積很大，且呈流動(dòng)性。經(jīng)以上流程處理之后，污泥體積減至原來(lái)的十幾分之一，且由液態(tài)轉化成固態(tài)，便于運輸和消納。

(2)穩定化：污泥中有機物含量很高，極易腐敗并產(chǎn)生惡臭。經(jīng)以上流程中消化階段的處理以后，易腐敗的部分有機物被分解轉化，不易腐敗，惡臭大大降低，方便運輸及處置。

(3)無(wú)害化：污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生蟲(chóng)卵及病毒，易造成傳染病大面積傳播。經(jīng)過(guò)以上流程中的消化階段，可以殺滅大部分的姻蟲(chóng)卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的衛生指標。

(4)資源化：污泥是一種資源，其中含有很多熱量，其熱值在10000～15000kJ/kg(干泥)之間，高于煤和焦炭。另外，污泥中還含有豐富的氮磷鉀，是具有較高肥效的有機肥料。通過(guò)以上流程中的消化階段，可以將有機物轉化成沼氣，使其中的熱量得以利用，同時(shí)還可進(jìn)一步提高其肥效。污泥濃縮常采用的工藝有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮等。污泥消化可分成厭氧消化和好氧消化兩大類(lèi)。污泥脫水可分為自然干化和機械脫水兩大類(lèi)。常用的機械脫水工藝有板框壓濾脫水、帶式壓濾脫水、離心脫水等。污泥處置的途徑很多，主要有農林使用、衛生填埋、焚燒和生產(chǎn)建筑材料等。

以上為典型的污泥處理工藝流程，在各地得到了普遍采用。但由于各地的條件不同，具體情況也不同，尚有一些簡(jiǎn)化流程，視具體情況而定。

【設備選型】

　1.離心式脫水機

　臥螺離心脫水機主要由轉鼓和帶空心轉軸的螺旋推料器組成，污泥由空心轉軸送入轉筒后，在高速旋轉產(chǎn)生的大于重力幾千倍的離心力作用下，立即被甩人轉鼓腔內。污泥顆粒比重較大，因而產(chǎn)生的離心力也較大，被甩貼在轉轂內壁上，形成固體層；水密度小，離心力也小，只在固體層內側產(chǎn)生液體層。固體層的污泥在螺旋推料器的緩慢推動(dòng)下，被輸送到轉鼓的錐端，經(jīng)轉鼓出泥口連續排出，液體則由出水口溢流排至轉鼓外，匯集后排出脫水機。

臥螺離心脫水機的特點(diǎn)：占地面積小，操作簡(jiǎn)單，連續運行，自動(dòng)化程度高，對工作環(huán)境污染少，操作人員的勞動(dòng)強度較��；臥螺離心脫水機受污泥負荷的波動(dòng)影響較小，由于離心力很大，故對污泥預處理（絮凝）要求不高，因此，可選用較小分子量的絮凝劑且用量小，運行費用較低。

離心式脫水機的脫水技術(shù)在近幾年有了長(cháng)足進(jìn)展，特別是國外的一些先進(jìn)技術(shù)，例如瑞典AlfaLayal公司，德國FlOwttwey公司，美國sharples公司，日本石川播磨公司等生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機，其泥餅含固率可達百分之三十以上，連續運行，穩定可靠，漿液可不經(jīng)濃縮，自動(dòng)化程度高；而且操作是在全封閉的環(huán)境中進(jìn)行，脫水機周?chē)鷽](méi)有任何污泥及污水存在，也沒(méi)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，具有極大的市場(chǎng)潛力。

2.帶式壓濾脫水機

　帶式壓濾脫水機是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著(zhù)污泥層，從一連串有規律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過(guò)，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力，連續運行，把污泥層中的水擠壓出來(lái)，從而實(shí)現污泥脫水。

帶式壓濾脫水機受污泥負荷波動(dòng)的影響較大，污泥負荷大時(shí)，污泥會(huì )從濾帶兩邊溢出，污染場(chǎng)地；運轉中的濾帶轉入下部后，需大量的水反沖粘附在濾帶上的污泥，使其不堵塞濾帶孔隙，因帶式壓濾脫水機為開(kāi)放式工作，對工作環(huán)境的污染較大，消耗水量也較大；帶式壓濾脫水機操作較繁瑣，運行過(guò)程濾帶經(jīng)常跑偏、濾帶磨損也較大，需及時(shí)調正和更換新濾帶，因此，管理控制相對復雜、對運轉操作人員的素質(zhì)要求較高；壓濾脫水機對污泥預處理（絮凝）要求較高，需高分子量的絮凝劑且用量大，因此，價(jià)格貴、成本高。

3.板框式壓濾脫水機

　板框式壓濾機是通過(guò)板框的擠壓，使污泥內的水通過(guò)濾布排出，達到脫水的目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動(dòng)-氣動(dòng)閉合系統側板懸掛系統、濾板震動(dòng)系統、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側光電保護裝置等構成。設備選型時(shí)，應考慮以下幾個(gè)方面：

（1）對泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機與其他類(lèi)型脫水機相比，泥餅含固率最高，可達百分之六十五，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）濾板及濾布的材質(zhì)。要求耐腐蝕，具有一定的抗拉、抗壓強度。

（3）濾板的移動(dòng)方式。要求可以通過(guò)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)強度。

（4）操作工人勞動(dòng)強度大，占地面積較大，場(chǎng)地污染大，濾布、濾板損耗大，生產(chǎn)效率低。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)