污泥脫水的技術(shù)以及設備的選型

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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(zhuǎn)化為半固態(tài)或固態(tài)泥餅的過程稱作污泥脫水。經(jīng)過脫水后，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。污泥的進一步脫水則稱污泥干化，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。【麗水天工環(huán)保】   

【污泥分類】  

常見污泥的分類：  

1.生活污水廠二沉池排出的剩余活性污泥；  

污泥分類：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.自來水廠沉淀池或濃縮池排出的物化污泥；  

污泥分類：屬中細粒度有機與無機混合污泥，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、印染廠、水洗布廠、肉聯(lián)廠及釀造廠等；  

污泥分類：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、有機化工廠等；  

污泥分類：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法產(chǎn)生的物化細粒度污泥，如電鍍廠、線路板廠等；  

污泥分類：屬細粒度無機污泥，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，如鋼鐵廠脫硫除塵污泥、制堿廠鹽泥、鋁廠赤泥、陶瓷廠污泥、彩管廠污泥、石灰中和沉淀污泥等；  

污泥分類：屬中粒度疏水性無機污泥，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：如洗煤廠尾泥、玻璃廠石英渣等；  

污泥分類：屬粗粒度疏水性無機污泥，可壓縮性能和脫水性能好。【麗水天工環(huán)保】    

【脫水方法】  

1.自然干化法  

主要構(gòu)筑物是污泥干化場，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)，降低流放到場上的污泥的含水量。下滲過程約經(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(shù)周后可降到百分之六十五左右。污泥干化場的脫水效果，受當?shù)亟涤炅俊⒄舭l(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(qū)采用。   

2.機械脫水法  

通常污泥先進行預處理，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。機械脫水法有過濾和離心法。過濾是將污泥用濾層（多孔性材料如濾布、金屬絲網(wǎng)）過濾，使水分（濾液）滲過濾層，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。過濾法用的設備有真空過濾機、板框壓濾機和帶式過濾機。真空過濾機連續(xù)進泥，連續(xù)出泥,運行平穩(wěn)，但附屬設施較多、復雜。板框壓濾機為傳統(tǒng)化工工業(yè)常用設備，過濾推動力大，泥餅含水率較低，進泥、出泥是間歇的，生產(chǎn)率較低。人工操作的板框壓濾機，勞動強度甚大，現(xiàn)在大多改用機械自動操作；板框壓濾機濾布、濾板損壞較快，需經(jīng)常更換。

帶式過濾機是利用濾帶過濾污泥的，它們都有回轉(zhuǎn)帶，一邊運泥，一邊脫水，或只有運泥作用；運轉(zhuǎn)中的濾帶轉(zhuǎn)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(nèi)螺旋和外轉(zhuǎn)筒組成，轉(zhuǎn)筒一端呈圓柱形，另一端呈圓錐形。轉(zhuǎn)速一般在3000轉(zhuǎn)/分左右或更高，內(nèi)螺旋和外轉(zhuǎn)筒有一定的速差。

離心脫水機連續(xù)生產(chǎn)和自動控制，衛(wèi)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，帶式過濾為百分之七十五至百分之八十五。【麗水天工環(huán)保】   

【處理工藝】  

典型的污泥處理工藝流程，包括四個處理或處置階段。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(xù)處理構(gòu)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(tǒng)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，實現(xiàn)“四化”：  

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

(2)穩(wěn)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(zhuǎn)化，不易腐敗，惡臭大大降低，方便運輸及處置。  

(3)無害化：污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生蟲卵及病毒，易造成傳染病大面積傳播。經(jīng)過以上流程中的消化階段，可以殺滅大部分的姻蟲卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的衛(wèi)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。通過以上流程中的消化階段，可以將有機物轉(zhuǎn)化成沼氣，使其中的熱量得以利用，同時還可進一步提高其肥效。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。污泥脫水可分為自然干化和機械脫水兩大類。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(nóng)林使用、衛(wèi)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，尚有一些簡化流程，視具體情況而定。  

【設備選型】  

1.離心式脫水機【麗水天工環(huán)保】  

臥螺離心脫水機主要由轉(zhuǎn)鼓和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋推料器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的大于重力幾千倍的離心力作用下，立即被甩人轉(zhuǎn)鼓腔內(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推料器的緩慢推動下，被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓出泥口連續(xù)排出，液體則由出水口溢流排至轉(zhuǎn)鼓外，匯集后排出脫水機。  

臥螺離心脫水機的特點：占地面積小，操作簡單，連續(xù)運行，自動化程度高，對工作環(huán)境污染少，操作人員的勞動強度較小；臥螺離心脫水機受污泥負荷的波動影響較小，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)在近幾年有了長足進展，特別是國外的一些先進技術(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(xù)運行，穩(wěn)定可靠，漿液可不經(jīng)濃縮，自動化程度高；而且操作是在全封閉的環(huán)境中進行，脫水機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，具有極大的市場潛力。  

2.帶式壓濾脫水機【麗水天工環(huán)保】  

帶式壓濾脫水機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，連續(xù)運行，把污泥層中的水擠壓出來，從而實現(xiàn)污泥脫水。  

帶式壓濾脫水機受污泥負荷波動的影響較大，污泥負荷大時，污泥會從濾帶兩邊溢出，污染場地；運轉(zhuǎn)中的濾帶轉(zhuǎn)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，運行過程濾帶經(jīng)常跑偏、濾帶磨損也較大，需及時調(diào)正和更換新濾帶，因此，管理控制相對復雜、對運轉(zhuǎn)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，價格貴、成本高。   

3.板框式壓濾脫水機【麗水天工環(huán)保】  

板框式壓濾機是通過板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過濾布排出，達到脫水的目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動-氣動閉合系統(tǒng)側(cè)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身一側(cè)光電保護裝置等構(gòu)成。設備選型時，應考慮以下幾個方面：  

（1）對泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，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度。  

（4）操作工人勞動強度大，占地面積較大，場地污染大，濾布、濾板損耗大，生產(chǎn)效率低。