新型污泥脫水設備比選

許 翔，袁東輝，牛寅龍

（中建三局第一建設工程有限責任公司，湖北 武漢 430040）

0 引言

隨著社會的發展和進步，人們的生活水平得到極大提升，但伴隨而來的環境污染問題也愈發嚴重。生活污水與垃圾的隨意排放、農用化肥污染、工業廢水排放管理不到位等因素，導致越來越多的污染物、有害物質進入江河湖泊，造成水體黑臭現象屢見不鮮。為改善水體環境，國家相繼出臺了《水污染防治行動計劃》等多條舉措，重抓“黑臭水體”治理。

現今黑臭水體的主要治理手段為：截污斷流、內源控制、生態修復等。其中，內源控制的重要手段是清理水底污泥，減少污泥中污染物的釋放，增強水體動力。清淤出的底泥因常年污染沉積，具有產量大、含水率高、氣味特殊、易腐爛等特點，如何快速對污泥進行脫水、固化與盡早處置是當前亟需解決的重要問題。

1 污泥脫水設備的發展

脫水設備的使用能加快污泥脫水效率，為污泥脫水的主要手段。早些年，污泥脫水設備主要用于城市污水處理廠，按其工作原理可分為三大類：板框式、帶式、離心式。機械脫水后，泥餅的含水率可達75%～85%，板框式脫水機可達65%。因其服務對象主要為城市污水廠，故該3類脫水機均具有以下特點：①單位時間處理量低；②設備占地面積大；③設備需固定式安裝。

隨著行業內對江河湖海污泥的脫水需求不斷加大，需要脫水設備小型化、靈活化與處理高效化。早些年用于城市污水處理廠的脫水設備已不能滿足江河湖海污泥的脫水需求。應市場需求，新型污泥脫水機已有企業進行研制。本文主要對超高壓壓榨機、疊螺式污泥脫水機、串螺式污泥脫水機3種新型污泥脫水機從工作原理、工作效果及效率、設備尺寸等方面進行對比分析。

2 新型污泥脫水機介紹

2.1 超高壓壓榨機

超高壓壓榨機對傳統隔膜壓濾機進行大幅改進，無需另外的二次壓榨增壓設備及壓榨介質，壓縮比大，受力直接，壓力高，工作周期短，生產效率相當于傳統隔膜壓濾機的3～4倍，可廣泛應用于污泥深度脫水、河道清淤、化工、制藥、食品、煤礦、冶金等領域（見圖1）。其具有如下技術特點。

圖1 超高壓壓榨機

1）設備彈簧壓縮行程大，其壓縮比也大于隔膜壓濾機，因此二次壓榨壓力大，降低進料過濾負荷，工作周期短。

2）壓榨方式為平行擠壓，無死角，而隔膜壓濾機為半圓弧狀擠壓，受力不均，且具有凸點，占用有效過濾面積。

3）壓力直接來自液壓油缸的壓力，為直接壓榨，壓榨壓力可達 5～7MPa。

4）單批次工作周期為1.0～1.5h，工作效率為隔膜壓濾機的3～4倍。

5）共用1臺液壓系統，不需要外加增壓設備，而隔膜壓濾機必須有配套水箱、空壓泵、壓榨水泵、空壓機、儲氣罐等壓榨輔助設施。

6）因過濾面積遠小于隔膜壓濾機，因此濾布用量也相應少很多，可大幅降低濾布更換維護成本。

2.2 疊螺式污泥脫水機

疊螺式污泥脫水機集全自動控制柜、絮凝調質槽、污泥濃縮脫水本體及集液槽于一體，可在全自動運行條件下實現高效絮凝，并連續完成污泥濃縮和壓榨脫水工作，最終將收集的濾液回流或排放（見圖2）。

圖2 疊螺式污泥脫水機工作原理

1）濃縮 當螺旋推動軸轉動時，設在推動軸外圍的多重固活疊片相對移動，在重力作用下，水從相對移動的疊片間隙中濾出，實現快速濃縮。

2）脫水 經過濃縮的污泥隨螺旋軸的轉動不斷往前移動；沿泥餅出口方向，螺旋軸螺距逐漸變小，環與環之間的間隙也逐漸變小，螺旋腔的體積不斷收縮；在出口處背壓板的作用下，內壓逐漸增強，在螺旋推動軸依次連續運轉推動下，污泥中的水分受擠壓排出，濾餅含固量不斷升高，最終實現污泥的連續脫水。

3）自清洗 螺旋軸的旋轉推動游動環不斷轉動，設備依靠固定環和游動環之間的移動實現連續自清洗過程，從而避免了傳統脫水機普遍存在的堵塞問題。

疊螺式污泥脫水機可廣泛用于市政污水處理工程，以及石化、輕工、化纖、造紙、制藥、皮革等工業行業的水處理系統。

2.3 串螺式污泥脫水機

串螺脫水本體是由固定環和活動環相互層疊，2根螺旋軸貫穿其中形成的過濾腔體，活動環在外部驅動和導向裝置的作用下，其上端產生上下直線運動，下端產生左右鐘擺運動，與固定環持續錯位，保持濾縫通暢，腔體2根螺旋軸并排運轉、相互翻卷，污泥在螺旋軸的推動和擠壓下逐步脫水（見圖 3）。

圖3 串螺構造

3 設備主要參數對比

以市場考察為依據，以最大絕干污泥處理量為參照，對比各種類脫水設備的整機尺寸及整機凈重，對比結果如表1所示。

表1 3種污泥脫水設備主要參數對比

4 結語

相較于傳統的板框式、帶式、離心式污泥脫水機，上述3種新型污泥脫水機在工作效率、脫水質量、操作便捷性等方面均有長足的發展，更適用于如今江河湖海污泥的脫水需求。對比上述3種新型污泥脫水機，超高壓壓榨機對污泥進行脫水后脫水效果好，對污泥脫水后含水率要求較高時可選用該設備；但該設備尺寸大、重量重、不易移動，作業過程不連續。對脫水后含水率要求一般時，可選用疊螺式和串螺式污泥脫水機，性價比較高。若有多次遷移的需求，可選取移動式疊螺污泥脫水機，但其工作效率偏低。