水廠排泥水濃縮脫水調(diào)查研究

鄧軍

摘要：污泥脫水處理的目的是使?jié)饪s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(jié)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(shè)用地的限制，污泥脫水機械的選擇則采用調(diào)查研究的方法。

關(guān)鍵詞：水廠排泥水；脫水機

污泥脫水處理的目的是使?jié)饪s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(jié)約污泥最終處置的費用和場地。對于規(guī)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(shè)用地的限制，污泥脫水機械的選擇則采用調(diào)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(yōu)勢的機械脫水設(shè)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(xù)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(nèi)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(tǒng)中主要構(gòu)筑物的工程量，節(jié)省工程投資，同時獲得較為穩(wěn)定的排泥水含固率，可設(shè)置排泥水收集調(diào)節(jié)池。如果沒有調(diào)節(jié)池的建設(shè)用地可以在排泥水的收集池內(nèi)采用泵混合，使?jié)饪s池進泥含固率趨于穩(wěn)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(diào)節(jié)— 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(jù)投資和建設(shè)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(jié)約資金沒有安裝調(diào)節(jié)池，污泥脫水機械的選擇則采用調(diào)查研究的方法。現(xiàn)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?jié)饪s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(jié)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(nèi)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(nèi)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(yōu)點，如果作為一種簡單的臨時處理措施，特別是適用于廠區(qū)預(yù)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(huán)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(qū)氣候干燥，日蒸發(fā)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(tǒng)對管路密封性要求很嚴，濾布容易堵塞而采用預(yù)涂硅藻土工藝，使整個系統(tǒng)比較復(fù)雜，現(xiàn)在已經(jīng)基本不再采用。帶式壓濾機占地相對較大，系統(tǒng)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(nèi)、外給水廠污泥脫水機械設(shè)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(xiàn)場清潔無污染；絮凝劑、清洗水用量少，日常運行成本低廉； 設(shè)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(jù)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(chǎn)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(zhuǎn)的離心機內(nèi)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(zhuǎn)筒的內(nèi)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(zhuǎn)的離心機內(nèi)，轉(zhuǎn)筒與螺旋狀導(dǎo)流輸送器之間有轉(zhuǎn)速差，聚集在轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁的污泥被轉(zhuǎn)筒錐形末端壓密，同時，比重小的分離水經(jīng)回流管從轉(zhuǎn)筒圓柱端溢流口排出。只要進泥不斷均勻的輸入高速旋轉(zhuǎn)的離心機，比重大的顆粒就連續(xù)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(jīng)變導(dǎo)程螺桿間壓縮，產(chǎn)生壓力，將污泥內(nèi)水分擠壓至濾網(wǎng)外，污泥餅留在螺桿與濾網(wǎng)間繼續(xù)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(xù)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(shù)成熟、能耗低、噪音低、易操作維護、除臭效果好等優(yōu)點。

對于規(guī)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(diào)質(zhì)藥劑用量、電耗、設(shè)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(zhì)與規(guī)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(shù)據(jù)之后，對各種工藝進行詳細的經(jīng)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(yōu)勢。

3. 結(jié)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(yōu)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(shè)備最新進展. 中國水污染防治技術(shù)裝備論文集,2002