【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(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和扭矩會自動跟蹤調(diào)整，所以可不設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)備3. 板框式壓濾脫水機板框式壓濾機（Plate and Frame Filter Press）的結(jié)構(gòu)由三部分組成：1）機架：機架是壓濾機的基礎(chǔ)部件,兩端是止推板和壓緊頭,兩側(cè)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(jié)構(gòu)還是濾液出口)b、壓緊板： 用以壓緊濾板濾框，兩側(cè)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(gòu)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(gòu)：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(gòu)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(zhuǎn)，帶動減速器、齒輪付，使絲桿在固定絲母中轉(zhuǎn)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(shè)定的電流值時，達到最大壓緊力，電機切斷電源，停止轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，當壓緊板上的壓塊，觸壓到行程開關(guān)時退回停止。c、液壓壓緊：液壓壓緊機構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)壓緊時，由液壓站供高壓油，油缸與活塞構(gòu)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(shè)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(shè)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(gòu)過濾機構(gòu)由過濾板、濾框、濾布、壓榨隔膜組成，濾板兩側(cè)由濾布包覆，需配置壓榨隔膜時，一組濾板由隔膜板和側(cè)板組成。隔膜板的基板兩側(cè)包覆著橡膠隔膜，隔膜外邊包覆著濾布，側(cè)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(shè)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(guān)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(cè)洗液進孔先后兩次洗滌，即洗液先從一側(cè)洗滌再從另一側(cè)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(cè)的兩個洗液進孔先后兩次洗滌，即洗滌先從一側(cè)洗滌，再從另一側(cè)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(cè)光電保護裝置等構(gòu)成。設(shè)備選型時，應(yīng)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(yīng)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(chǔ)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(chǔ)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(yīng)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(shù)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(shù)和液壓技術(shù)，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(dǎo)致使用故障率較高，同時要改進外觀設(shè)計和設(shè)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(yù)加壓脫水等新技術(shù)推廣使用。當前國際上開發(fā)并推廣應(yīng)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(shè)備相結(jié)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(shè)備，所生產(chǎn)的大型離心脫水設(shè)備已有了長足進步，接近國際主要先進設(shè)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(guān)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(guān)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(zhuǎn)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(dǎo)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?！叭苫敝篙^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(yīng)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?！　脑O(shè)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(jié)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(yīng)相應(yīng)增加輸送、儲存、分離、粉碎、篩分、提升、混合、上料等設(shè)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?zé)煹罋庵苯右敫稍锲?，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?zé)煹罋獾倪M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?zé)煹罋獾臒崃客ㄟ^熱交換器，傳給某種介質(zhì)，這些介質(zhì)可能是導(dǎo)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