摘要：本文通過(guò)對(duì)污泥脫水方法的介紹，以及對(duì)幾種污泥脫水機(jī)的比較，最終得出適合天津市東郊污泥處置廠的污泥脫水方案。

關(guān)鍵詞：污泥　脫水機(jī)　脫水方案

污泥脫水的主要目的在于實(shí)現(xiàn)有效減容。主要方法有自然干化和機(jī)械脫水。污泥自身影響其脫水性能的因素主要有含水率與水的存在形式、比阻（r）或毛細(xì)吸水時(shí)間（CST）。高含水率污泥中含有親水性帶負(fù)電荷的膠體顆粒，比阻值一般在0.031×109~28.8×109s2/g之間，通挖污泥的性質(zhì)類似于污水處理廠初沉污泥，比阻大約為4.5×109~4.09×109s2/g之間。

一、人工干化場(chǎng)及其與機(jī)械脫水的比較

1、污泥人工干化場(chǎng)

污泥人工干化場(chǎng)是污泥進(jìn)行自然干化的場(chǎng)所。高含水率的污泥在干化場(chǎng)中被攤鋪成約25cm～30cm厚的泥層，并依靠污泥本身厚度的靜壓力，通過(guò)沉淀、滲透等過(guò)程，實(shí)現(xiàn)泥水分離，濾液與上清液主要通過(guò)蒸發(fā)、撇除與滲液收集排放管渠系統(tǒng)進(jìn)行排出。

以本項(xiàng)目為例計(jì)算，在干化場(chǎng)內(nèi)污泥層厚度按30cm考慮，含水率93％的污泥進(jìn)入干化區(qū)后最初2～3天固體濃度可達(dá)到15％，此后主要依靠蒸發(fā)脫水使固體濃度達(dá)30％以上，完成干化脫水過(guò)程。干化場(chǎng)由圍堤、隔墻、防滲層、排水系統(tǒng)、濾水管等部分組成。為防止污泥水滲入地下污染地下水，不透水底板由150mm厚的三七灰土上附厚度1.5mm土工膜（HDPE）鋪成，底板應(yīng)有2%的坡度排向排水系統(tǒng)。排水管道系統(tǒng)采用150mmHDPE多孔管材，管外周圈用土工布纏繞，排水管起點(diǎn)覆土深（至砂層頂面）為0.4m左右。濾水層底層采用粗礦渣或礫石，厚200mm，上層采用細(xì)礦渣或礫石，厚200mm。干化場(chǎng)四周設(shè)圍堤，場(chǎng)內(nèi)用隔墻將整塊干化場(chǎng)分隔成若干塊，每次排入干化場(chǎng)的污泥占用一塊，使污泥均勻地平鋪于干化場(chǎng)，順序輪流使用各分塊，便于泥餅的鉸除，使干化場(chǎng)有效、合理的作用。

污水污泥在傳統(tǒng)的人工自然干化場(chǎng)進(jìn)行泥水分離的作業(yè)方式，由于占地面積大、操作自動(dòng)化程度低、工況惡劣、工藝效果的耐候性差、處理效率低下等缺陷已逐漸被淘汰并被機(jī)械脫水方式所取代。目前在歐洲還在應(yīng)用的所謂“日光污泥干化法”，雖然也是利用自然日照進(jìn)行污泥干化，但其配置的特殊材料的玻璃房、電動(dòng)攪拌設(shè)備、推力鏟以及其他專用的結(jié)構(gòu)設(shè)施，已使其具有較強(qiáng)的人為干預(yù)和較強(qiáng)的機(jī)械化程度和工作效率，同時(shí)受自然條件的制約也比較小，故與傳統(tǒng)的自然干化法有了本質(zhì)的區(qū)別。

2、污泥的機(jī)械脫水

污水污泥中含有親水性帶負(fù)電荷的膠體顆粒，比阻值一般在0.031×109~28.8×109s2/g之間，為創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)適宜的機(jī)械脫水條件，一般污泥在進(jìn)行機(jī)械脫水前，需要化學(xué)調(diào)節(jié)預(yù)處理，主要目的是通過(guò)投加助凝劑完成污泥膠體顆粒的絮凝，提高機(jī)械脫水效果與機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力。由于通挖污泥有機(jī)質(zhì)含量較低，泥水分離較易實(shí)現(xiàn)，脫水性能優(yōu)于污水處理廠的生物污泥，因此在助凝劑的使用上須根據(jù)具體情況加以確定，在保證脫水技術(shù)指標(biāo)的前提下，降低處理費(fèi)用。

3、人工干化場(chǎng)與機(jī)械脫水的比較

傳統(tǒng)污泥人工干化場(chǎng)和污泥機(jī)械脫水在應(yīng)用方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較情況看出，人工干化污泥處理方式，根本無(wú)法適應(yīng)本項(xiàng)目在市區(qū)內(nèi)建設(shè)污泥轉(zhuǎn)運(yùn)站的基本要求，而污泥機(jī)械脫水較傳統(tǒng)污泥人工干化場(chǎng)，具有占地小、效果可靠、處理效率高、管理先進(jìn)、不受環(huán)境因素制約、符合環(huán)保要求的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可有效采取脫臭處理等環(huán)保工藝措施，因此可以滿足本項(xiàng)目的應(yīng)用要求。故本項(xiàng)目污泥脫水選擇機(jī)械脫水的工藝方案。

二、污泥的機(jī)械脫水設(shè)備的選擇

我們已經(jīng)大致了解了市政排水系統(tǒng)通挖污泥的基本特點(diǎn)，為了選擇適用的脫水設(shè)備，有必要對(duì)各種重要脫水機(jī)的工作原理和特點(diǎn)進(jìn)行分析。

1、帶式壓濾脫水機(jī)介紹

帶式壓濾脫水機(jī)由滾壓軸和濾布組成，工作原理為：污泥通過(guò)重力過(guò)濾濃縮段失去流動(dòng)性，再進(jìn)入壓榨段，將壓力施加在濾布上，用濾布的壓力和張力使污泥脫水，脫水污泥的含固率一般可達(dá)20％～22％。帶式脫水機(jī)動(dòng)力消耗少，可連續(xù)運(yùn)行。

2、離心脫水機(jī)介紹

離心脫水機(jī)的脫水是利用離心分離原理，脫水的動(dòng)力是離心力，推動(dòng)的含水污泥污泥中固相，離心力的大小可調(diào)，甚至可達(dá)重力的幾萬(wàn)倍并完成污泥的沉降、過(guò)濾和脫水，具有較好脫水效果。工程上經(jīng)常采用的是臥式圓錐形傾析低速離心機(jī)，由轉(zhuǎn)鼓和螺旋組成，轉(zhuǎn)子與螺旋轉(zhuǎn)速不同已適應(yīng)不同濃度的進(jìn)泥情況和出泥要求。離心機(jī)具有占地小、效率高、脫水效果好的特點(diǎn)，高干度離心機(jī)的脫水污泥含固率可達(dá)25％以上。

3、滾壓式脫水機(jī)介紹

滾壓式脫水機(jī)的工作原理是濕態(tài)污泥(含固量0.5～5%)進(jìn)入污泥通道，通道兩旁各有一片圓形的鉆有小孔的不銹鋼柵格，把污泥帶入脫水機(jī)內(nèi)，滾壓機(jī)圓形脫水道的前一半0～180°是濃縮區(qū)，污泥水分開(kāi)始由兩旁柵格的出水孔擠出，并由脫水機(jī)下的污水槽排出。污泥水分脫水后，流動(dòng)緩慢，承受的壓力越來(lái)越大，使更多水分被擠出，達(dá)到優(yōu)良的脫水效果(含25～40%固體)。格篩利用摩擦力把污泥中的固體推到出口閘門，出口閘門是擠壓區(qū)，閘門開(kāi)關(guān)壓力受電腦控制。污泥固體在閘門前擠壓，形成含水率低的泥餅。

4、螺壓式脫水機(jī)介紹

螺壓式脫水機(jī)裝置是一種機(jī)械性、低轉(zhuǎn)速、全封閉、可連續(xù)運(yùn)行的濃縮脫水一體化的新型脫水機(jī)。當(dāng)來(lái)自沉淀池、濃縮池或直接從消化塔待處理含固率大于0.5%DS的稀泥漿經(jīng)與絮凝反應(yīng)劑混合，再被送入絮凝反應(yīng)器中，經(jīng)絮凝反應(yīng)后的稀漿形成絮體與水流入旋轉(zhuǎn)濾筐。稀漿在這段工序得到有效的絮體和澄清液的分離，即形成了稀漿濃縮的效應(yīng)。被濃縮的稀漿在轉(zhuǎn)筐的作用下進(jìn)入主裝置壓榨區(qū)，在變距變徑螺旋的作用下，絮體漿液在這一區(qū)域被進(jìn)一步擠壓脫水。在此過(guò)程中絮體漿液被緩慢向上提升、受壓力逐漸增大，被提升的漿越來(lái)越干從而達(dá)到污泥被壓榨脫水的目的。

三、結(jié)論

市政通挖污泥的性狀與一般污水處理廠的污泥不同，無(wú)機(jī)成分含量高、含水率偏低且污泥中雜質(zhì)較多，選用污泥機(jī)械脫水設(shè)備時(shí)，必須考慮污泥對(duì)設(shè)備造成的損害，如帶式脫水機(jī)的濾布較易被堅(jiān)硬顆粒格破。一般離心脫水機(jī)的螺旋與進(jìn)出料口均須有防磨損涂層進(jìn)行保護(hù)，且昂貴的易損件的使用壽命也難以得到保證。

從適用性方面考慮，螺壓脫水機(jī)與滾壓脫水機(jī)能較好地滿足于本項(xiàng)目的要求。其他方面的對(duì)比情況為：

①螺壓脫水機(jī)在國(guó)內(nèi)污水處理廠和糞便處理場(chǎng)已有應(yīng)用，效果較好，并有一定的國(guó)產(chǎn)化基礎(chǔ)；但針對(duì)通挖污泥的脫水處理缺少應(yīng)用案例，電耗、藥耗及設(shè)備費(fèi)用不菲。

②滾壓脫水機(jī)在污水處理廠污泥和通挖污泥脫水處理方面均有成功的應(yīng)用，使用方便靈活（可通過(guò)增減通道調(diào)整處理能力），因電耗低可減少運(yùn)行費(fèi)用；但在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用處于起步階段。

根據(jù)以上分析比較，推薦采用滾壓脫水機(jī)。
 

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