【文章內(nèi)容簡介】 已經(jīng)在國內(nèi)幾十個城市污水處理廠、石化廢水處理廠等單位得到應用，就上海離心機械研究所提供的數(shù)據(jù)及資料而言，取得的效果還是不錯的，受到了客戶的認可。目前國內(nèi)污泥脫水中帶式壓濾機的應用較為廣泛，而離心脫水機是近幾年才日益受到人們的重視，人們對帶式壓濾機和離心脫水機的性能比較和討論也很多。以下為離心脫水機生產(chǎn)廠商提出的離心脫水機相對帶式壓濾機的優(yōu)勢：1）臥螺離心機利用離心沉降原理，使固液分離，由于沒有濾網(wǎng)，不會引起堵塞，而帶機利用濾帶使固液分離，為防止濾帶堵塞，需高壓水不斷沖刷；2）離心機適用各類污泥的濃縮和脫水，帶機也適用各類污泥，但對剩余活性污泥需投藥量大且脫水困難； 3）離心機在脫水過程中當進料濃度變化時，轉鼓和螺旋的轉差和扭矩會自動跟蹤調(diào)整，所以可不設專人操作，而帶濾機在脫水過程中當進料濃度變化時，帶速、帶的張緊度、加藥量、沖洗水壓力均需調(diào)整，操作要求較高；4）在離心機內(nèi)，細小的污泥也能與水分離，所以絮凝劑的投加量較少，一般混合污泥脫水時的加藥量為： kg/t[干泥]，污泥回收率為95％以上，脫水后泥餅的含水率為65%75%左右，而帶濾機由于濾帶不能織得太密，為防止細小的污泥漏網(wǎng)，需投加較多的絮凝劑以使污泥形成較大絮團，一般混合污泥脫水時的加藥量大于3kg/t[干泥]，污泥回收率為90%左右，脫水后泥餅含水率80%左右；5） kW/m3，運行時噪音為7680db，全天24h連續(xù)運行，除停機外，運行中不需清洗水； kW/m3，運行時噪音為70～75 db，濾布需松馳保養(yǎng)，一般每天只安排二班操作，運行過程中需不斷用高壓水沖洗濾布；6）離心機占用空間小，安裝調(diào)試簡單，配套設備僅有加藥和進出料輸送機，整機全密封操作，車間環(huán)境好；而帶機占地面積大，配套設備除加藥和進出料輸送機外，還需沖洗泵，空壓機，污泥調(diào)理器等等，整機密封性差，高壓清洗水霧和臭味污染環(huán)境，如管理不好．會造成泥漿四溢。不過對以上論點中除了脫水污泥餅含水率低、占用空間小、安裝基建費用低等是公認的離心脫水機相對帶式壓濾機的優(yōu)勢外，對其他方面人們的爭論還比較多。而且，設備成本高、電耗大、噪音等還是離心脫水機尚需進一步解決的問題。臥螺離心機結構圖大型離心脫水機小型離心脫水機污泥離心（濃縮）脫水成套設備3. 板框式壓濾脫水機板框式壓濾機（Plate and Frame Filter Press）的結構由三部分組成：1）機架：機架是壓濾機的基礎部件,兩端是止推板和壓緊頭,兩側的大梁將二者連接起來,大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。a、止推板：它與支座連接將壓濾機的一端坐落在地基上，廂式壓濾機的止推板中間是進料孔，四個角還有四個孔，上兩角的孔是洗滌液或壓榨氣體進口，下兩角為出口(暗流結構還是濾液出口)b、壓緊板： 用以壓緊濾板濾框，兩側的滾輪用以支撐壓緊板在大梁的軌道上滾動。c、大 梁：是承重構件，根據(jù)使用環(huán)境防腐的要求，可選擇硬質(zhì)聚氫乙烯、聚丙烯、不銹鋼包覆或新型防腐涂料等涂覆。2）壓緊機構：手動壓緊、機械壓緊、液壓壓緊。a、手動壓緊：是以螺旋式機械千斤頂推動壓緊板將濾板壓緊。b、機械壓緊：壓緊機構由電動機(配置先進的過載保護器)減速器、齒輪付、絲桿和固定螺母組成。壓緊時，電動機正轉，帶動減速器、齒輪付，使絲桿在固定絲母中轉動，推動壓緊板將濾板、濾框壓緊。當壓緊力越來越大時，電機負載電流增大，當大到保護器設定的電流值時，達到最大壓緊力，電機切斷電源，停止轉動，由于絲桿和固定絲母有可靠的自鎖螺旋角，能可靠地保證工作過程中的壓緊狀態(tài)，退回時。電機反轉，當壓緊板上的壓塊，觸壓到行程開關時退回停止。c、液壓壓緊：液壓壓緊機構的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊板連接的哈夫法蘭卡片液壓站的結構組成有：電機、油泵、溢流閥(調(diào)節(jié)壓力)換向閥、壓力表、油路、油箱。液壓壓緊機構壓緊時，由液壓站供高壓油，油缸與活塞構成的元件腔充滿油液，當壓力大于壓緊板運行的摩擦阻力時，壓緊板緩慢地壓緊濾板，當壓緊力達到溢流閥設定的壓力值(由壓力表指針顯示)時，濾板、濾框(板框式)或濾板(廂式)被壓緊，溢流閥開始卸荷，這時，切斷電機電源，壓緊動作完成，退回時，換向閥換向，壓力油進入油缸的有桿腔，當油壓能克服壓緊板的摩擦阻力時，壓緊板開始退回。液壓壓緊為自動保壓時，壓緊力是由電接點壓力表控制的，將壓力表的上限指針和下限指針設定在工藝要求的數(shù)值，當壓緊力達到壓力表的上限時，電源切斷，油泵停止供油，由于油路系統(tǒng)可能產(chǎn)生的內(nèi)漏和外漏造成壓緊力下降，當降到壓力表下限指針時，電源接通，油泵開始供油，壓力達到上限時，電源切斷，油泵停止供油，這樣循環(huán)以達到過濾物料的過程中保證壓緊力的效果。３）過濾機構過濾機構由過濾板、濾框、濾布、壓榨隔膜組成，濾板兩側由濾布包覆，需配置壓榨隔膜時，一組濾板由隔膜板和側板組成。隔膜板的基板兩側包覆著橡膠隔膜，隔膜外邊包覆著濾布，側板即普通的濾板。物料從止推板上的進料孔進入各濾室，固體顆粒因其粒徑大于過濾介質(zhì)（濾布）的孔徑被截流在濾室里，濾液則從濾板下方的出液孔流出。濾餅需要榨干時，除用隔膜壓榨外，還可以壓縮空氣或蒸汽，從洗滌口通入，氣流沖去濾餅中的水份，以降低濾餅的含水率。(1)過濾方式：濾液流出的方式分明流過濾和暗流過濾。a、明流過濾，每個濾板的下方出液孔上裝有水咀，濾液直觀地從水咀里流出。b、暗流過濾，每個濾板的下方設有出液通道孔，若干塊濾板的出液孔連成一個出液通道，由止推板下方的出液孔相連的管道排出。(2)洗滌方式：濾餅需要洗滌時，有明流雙向洗滌和單向洗滌，暗流雙向洗滌和單向洗滌。a、明流單向洗滌是，洗液從止推板的洗液進孔依次進入，穿過濾布再穿過濾餅，從無孔濾板流出，這時有孔板的出液水咀處于關閉狀態(tài)，無孔板的出液水咀處于開啟狀態(tài)。b、明流雙向洗滌是，洗液從止推板上方的兩側洗液進孔先后兩次洗滌，即洗液先從一側洗滌再從另一側洗滌，洗液的出口同進口是對角線方向，所以又叫雙向交叉洗滌。c、暗流單向洗滌是，洗液從止推板的洗液進孔依次進入有孔板，穿過濾布再穿過濾餅，從無孔濾板流出。d、暗流雙向洗滌是洗液從止推板上方的兩側的兩個洗液進孔先后兩次洗滌，即洗滌先從一側洗滌，再從另一側洗滌，洗液的出口同進口是對角線方向，所以又叫暗流雙向交叉洗滌。(3)濾布：濾布是一種主要過濾介質(zhì)，濾布的選用和使用，對過濾效果有決定性的作用，選用時要根據(jù)過濾物料的PH值，固體粒徑等因素選用合適的濾布材質(zhì)和孔徑以保證低的過濾成本和高的過濾效率，使用時，要保證濾布平整不打折，孔徑暢通。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，達到脫水目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動 氣動閉合系統(tǒng)測板懸掛系統(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）框架的材質(zhì)。（3）濾板及濾布的材質(zhì)。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。（5）濾布振蕩裝置，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。以北京高碑店污水處理廠一期工程使用的帶式壓濾機和鞍山工業(yè)污水處理廠使用的板框式壓濾機為例作比較：高碑店污水廠處理污水量為50萬t／d，污泥產(chǎn)量1852．5m3/d，干物質(zhì)92．63t／d，采用五臺德國KLEIN－KS30型帶式壓濾機，每臺壓濾機的基礎占地面積僅為2750*3500mm,鞍山污水廠處理水量為22t/d，干物質(zhì)275t/d，采用六臺板框式壓濾機，每臺壓濾機地基礎占地面積達2400*12000mm，同時，由于板框式壓濾機為間斷式運行，效率低，操作間環(huán)境較差，有二次污染，國內(nèi)大型污水處量廠己很少采用。但近年大量開發(fā)研制工作，使其適應了現(xiàn)代化污水處理廠的要求，如通過PLC系統(tǒng)控制就可以實現(xiàn)系統(tǒng)全自運方式，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。國內(nèi)板框式壓濾機生產(chǎn)廠商很多，如上海莘工機械有限公司生產(chǎn)的系列壓濾機，板框材質(zhì)有：增強聚丙稀、玻璃纖維聚丙稀、不銹鋼、鑄鐵等，程控全自動壓濾機采用國際先進的微機控制系統(tǒng)。鑄鐵板框式、廂式壓濾機液壓壓緊增強聚丙烯板框式壓濾機國內(nèi)在近十年左右時間里帶式污泥脫水機的開發(fā)工作取得很大進展，其主要技術性能和使用性能已接近國外同類產(chǎn)品的水平，在濾帶糾偏裝置的開發(fā)中有的使用了光電子技術和液壓技術，具備了自己的特色。但國產(chǎn)濾帶質(zhì)量與國外尚有一定差距，在使用防腐材質(zhì)方面還不太理想，導致使用故障率較高，同時要改進外觀設計和設備表面處理工藝。板框式壓濾機因動力消耗大、產(chǎn)量低、操作不連續(xù)等在水廠中已逐漸不采用，在工業(yè)污水處理中使用量仍較大，目前已有塑料板框，預加壓脫水等新技術推廣使用。當前國際上開發(fā)并推廣應用離心式污泥脫水機，因其占地面積小、污泥脫水率高、產(chǎn)率高、自動化程序高，在污水處理廠使用比例逐漸擴大。近年來還發(fā)展了傳統(tǒng)的帶式濾機與機械濃縮設備相結合的污泥濃縮脫水一體化裝置，可以取消重力濃縮池。以上海離心機械研究所為代表的國內(nèi)企業(yè)正積極開發(fā)離心脫水機械設備，所生產(chǎn)的大型離心脫水設備已有了長足進步，接近國際主要先進設備廠商的生產(chǎn)水平。五、污泥干化（干燥）污泥無論來自工業(yè)還是市政，其處理的一個可行目標就是使所有來自工業(yè)中的污染物作為原料返回到工藝中去。所有的污染物事實上都是中間過程流失的原料，造成流失的媒介大多數(shù)情況下是水，去除水，將使得大量的潛在污染物可以重新得到利用。污泥所含的污染物一般均有很高的熱值，但是由于大量水分的存在，使得這部分熱值無法得到利用。如果焚燒高含水率的污泥，不但得不到熱值，還需要大量補充燃料才能完成燃燒。如果將污泥的含水率降到一定程度，燃燒就是可能的，而且，燃燒所得到的熱量可以滿足部分甚至全部進行干化的需要。同樣的道理，無論制造建材還是其他利用，減少含水率是關鍵。因此，可以說污泥干化或半干化事實上是污泥資源化利用的第一步。1. 污泥干化概述干燥是為了去除水分，水分的去除要經(jīng)歷兩個主要過程：1）蒸發(fā)過程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸氣壓低于介質(zhì)（氣體）中的水蒸氣分壓，水分從物料表面移入介質(zhì)。2）擴散過程：是與汽化密切相關的傳質(zhì)過程。當物料表面水分被蒸發(fā)掉，形成物料表面的濕度低于物料內(nèi)部濕度，此時，需要熱量的推動力將水分從內(nèi)部轉移到表面。上述兩個過程的持續(xù)、交替進行，基本上反映了干燥的機理。干燥是由表面水汽化和內(nèi)部水擴散這兩個相輔相成、并行不悖的過程來完成的，一般來說，水分的擴散速度隨著污泥顆粒的干燥度增加而不斷降低，而表面水分的汽化速度則隨著干燥度增加而增加。由于擴散速度主要是熱能推動的，對于熱對流系統(tǒng)來說，干燥器一般均采用并流工藝，多數(shù)工藝的熱能供給是逐步下降的，這樣就造成在后半段高干度產(chǎn)品干燥時速度的減低。對熱傳導系統(tǒng)來說，當污泥的表面含濕量降低后，其換熱效率急速下降，因此必須有更大的換熱表面積才能完成最后一段水分的蒸發(fā)。污泥干燥中所謂的干化和半干化的區(qū)別在于干燥產(chǎn)品最終的含水率不同，這一提法是相對的。“全干化”指較高含固率的類型，如含固率85%以上；而半干化則主要指含固率在5065%之間的類型。如果說干化的目的是衛(wèi)生化，則必須將污泥干燥到較高的含固率，最高可能要求達到90％以上，此時，污泥所含的水分大大低于環(huán)境溫度下的平均空氣濕度，回到環(huán)境中時會逐漸吸濕。如果說干化的目的僅僅是減量化，則會產(chǎn)生不同的含固率要求。將含固率20%的濕泥干化到90%或干化到60%，其減量比例分別為78%和67%，相差僅11個百分點。根據(jù)最終處置目的的不同，事實上要求不同的含固率。比如填埋，填埋場的垃圾含固率平均低于60%，要求污泥達到90%含固率從經(jīng)濟上來講沒有實際意義。所以，將污泥干燥到該處置環(huán)境下的平衡穩(wěn)定濕度，即周圍空氣中的水蒸氣分壓與物料表面上的水蒸氣壓達到平衡，應該是最經(jīng)濟合理的要求。有些污泥干化工藝可以將濕污泥處理至含固率5065%，而這時的處理量明顯高于全干化時的處理量。其原因有兩個：首先，對于干燥系統(tǒng)來說，干燥時間決定了干燥器的處理量。當物料的最終含水率較高（所謂半干化）時，蒸發(fā)相同水量的時間要少于最終含水率高的情況（所謂全干化），單位處理時間內(nèi)可以有更高的處理量。其次，污泥在不同的干燥條件下失去水分的速率是不一樣的，當含濕量高時失水速率高，相反則降低。大多數(shù)干化工藝需要20－30分鐘才能將污泥從含固率20％干化至90％。2. 污泥干化工藝干化（Dry）意味著在單位時間里將一定數(shù)量的熱能傳給物料所含的濕分，這些濕分受熱后汽化，與物料分離，失去濕分的物料與汽化的濕分被分別收集起來，這就是干化的工藝過程。　　從設備角度來描述這一過程，包括上料、干化、氣固分離、粉塵捕集、濕分冷凝、固體輸送和儲存等。如果因物料的性質(zhì)（粘度、含水率等）可能造成干化工藝的不穩(wěn)定性的（如黏著、結塊等），則有必要采用部分干化后產(chǎn)品與濕物料混合的工藝（返料、干泥返混）。此時，在上料之前和固體輸送之后應相應增加輸送、儲存、分離、粉碎、篩分、提升、混合、上料等設備。1）污泥干化的加熱方式：直接干化和間接干化干化是依靠熱量來完成的，熱量一般都是能源燃燒產(chǎn)生的。燃燒產(chǎn)生的熱量存在于煙道氣中，這部分熱量的利用形式有兩類：(1) 直接利用：將高溫煙道氣直接引入干燥器，通過氣體與濕物料的接觸、對流進行換熱。這種做法的特點是熱量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染物性質(zhì)，也將帶來排放問題，因高溫煙道氣的進入是持續(xù)的，因此也造成同等流量的、與物料有過直接接觸的廢氣必須經(jīng)特殊處理后排放。(2) 間接利用：將高溫煙道氣的熱量通過熱交換器，傳給某種介質(zhì)，這些介質(zhì)可能是導熱油、蒸汽或者空氣。介質(zhì)在一個封閉的回路中循環(huán)，與被干化的物料沒有接觸。熱量被部分利用后的煙道氣正常排放。間接利用存在一定的熱損失。對干化工藝來說，直接或間接加熱具有不同的熱效率損