水厂排泥水浓缩脱水调查研究

邓军

摘要：污泥脱水处理的目的是使浓缩污泥的含水率进一步降低，体积变得更小，便于污泥的运输和最终处置，节约污泥最终处置的费用和场地。由于该项目受到投资和建设用地的限制，污泥脱水机械的选择则采用调查研究的方法。

关键词：水厂排泥水；脱水机

污泥脱水处理的目的是使浓缩污泥的含水率进一步降低，体积变得更小，便于污泥的运输和最终处置，节约污泥最终处置的费用和场地。对于规模较大的水厂，一般只能采用机械脱水的方式。由于该项目受到投资和建设用地的限制，污泥脱水机械的选择则采用调查研究的方法，本文对污泥机械脱水进行表格对比分析，从而分析出优势的机械脱水设备。

1. 水厂排泥水处理工艺选择

试验水厂沉淀池排泥具有排泥期间排泥水呈较短时间的均匀连续排出，但各阶段排泥水含固率不同的特点，而滤池冲洗废水排放具有间歇性，短时间内集中大流量排出并且含固率较低。因此，为减少排泥水处理系统中主要构筑物的工程量，节省工程投资，同时获得较为稳定的排泥水含固率，可设置排泥水收集调节池。如果没有调节池的建设用地可以在排泥水的收集池内采用泵混合，使浓缩池进泥含固率趋于稳定。

通过适量投加PAM，并进行适当搅拌后，沉降污泥含固率可进一步提高。因此拟对沉淀池排泥水在浓缩阶段投加PAM，而滤池反冲洗废水由于含固率很低，在自然条件下的沉降和压缩性能很差，因此滤池反冲洗废水在浓缩阶段也投加PAM.

综上所述，排泥水处理工艺考虑采用排泥水收集调节— 污泥浓缩

— 污泥缓冲池一污泥脱水一外运处置的方案，目前主要有沉淀池排泥水与滤池反冲洗废水合并处理(见图1-1)和二者分别处理(见图1-2)二种形式：

根据投资和建设用地的情况，沉淀池排泥水与滤池反冲洗废水合并处理是有效的一条途径。本次中试试验为了节约资金没有安装调节池，污泥脱水机械的选择则采用调查研究的方法。现场中试流程图见图1，图中上清液回留至污水集水池，浓缩后的污泥则排入附近的沟中。

2 污泥脱水的方法

污泥脱水处理的目的是使浓缩污泥的含水率进一步降低，体积变得更小，便于污泥的运输和最终处置，节约污泥最终处置的费用和场地。污泥中所含的水分，大部分是存在于污泥颗粒间的游离水，约占污泥水分的70％；其次是毛细水，约占污泥水分的20％；最后是颗粒的吸附水及颗粒的内部水，共占污泥水分的10％。毛细水用单纯浓缩无法脱除，必须用人工干化、热处理或机械脱水法去除。吸附水与颗粒内部水只能用人工加热、干化焚烧法才能去除。

2.1 自然干化场

污泥的自然干化场具有投资省、工艺简单的优点，如果作为一种简单的临时处理措施，特别是适用于厂区预留用地较多、且回填土方量较大的水厂，但其缺点是浓缩后的排出污泥浓度较低，减量效果不明显，污泥处置困难，会对周围环境造成污染，且其脱水效果受气候因素影响很大。我国西北干早、半干早地区气候干燥，日蒸发量大，降水少，土地价格也较便宜，比较适合采用污泥干化场进行污泥脱水.

2.2 机械脱水

由于真空过滤机效率不高，真空系统对管路密封性要求很严，滤布容易堵塞而采用预涂硅藻土工艺，使整个系统比较复杂，现在已经基本不再采用。带式压滤机占地相对较大，系统运行时对进泥含固率要求较高(3%到5%)，而出泥含固率一般只能达到20%，滤布需定期更换，所以在给水厂污泥脱水中的利用也很少。目前在国内、外给水厂污泥脱水机械设备中采用较多的有板框压滤机和离心脱水机两种，但是螺旋脱水正逐渐兴起。螺旋脱水机械可全封闭运行，现场清洁无污染；絮凝剂、清洗水用量少，日常运行成本低廉； 设备布局紧凑，占地面积小，可明显减少征地及基建投资。离心脱水机，板框压滤机和螺旋脱水机比较见表2-1。

(1)板框压滤机

板框压滤机由滤板、框架和滤布等组成，滤板固定在框架上，滤布夹在滤板和支撑框架之间。一台压滤机根据容量要求由许多框架组成，每一个框架为一个压滤室，浓缩污泥由污泥泵打入压滤室，在压力作用下板框产生挤压，将污泥中的水分压出，水分渗过滤布由排水管排出，泥饼则截留在滤布上。滤板打开后通过抖动或刮刀等措施使滤布上的污泥落下，完成一个脱水过程。脱水机通常每户工作一段时间后需用高压水进行一次冲洗。

(2)离心脱水机

离心脱水机的工作原理为：当水厂浓缩污泥从进料口输入高速旋转的离心机内时，进泥中比重大的固体颗粒在离心力作用下迅速沉降、聚集到转筒的内壁上并形成泥饼，而比重小的液体则汇集在污泥的表面。在高速旋转的离心机内，转筒与螺旋状导流输送器之间有转速差，聚集在转筒内壁的污泥被转筒锥形末端压密，同时，比重小的分离水经回流管从转筒圆柱端溢流口排出。只要进泥不断均匀的输入高速旋转的离心机，比重大的颗粒就连续沉降、聚集、形成泥饼、压密、排出、分离水也不断的溢流排出，使进泥得到处理，达到固液分离的目的。

(3)螺旋脱水机

螺旋式污泥挤压机脱水原理：螺旋式污泥挤压机将浓缩污泥流到污泥入料桶后，经变导程螺杆间压缩，产生压力，将污泥内水分挤压至滤网外，污泥饼留在螺杆与滤网间继续压送，随螺杆输送前进，污泥饼越来越干，最后被挤出出料桶外，整个过程为连续的。螺旋式污泥挤压机就像绞肉机一样能彻底的处理污泥，具有工艺先进、技术成熟、能耗低、噪音低、易操作维护、除臭效果好等优点。

对于规模较大的水厂，一般只能采用机械脱水的方式。脱水机械的选择，需考虑泥饼含固率、污泥回收率、调质药剂用量、电耗、设备投资、运行管理条件、对进泥及场地的要求等。由于水厂的污泥性质与规模等对工艺的选择有很大影响。污泥处理的投资和费用都很高，所以在决定采用何种脱水工艺之前，最好能够进行各种脱水工艺的中试试验，通过试验获得可靠的数据之后，对各种工艺进行详细的经济、效益评估，再作决定。总体来说，水厂选择机械脱水用螺旋脱水机更有优势。

3. 结论

通过图表综合比较分析，认为水厂排泥水机械脱水用螺旋脱水机更有优势。

参考文献

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

[2] 赵秉善,赵红. 污泥浓缩脱水一体化设备最新进展. 中国水污染防治技术装备论文集,2002