污水经过沉淀处理后会产生大量污泥

1、污水经过沉淀处理后会产生大量污泥，既使经过浓缩及消化处理，含水率仍高达95%以上，体积很大，难以消纳处置，必须经过脱水（Dewater, Dehydrate）处理，提高泥饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。 脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过 滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。 国内污水处理厂常用的有压滤机 （包括带式压滤机及 板框式压滤机）和离心式脱水机。1.带式压滤脱水机带式压滤脱水机（Belt Filter Press）是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串 有规律排列的辊压筒中呈 S 形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力

2、，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。作机型选择时，应从以下几个方面加以考虑：（1）滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点，同时 还应考虑污泥的具体性质，选择适合的编织纹理，使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒 的拦截性能。（2）辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。（3） 滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。 滤带张力一般控制在 0.3 0.7MPa , 常用值为 0.5MPa。（4）带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同，即对任

3、何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围，在该范围内，脱水系统既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼。带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、 管理控制相对简单、 对运转人员的素质要求不高等特点。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤机以降低工程投资。目前，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机，例如北京高碑店污水处理厂一期工程五台脱水机全部是带式压滤脱水机，自带、辊压筒、滤投入运行以来情况良好，所以在二期设备选型时仍然选用了这种机型。以无锡金源环境保护设备有限公司生

4、产的DYN 型带式污泥脱水机为例作一说明：经絮凝处理的污泥进入布泥机构后，首先进重力脱水区，这一段为较长的水平运动段和很小角度的和升段，在这区段滤浆在滤带上随滤带一起运动：在重力作用下，自由水与絮团分离，脱除滤浆中大部分的自由水。滤浆基本失去流动性。然后进入楔形区脱水，楔形区主要作用是使滤浆进一步平整、 厚度均匀，同时受到轻度 挤压，由上下滤带形成的楔形空间由大到小， 最后两滤带合拢，使夹在滤带中间的滤浆受到 的挤压逐步增加，水份不断地从滤浆中排出，此时滤浆已失去流动性，为下一步进入压榨脱 水区作好准备。压榨脱水区的辊按直径由大到小的顺序布置，滤浆受到的压榨力由小逐渐增大，经数个压榨辊对滤饼进

5、行呈 S 形的压榨、错动、剪切后，滤浆脱去大部分结合水， 完成了污泥脱水。 滤带经过卸料机构时，泥饼被刮刀从滤带上刮落。上下滤带经清洗再生后重新返回脱水区， 完成了一次污泥脱水的循环。目前带式压滤机有了新的发展，特别是对滤带的研究。CleanTech 公司的 IK 带式污泥浓缩脱水一体机采用的滤带为立毛纤维滤带，污泥介于 方向性立毛纤维”滤带之间，借由两侧凸凹排列的滚轮，逐渐增加压力脱水， 分离水则轻易从槽沟排出，有效地解决了滤液排出困难、污泥侧滑逃离及滤带阻塞的问题。2,离心式脱水机离心脱水机(Centrifuge )主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转 轴送入转筒后，在高速

6、旋转产生的离心力作用下，立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大， 因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只 在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的出口连续排出，液体则由堰四溢流排至转载外，汇集后排出脱水机。离心脱水机最关键的部件是转毂，转毂的直径越大，脱水处理能力越大， 但制造及运行成本都相当高，很不经济。转载的长度越长，污泥的含固率就越高，但转载过长会使性能价格比下降。使用过程中，转载的转速是一个重要的控制参数，控制转毂的转速，使其既能获得较高的含固率又能降低能耗，是离心脱水机运行好坏的关键。目前，

7、多采用低速离心脱水机。在作离心式脱水机选型时，因转轮或螺旋的外缘极易磨损，对其材质要有特殊要求。新型离心脱水机螺旋外缘大多做成装配块，以便更换。装配块的材质一般为碳化钨，价格昂贵。离心脱水机具有噪音大、能耗高、处理能力低等缺点。前些年，国内只有为数不多的几 个厂家可以生产小型离心脱水机，如果选择大型离心脱水机，就只能依靠进口，会增加工程投资，同时，离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大，对运行人员的素质要求较高，因此一 般污水处理厂均不采用离心脱水工艺。但近几年来，随着科技进步，离心式脱水机的脱水技术在国外有了长足进展，例如瑞典Alfa Layal 公司生产的螺旋离心式脱水机，其泥饼含固率可达 3

8、0%以上，而且操作是在全封闭的环境中进行，脱水机周围没有任何污泥及污水存在，也没有恶臭气味，可以大大改善运行人员的工作环境，因而受到业界人士的青睐。近些年，国内对离心脱水机的研究和开发也取得了一定的成果。上海市离心机械研究所有限公司研制开发的污泥离心(浓缩)脱水成套设备已经有了较多的工程应用，如深圳市南山污水处理厂于 2002 年通过公开招标中标了上海市离心机械研究所生产的离心式污泥脱水 成套设备LW530NY,当进料浓度 4-6.5%时，最大处理量可达 50m3/h，脱水后泥饼含固率 30%;东莞市东江水务有限公司公司市区污水处理厂使用该公司生产的LW450X 1940NY 离心式污泥脱水成

9、套设备，运行参数如下：污泥含固率：0.4-0.75%,脱水污泥含固率：28-31%,固相回收率 95%处理量45m3/h,成套功耗：28KW。该离心脱水机产品现在已经在国内几十个城市污水处理厂、石化废水处理厂等单位得到应用，就上海离心机械研究所提供的数据及资料而言，取得的效果还是不错的，受到了客户的认可。目前国内污泥脱水中带式压滤机的应用较为广泛，而离心脱水机是近几年才日益受到人们的重视，人们对带式压滤机和离心脱水机的性能比较和讨论也很多。以下为离心脱水机生产厂商提出的离心脱水机相对带式压滤机的优势：1）卧螺离心机利用离心沉降原理，使固液分离，由于没有滤网，不会引起堵塞，而带 机利用滤带使固液

10、分离，为防止滤带堵塞，需高压水不断冲刷；2）离心机适用各类污泥的浓缩和脱水，带机也适用各类污泥，但对剩余活性污泥需投 药量大且脱水困难；3） 离心机在脱水过程中当进料浓度变化时， 转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整，所以可不设专人操作，而带滤机在脱水过程中当进料浓度变化时，带速、带的张紧度、 加药量、冲洗水压力均需调整，操作要求较高；4）在离心机内，细小的污泥也能与水分离，所以絮凝剂的投加量较少，一般混合污泥脱水时的加药量为：1.2 kg/t干泥，污泥回收率为 95%以上，脱水后泥饼的含水率为 65%-75% 左右，而带滤机由于滤带不能织得太密，为防止细小的污泥漏网，需投加较多的絮凝剂以使污

11、泥形成较大絮团，一般混合污泥脱水时的加药量大于3kg/t干泥，污泥回收率为 90%左右，脱水后泥饼含水率 80%左右；5）离心机每立方米污泥脱水耗电为1.2 kW/m3 ,运行时噪音为 76-80db ,全天 24h 连续运行，除停机外，运行中不需清洗水；而带机每立方米污泥脱水耗电为0.8 kW/m3，运行时噪音为 7075 db， 滤布需松驰保养， 一般每天只安排二班操作， 运行过程中需不断用高压 水冲洗滤布；6）离心机占用空间小，安装调试简单，配套设备仅有加药和进出料输送机，整机全密封操作，车间环境好；而带机占地面积大，配套设备除加药和进出料输送机外，还需冲洗泵，空压机，污泥调理器等等，整

12、机密封性差，高压清洗水雾和臭味污染环境，如管理不好会 造成泥浆四溢。不过对以上论点中除了脱水污泥饼含水率低、占用空间小、安装基建费用低等是公认的离心脱水机相对带式压滤机的优势外， 对其他方面人们的争论还比较多。 而且，设备成本高、 电耗大、噪音等还是离心脱水机尚需进一步解决的问题。玄板框式压滤脱水机板框式压滤机（Plate and Frame Filter Press ）的结构由三部分组成：1）机架：机架是压滤机的基础部件，两端是止推板和压紧头，两侧的大梁将二者连接起来，大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。a、止推板：它与支座连接将压滤机的一端坐落在地基上，厢式压滤机的止推板中间是进料孔，四个角还

13、有四个孔，上两角的孔是洗涤液或压榨气体进口，下两角为出口（暗流结构还是滤液出口）卜压紧板：用以压紧滤板滤框，两侧的滚轮用以支撑压紧板在大梁的轨道上滚动。c、大梁：是承重构件，根据使用环境防腐的要求，可选择硬质聚氢乙烯、聚丙烯、不 锈钢包覆或新型防腐涂料等涂覆。2）压紧机构：手动压紧、机械压紧、液压压紧。$手动压紧：是以螺旋式机械千斤顶推动压紧板将滤板压紧。b、 机械压紧：压紧机构由电动机（配置先进的过载保护器）减速器、齿轮付、丝杆和固 定螺母组成。压紧时，电动机正转，带动减速器、齿轮付，使丝杆在固定丝母中转动，推动压紧板将滤板、滤框压紧。当压紧力越来越大时，电机负载电流增大，当大到保护器设定的

14、电流值时，达到最大压紧力，电机切断电源，停止转动，由于丝杆和固定丝母有可靠的自锁螺旋角，能可靠地保证工作过程中的压紧状态，退回时。电机反转，当压紧板上的压块，触 压到行程开关时退回停止。C、液压压紧：液压压紧机构的组成由液压站、油缸、活塞、活塞杆以及活塞杆与压紧 板连接的哈夫法兰卡片液压站的结构组成有：电机、油泵、溢流阀（调节压力）换向阀、压力表、油路、油箱。液压压紧机构压紧时，由液压站供高压油，油缸与活塞构成的元件腔充满 油液，当压力大于压紧板运行的摩擦阻力时，压紧板缓慢地压紧滤板，当压紧力达到溢流阀设定的压力值（由压力表指针显示）时，滤板、滤框（板框式）或滤板（厢式）被压紧，溢流阀开始 卸

15、荷，这时，切断电机电源，压紧动作完成，退回时，换向阀换向，压力油进入油缸的有杆 腔，当油压能克服压紧板的摩擦阻力时，压紧板开始退回。液压压紧为自动保压时，压紧力是由电接点压力表控制的，将压力表的上限指针和下限指针设定在工艺要求的数值，当压紧力达到压力表的上限时，电源切断，油泵停止供油，由于油路系统可能产生的内漏和外漏造成压紧力下降，当降到压力表下限指针时，电源接通，油泵开始供油，压力达到上限时，电 源切断，油泵停止供油，这样循环以达到过滤物料的过程中保证压紧力的效果。3）过滤机构过滤机构由过滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔 膜时，一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜

16、板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料从止推板上的进料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截流在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时， 除用隔膜压榨外，还可以压缩空气或蒸汽，从洗涤口通入，气流冲去滤饼中的水份，以降低 滤饼的含水率。（1）过滤方式：滤液流出的方式分明流过滤和暗流过滤。a、明流过滤，每个滤板的下方出液孔上装有水咀，滤液直观地从水咀里流出。卜暗流过滤，每个滤板的下方设有出液通道孔，若干块滤板的出液孔连成一个出液通 道，由止推板下方的出液孔相连的管道排出。(2)洗涤方式：滤饼需要洗涤时，有明流双向洗涤和单向洗涤，暗

17、流双向洗涤和单向洗 涤。a、明流单向洗涤是，洗液从止推板的洗液进孔依次进入，穿过滤布再穿过滤饼，从无 孔滤板流出，这时有孔板的出液水咀处于关闭状态，无孔板的出液水咀处于开启状态。卜明流双向洗涤是，洗液从止推板上方的两侧洗液进孔先后两次洗涤，即洗液先从一 侧洗涤再从另一侧洗涤，洗液的出口同进口是对角线方向，所以又叫双向交叉洗涤。c、暗流单向洗涤是，洗液从止推板的洗液进孔依次进入有孔板，穿过滤布再穿过滤饼， 从无孔滤板流出。0、 暗流双向洗涤是洗液从止推板上方的两侧的两个洗液进孔先后两次洗涤， 即洗涤先 从一侧洗涤，再从另一侧洗涤，洗液的出口同进口是对角线方向，所以又叫暗流双向交叉洗 涤。P)滤布

18、：滤布是一种主要过滤介质，滤布的选用和使用，对过滤效果有决定性的作用， 选用时要根据过滤物料的PH 值，固体粒径等因素选用合适的滤布材质和孔径以保证低的过滤成本和高的过滤效率，使用时，要保证滤布平整不打折，孔径畅通。板框式压滤机是通过 板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。它主要由凹人式滤板、框架、自 动-气动闭合系统测板悬挂系统、滤板震动系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身 一侧光电保护装置等构成。设备选型时，应考虑以下几个方面：(1) 对泥饼含固率的要求。一般板框式压滤机与其他类型脱水机相比，泥饼含固率最 高，可达35 %，如果从减少污泥堆置占地因素考虑，板框式压滤机应

19、该是首选方案。(2) 框架的材质。(3) 滤板及滤布的材质。要求耐腐蚀，滤布要具有一定的抗拉强度。(4) 滤板的移动方式。要求可以通过液压一气动装置全自动或半自动完成，以减轻操 作人员劳动强度。(5) 滤布振荡装置，以使滤饼易于脱落。与其他型式脱水机相比，板框式压滤机最大 的缺点是占地面积较大。以北京高碑店污水处理厂一期工程使用的带式压滤机和鞍山工业污水处理厂使用的板 框式压滤机为例作比较：高碑店污水厂处理污水量为50 万 t/d,污泥产量 1852 . 5m3/d ,干物质 92. 63t/d,采用五台德国 KLEINkKS30 型带式压滤机，每台压滤机的基础占地面积 仅为2750*3500mm,鞍山污水厂处理水量为 22t/d ,干物质 275t/d ,采用六台板框式压滤机，每台压滤机地基础占地面积达2400*12000mm，同时，由于板框式压滤机为间断式运行，效率低，操作间环境较差，有二次污染