卷煙工廠污水站污泥脫水設備選型探析

王永全

（廈門煙草工業有限責任公司，福建 廈門 361000）

1 背景

廠區污水有生產廢水和生活污水。生產廢水主要來自洗煙梗、生產工藝設備的清洗及地面清洗，內含有少量煙灰、煙末、糖料、香料、膠水等有機雜質。生活污水主要來自食堂及廁所化糞池排水。生產廢水與生活污水匯入同一排污管道后進入污水處理站統一處理。污泥處置成本占水處理總成本的26%～36%，而降低含水率就是減少污泥的體積，可以有效降低污泥處置成本。機械脫水方法有過濾脫水法和離心脫水法。過濾脫水法是將濕污泥用濾層過濾，污泥被留存在濾層上，主要有帶式壓濾機、板框壓濾機設備。離心法是利用不同的離心傾向達到泥、水分離，主要有臥式離心脫水機。現有的污水脫水設備為疊螺式污泥脫水機。

2 污泥脫水機比較

2.1 帶式脫水機

帶式壓濾機，通過重力脫水，兩條濾帶之間楔形脫水，滾輪、導引滾輪及壓擠滾輪等構成加壓脫水。帶式壓濾機運行噪聲小、電耗低，管理控制相對簡單，設備能夠連續自動化運行。對操作人員技能要求低。但帶式壓濾機也存在占地面積大，濾布沖洗用水量大造成二次污染，且容易出現濾布堵塞、濾帶跑偏等缺點。出泥含水率高，一般在80%～85%。帶式壓濾機為敞開式結構，在使用中濾帶加壓脫水時，存在污水、甚至個別污泥飛濺的情況，對周邊環境污染較大。由于采用在線形式，配置高壓水噴頭，對濾布進行同步噴洗。清洗水的飛濺情況較為嚴重。采用在線高壓水噴洗，清洗位置比較固定，存在清洗不均勻的情況。個別地方一直反復噴洗，個別地方清洗不到的情況。一段時間過后，清洗不到的部位，容易形成濾布的臟堵。反復清洗的部位，由于高壓水的沖刷作用，將損壞濾布的纖維結構，使得濾布的過濾孔洞變大，影響了濾布的過濾效果，從而影響了濾布的使用壽命。

2.2 臥式離心脫水機

臥式離心脫水機，利用高速旋轉的轉軸、轉桶的離心力作用，對污泥進行脫水。臥式離心脫水機的轉軸為空心軸。初始污泥為泥水混合狀態，采用泵送入臥式離心脫水機的空心軸內。臥式離心脫水機的空心轉軸將污泥送入轉筒。轉軸帶動轉桶一起高速旋轉，且轉桶的半徑大于轉軸的半徑。污泥在轉桶離心力作用下，被甩到轉鼓腔內。由于比重不同，實現固液分離。臥式離心脫水機能夠連續運行，受進泥濃度影響較小。缺點是轉軸、轉桶等運轉速度快，耗電量高，噪音大，維護維修較為麻煩。出泥含水率一般為80%～87%。由于采用離心力脫水，存在污泥離心不均勻的情況，使得設備運行震動較大。因此，一般要求設備需有專門的設備基礎，并將臥式離心脫水機設備支架固定在專門的設備基礎上方。每次工作完畢后，需對臥式離心脫水機的污泥管路進行清洗，防止污泥在管路、轉子、轉桶、轉鼓腔內干燥板結，影響后續使用。由于轉子、轉桶、轉鼓腔內，均為密閉式結構，平時采用水沖洗較為困難，容易出現有清洗不到和清洗不干凈的情況。因此，在清洗過程中，需要清洗的水流量盡量大一點，并持續清洗一段時間。在清洗的過程中，可以開啟臥式離心脫水機，并進行低速運轉，直至排出的清洗水基本清澈為止。

2.3 疊螺式脫水機

疊螺式脫水機采用動定環相對運動方式進行污泥脫水。在螺旋軸的旋轉作用下，活動板相對固定板不斷錯動脫水。疊螺式污泥脫水機具有連續運行脫水，但處理能力較小，能耗較低的特點。同時，動靜環長期相對運動，容易造成磨損，降低了污水的脫水干度。出泥含水率一般為80%～90%。動靜環磨損后，需進行及時的更換，否則，影響了污水的脫水干度。但是，動靜環是疊螺式脫水機的主要部件，配件費用相比較為昂貴。疊螺式脫水機在使用過程中，需用高壓水，對碟片進行沖洗。在疊螺式脫水機使用完畢后，需讓疊螺式脫水機再空轉一段時間，并用水對碟片進行沖洗，防止碟片內，碟片間的污泥干燥、板結固化。同樣，碟片腔體內為封閉式結構，采用水沖洗，可能存在有沖洗不到的部位。采用水沖洗，同樣存在污水的二次污染。疊螺式脫水機設備小、占地小，比較適用于小型、污泥量少，對干度要求不是很高的污水站運行使用。

2.4 板框式脫水機

采用高壓泵向板框式脫水機打入污泥，經過板框擠壓脫水，水從濾布擠出。板框式脫水機脫水效果好，絮凝劑投加量小。缺點為不能連續運行，需對濾布進行清潔或更換濾布。在壓濾過程中，污泥的過濾速度同過濾壓力成正比，與污泥的黏度成反比，并且隨著壓濾的進行，濾餅厚度的增大，濾室中留的固體物集合體(最終發展成為濾餅)的孔隙率逐漸減小，過濾速度呈下降趨勢。出泥含水率一般在60%～70%。由于板框式脫水機不能連續運行，所以在設備選型時，選擇的設備能力需有充足的余量。板框式脫水機在運行過程中，需用空壓氣作為壓榨的動力。因此，需要全程開啟空壓機。如果工廠本身有氣源，可以采用工廠整體的氣源進行供應。如果工廠本身沒有氣源，則需根據需要配置小型的空壓機，供板框式脫水機壓榨時使用。濾布要根據所要過濾的污水、污泥情況，進行合理的選型。一段時間后，濾布存在臟堵的情況，需要及時進行清洗和更換。板框式脫水機采用長時間的壓榨脫水，設備運行噪音小。壓榨完畢，進行卸泥時，可以通過板框壓濾機進行自動卸泥。當存在泥掉落不下來時，可以采用鏟子，進行人工協助鏟泥。由于需要脫泥，因此，板框式脫水機最好安裝的高度較高。板框式脫水機下方可以存放裝卸脫水后污泥的小車或者布袋。板框式脫水機存在油壓的機頭，需定期更換液壓油。板框式脫水機操作工序相對較多，因此，板框式脫水機多配置有PLC 控制系統，使得大部分相關工作，工序均在PLC 控制下自動完成。板框式脫水機設備總體體積較大，電控較為復雜，最好安裝在室內機房中。

從以上分析，板框脫水機的出泥干度達到60%，能有效降低污泥的體積，便于污泥的轉運和后續利用，因此，項目優先采用板框脫水機。

3 板框式脫水機注意事項

3.1 主梁及設備防腐

主梁設備需采用剛度好的鋼材制作，防止設備壓榨時支架變形。脫水機所處的環境差，設備需方便清潔且具有良好的防腐性能。設備需噴砂防腐處理，主要部件采用不銹鋼包扎防護。主梁及重要部件采用不銹鋼包扎，便于板框式脫水機使用完畢后或定期進行清洗，也有助于設備的防腐。

3.2 濾布選擇

濾布應選擇牢固耐用、透水性能好、脫泥性能好的濾布。濾布在織造的原料、制作工藝不同，其強度、透氣性等均不同，需依據過濾物料的物理、化學屬性來挑選。必要時，需采用實驗確定。濾布需定期或根據污染情況，及時清洗或更換。清洗時，可以添加部分清潔劑進行清洗。

3.3 隔膜式腔體

采用隔膜式腔體，增大壓榨的壓力。采用聚丙烯材料隔膜板具有強度高、彈性好、耐磨性好，解決了傳統隔膜片強度與彈性相互矛盾的問題。隔膜模板要防止被尖銳的東西割破。

3.4 進料方式選擇

采用上端板外進料的形式。進料通道屬于并聯形式、不易堵塞，形成的濾餅厚度比較均勻，也比較容易卸泥。

4 結語

本文對四種污泥脫水方式進行了分析比較。隨著環保對污泥干度的要求越來越高，為了滿足項目關于污泥干度的要求，優先選用板框脫水機。并對板框脫水機使用過程中的防腐、濾布選擇、壓榨、進料方式進行了研究，取得了良好的效果。