幾種主要污泥脫水設備選型
污水經過沉淀處理后會產生大量污泥,既使經過濃縮及消化處理,含水率仍高達96 %以上,體積很大,難以消納處置,必須經過脫水處理,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械脫水。脫水機的種類很多,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。本文就國內污水處理廠經常選用的壓濾機(包括帶式壓濾機及板框式壓濾機)和離心式脫水機的工作原理、設備選型時需重點考慮的問題以及維護運行成本等作一簡要介紹。
1. 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污泥層,從一連串有規律排列的輥壓筒中呈S形經過,依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力,把污泥層中的毛細水擠壓出來,獲得含固量較高的泥餅,從而實現污泥脫水。
一般帶式壓濾脫水機由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統、濾帶調偏系統、濾帶沖洗系統和濾帶驅動系統構成。選型時主要考慮:
(l)濾帶。要求其具有較高的抗拉強度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點,同時還應考慮污泥的具體性質,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)輥壓筒的調偏系統、濾帶的張緊系統。一般有電動或氣動形式。濾帶張力一般控制在 0.3-0.7MPa,常用值為0.5MPa;因為調偏系統和張緊系統的工作環境較差,其持久穩定運行、轉動軸潤滑、系統防腐等是主要的難點。
(3)帶速控制。不同性質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,脫水系統既能保證一定的處理能力,又能得到高質量的泥餅。
2. 離心式脫水機
離心脫水機主要由轉載和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成,污泥由空心轉軸送入轉筒后,在高速旋轉產生的離心力作用下,立即被甩人轉轂腔內。污泥顆粒比重較大,因而產生的離心力也較大,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,被輸送到轉載的錐端,經轉載周圍的出口連續排出,液體則由堰流口溢流排至轉載外,匯集后排出脫水機。
離心脫水機最關鍵的部件是轉轂,轉轂的直徑越大,脫水處理能力越大,但制造及運行成本都相當高。轉載的長度越長,污泥的含固率就越高,處理效果越好,但技術、加工等難度較大。使用過程中,轉載的轉速是一個重要的控制參數,控制轉轂的轉速,使其既能獲得較高的含固率又能降低能耗,是離心脫水機運行好壞的關鍵。新型離心脫水機螺旋外緣大多噴涂碳化鎢涂層或做成裝配塊,以便更換,裝配塊的材質一般為碳化鎢。
離心脫水機具有自動化程度高、處理能力大、占地面積小等特點。離心脫水機操作是在全封閉的環境中進行,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境,因而受到業界人士的青睞。
3. 板框式壓濾脫水機
板框廂式壓濾機是通過板框的擠壓,使污泥內的水通過濾布排出,達到脫水目的。它主要由凹人式濾板、液壓閉合系統、濾板震動系統、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及光電保護裝置等構成。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 35%,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)濾板的材質。
(3)濾布的材質。要求耐腐蝕,濾布要具有一定的抗拉強度。
(4)濾板的移動方式。要求可以通過液壓裝置全自動或半自動完成,以減輕操作人員勞動強度。
(5)濾布振動裝置,以使濾餅易于脫落。
與其他型式脫水機相比,板框式壓濾機最大的缺點是占地面積較大,同時,由于板框式壓濾機為間斷式運行,效率低,操作間環境較差。為了適應了現代化污水處理廠的要求,新型壓濾機通過PLC系統控制,可以實現系統全自動運行方式,其壓濾、濾板的移動、濾布的振蕩、壓縮空氣的提供、濾布沖洗、進料等操作全部可通過PLC遠端控制來完成,大減輕了工人勞動強度。
4. 小結
根據以上比較分析,不同的污水處理廠在作污泥脫水方究選擇時,應從處理規模、污泥特性、運行狀況、人員素質、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。
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