水廠排泥水濃縮脫水調查研究

鄧軍

摘要：污泥脫水處理的目的是使濃縮污泥的含水率進一步降低，體積變得更小，便于污泥的運輸和最終處置，節約污泥最終處置的費用和場地。由于該項目受到投資和建設用地的限制，污泥脫水機械的選擇則采用調查研究的方法。

關鍵詞：水廠排泥水；脫水機

污泥脫水處理的目的是使濃縮污泥的含水率進一步降低，體積變得更小，便于污泥的運輸和最終處置，節約污泥最終處置的費用和場地。對于規模較大的水廠，一般只能采用機械脫水的方式。由于該項目受到投資和建設用地的限制，污泥脫水機械的選擇則采用調查研究的方法，本文對污泥機械脫水進行表格對比分析，從而分析出優勢的機械脫水設備。

1. 水廠排泥水處理工藝選擇

試驗水廠沉淀池排泥具有排泥期間排泥水呈較短時間的均勻連續排出，但各階段排泥水含固率不同的特點，而濾池沖洗廢水排放具有間歇性，短時間內集中大流量排出并且含固率較低。因此，為減少排泥水處理系統中主要構筑物的工程量，節省工程投資，同時獲得較為穩定的排泥水含固率，可設置排泥水收集調節池。如果沒有調節池的建設用地可以在排泥水的收集池內采用泵混合，使濃縮池進泥含固率趨于穩定。

通過適量投加PAM，并進行適當攪拌后，沉降污泥含固率可進一步提高。因此擬對沉淀池排泥水在濃縮階段投加PAM，而濾池反沖洗廢水由于含固率很低，在自然條件下的沉降和壓縮性能很差，因此濾池反沖洗廢水在濃縮階段也投加PAM.

綜上所述，排泥水處理工藝考慮采用排泥水收集調節— 污泥濃縮

— 污泥緩沖池一污泥脫水一外運處置的方案，目前主要有沉淀池排泥水與濾池反沖洗廢水合并處理(見圖1-1)和二者分別處理(見圖1-2)二種形式：

根據投資和建設用地的情況，沉淀池排泥水與濾池反沖洗廢水合并處理是有效的一條途徑。本次中試試驗為了節約資金沒有安裝調節池，污泥脫水機械的選擇則采用調查研究的方法。現場中試流程圖見圖1，圖中上清液回留至污水集水池，濃縮后的污泥則排入附近的溝中。

2 污泥脫水的方法

污泥脫水處理的目的是使濃縮污泥的含水率進一步降低，體積變得更小，便于污泥的運輸和最終處置，節約污泥最終處置的費用和場地。污泥中所含的水分，大部分是存在于污泥顆粒間的游離水，約占污泥水分的70％；其次是毛細水，約占污泥水分的20％；最后是顆粒的吸附水及顆粒的內部水，共占污泥水分的10％。毛細水用單純濃縮無法脫除，必須用人工干化、熱處理或機械脫水法去除。吸附水與顆粒內部水只能用人工加熱、干化焚燒法才能去除。

2.1 自然干化場

污泥的自然干化場具有投資省、工藝簡單的優點，如果作為一種簡單的臨時處理措施，特別是適用于廠區預留用地較多、且回填土方量較大的水廠，但其缺點是濃縮后的排出污泥濃度較低，減量效果不明顯，污泥處置困難，會對周圍環境造成污染，且其脫水效果受氣候因素影響很大。我國西北干早、半干早地區氣候干燥，日蒸發量大，降水少，土地價格也較便宜，比較適合采用污泥干化場進行污泥脫水.

2.2 機械脫水

由于真空過濾機效率不高，真空系統對管路密封性要求很嚴，濾布容易堵塞而采用預涂硅藻土工藝，使整個系統比較復雜，現在已經基本不再采用。帶式壓濾機占地相對較大，系統運行時對進泥含固率要求較高(3%到5%)，而出泥含固率一般只能達到20%，濾布需定期更換，所以在給水廠污泥脫水中的利用也很少。目前在國內、外給水廠污泥脫水機械設備中采用較多的有板框壓濾機和離心脫水機兩種，但是螺旋脫水正逐漸興起。螺旋脫水機械可全封閉運行，現場清潔無污染；絮凝劑、清洗水用量少，日常運行成本低廉； 設備布局緊湊，占地面積小，可明顯減少征地及基建投資。離心脫水機，板框壓濾機和螺旋脫水機比較見表2-1。

(1)板框壓濾機

板框壓濾機由濾板、框架和濾布等組成，濾板固定在框架上，濾布夾在濾板和支撐框架之間。一臺壓濾機根據容量要求由許多框架組成，每一個框架為一個壓濾室，濃縮污泥由污泥泵打入壓濾室，在壓力作用下板框產生擠壓，將污泥中的水分壓出，水分滲過濾布由排水管排出，泥餅則截留在濾布上。濾板打開后通過抖動或刮刀等措施使濾布上的污泥落下，完成一個脫水過程。脫水機通常每戶工作一段時間后需用高壓水進行一次沖洗。

(2)離心脫水機

離心脫水機的工作原理為：當水廠濃縮污泥從進料口輸入高速旋轉的離心機內時，進泥中比重大的固體顆粒在離心力作用下迅速沉降、聚集到轉筒的內壁上并形成泥餅，而比重小的液體則匯集在污泥的表面。在高速旋轉的離心機內，轉筒與螺旋狀導流輸送器之間有轉速差，聚集在轉筒內壁的污泥被轉筒錐形末端壓密，同時，比重小的分離水經回流管從轉筒圓柱端溢流口排出。只要進泥不斷均勻的輸入高速旋轉的離心機，比重大的顆粒就連續沉降、聚集、形成泥餅、壓密、排出、分離水也不斷的溢流排出，使進泥得到處理，達到固液分離的目的。

(3)螺旋脫水機

螺旋式污泥擠壓機脫水原理：螺旋式污泥擠壓機將濃縮污泥流到污泥入料桶后，經變導程螺桿間壓縮，產生壓力，將污泥內水分擠壓至濾網外，污泥餅留在螺桿與濾網間繼續壓送，隨螺桿輸送前進，污泥餅越來越干，最后被擠出出料桶外，整個過程為連續的。螺旋式污泥擠壓機就像絞肉機一樣能徹底的處理污泥，具有工藝先進、技術成熟、能耗低、噪音低、易操作維護、除臭效果好等優點。

對于規模較大的水廠，一般只能采用機械脫水的方式。脫水機械的選擇，需考慮泥餅含固率、污泥回收率、調質藥劑用量、電耗、設備投資、運行管理條件、對進泥及場地的要求等。由于水廠的污泥性質與規模等對工藝的選擇有很大影響。污泥處理的投資和費用都很高，所以在決定采用何種脫水工藝之前，最好能夠進行各種脫水工藝的中試試驗，通過試驗獲得可靠的數據之后，對各種工藝進行詳細的經濟、效益評估，再作決定。總體來說，水廠選擇機械脫水用螺旋脫水機更有優勢。

3. 結論

通過圖表綜合比較分析，認為水廠排泥水機械脫水用螺旋脫水機更有優勢。

參考文獻

[1] Gao Zhirong Song Juerong. Industrial Safety and Dust Control. Discussions on the selection of sludge dewatering machine. Vol.28(6)(June.2002)

[2] 趙秉善,趙紅. 污泥濃縮脫水一體化設備最新進展. 中國水污染防治技術裝備論文集,2002