离心脱水机、带式压滤机、板框压滤机等设备技术比较与分析

摘要：本文介绍了污泥处理的现状以及污水处理厂使用的离心脱水机、带式压滤机、板框压滤机等污泥脱水设备的工作原理和结构特点，并对比了其优缺点。

污泥脱水处理是生活污水和工业废水处理的重要环节，浓缩脱水处理后的污泥体积和含水量显著降低，不仅实现了污染的减少，而且降低了后续污泥干焚烧或填埋的难度和成本。污水处理厂在设计和应用时，应根据项目的实际情况进行选择。

1.污泥处理现状

1.1污泥无害化处理方法相对落后

根据我国环境统计年鉴数据，2010-2017年，我国污泥产量从5427万吨增长到7436万吨，年化增长率为4.6%。目前，我国污泥处理方法主要包括填埋、堆肥、自然干燥、焚烧等，分别占65%.15%.6%.3%。可见，我国污泥处理方法仍以填埋为主，我国城市污水处理企业处置能力不足。处置方法落后，大量污泥处理不规范，直接造成二次污染，对生态环境构成严重威胁。

1.2我国污泥处理率偏低

据统计，2016年全国污泥处理能力约为1300万吨，全国污泥处理率仅达到33%，67%的污泥未得到无害化处理。西欧国家脱水污泥占污泥总量的69.3%，其中机械脱水占51.4%，自然干燥16.9%，其他1%；主要脱水机械有：鼓式离心机、板框式压滤机、带式压滤机、真空过滤机，分别占21.7%、15.8%、11.4%和2.5%。

2.脱水工艺选择

污水处理厂通常采用污泥浓缩和污泥脱水两个步骤来减少污泥的容量和数量。对于含水量大于98%的污泥，一般应考虑浓缩，使含水量降至96%左右，以减少污泥体积，有利于后续处理。污泥浓缩主要通过重力浓缩池提高出泥含固率，但通过浓缩池，体积与浓缩时间成正比，污泥长期静置浓缩，有机物在微生物作用下容易腐烂发臭，影响污水处理厂的卫生环境。因此，一般来说，通过重力浓缩将含水量降低到94-96%后，需要一种脱水效率较高的机械脱水工艺来进一步处理污泥，使污泥脱水失去流态，含水量降低到80%以下，便于污泥处理时的运输。

2.1带式压滤机

带式压滤机通过直接施加在滤布上产生的压力或张力，使污泥脱水，功耗低，技术成熟可靠，投资维护成本低，市场份额高。

带式压滤机可将出泥含水率降至68~80%，对进泥絮凝效果要求较高。需要加药调理改性，增加物料渗透性，达到污泥脱水效果。设备运行状态受进泥含水率和加药影响较大。其运行噪音为70-75dB，耗电量为0.8W/m3。设备占地面积大，对层高有要求。由于设备结构开放，无法避免水气泄漏，车间工况差。带式压滤机技术成功开发的关键是滤带的开发，这是合成有机聚合物开发的结果。但其滤布结构需要定期放松和维护，不仅限制了设备的连续运行，而且在运行过程中需要持续消耗高压水进行冲洗。单面脱水，脱水面积小。聚酯网材料滤带只能承受10kg/cm的张力，最高压力只有1kg/cm，难以承受瞬时高压强度引起的形变累积，导致滤带鼓包直至破裂。聚酯网体积大，絮凝剂用量大，否则会透过滤。在实际运行过程中，由于进料不均匀引起的滤带应力偏移，导致水平和垂直泥浆运行，影响脱水效果。因此，对操作人员的技术水平有要求，维护人工成本较高。

2.2离心脱水机

离心机种类繁多，污泥处理主要采用卧式螺旋卸料于污泥处理。适用于固液相分离，比例不同，特别适用于含油污泥、剩余活性污泥等难脱水污泥的脱水。污泥离心脱水的原理是利用旋转将污泥中的固体和液体分离(进行污泥调理，添加混凝剂)。离心机主要由带空心旋转轴的转载和螺旋输送机组成。污泥从空心旋转轴输送到旋转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下立即被甩入旋转鼓腔。污泥颗粒被甩在旋转鼓的内壁上，形成固体层；水在固体层内产生液体层。在螺旋输送机的缓慢推动下，固体层的污泥被输送到转载锥端，通过转载周围的出口连续排出，液体溢流排出转载外，收集后排出脱水机。

离心脱水机出泥含水率为60%~85%，絮凝剂量少，不影响后续污泥干化或焚烧工艺。单位立方米污泥脱水过程耗电量为1kW/m3，运行噪音为85dB，离心脱水机占用空间小。脱水过程自动连续控制在封闭空间内，可充分保证车间卫生，为施工人员提供良好的工作环境。在实际运行过程中，不会出现堵塞，影响污泥脱水效率，不需要使用高压水枪进行清洗作业，因此工作效率高。在构成离心脱水机的相关部件中，卸料螺旋推料机的维护周期大于3年，轴承和密封件的性能高，可以保证离心脱水机的高强度运行。定期正确维护后，可有效延长离心脱水机的维护周期，设备故障率低。离心脱水机工作过程中污泥不间断输入，脱水后自动排出脱水泥饼，人工维护要求低。

2.3板框压滤机

板框压滤机的主要工作部件是板框和滤布，除了挤压机和传动装置。除主机外，还有进泥系统、投药系统等。板框压滤机主要根据污泥量和过滤器的过滤能力来确定所需的压滤机型号和台数。

板框压滤机的出泥含水量可达60%以下。板框压滤机虽然一般间歇运行，但由于其固含量高、滤液清澈、固体物质回收率高等优点，可以降低运输成本，减少燃料消耗，减少填埋场用地。因此，它也被广泛应用于一些地方。缺点是聚丙烯滤板耐压性难以超过3MPA。变形量大时，隔膜存在安全隐患，低质量隔膜高压爆破隐患，高压下凸点滤板堵塞过滤通道，影响脱水效果。板框压滤机不能连续运行，滤布易损件消耗大，需要用更多的人力物力清洗滤布。此外，板框压滤脱水机重量大，占地面积大，对车间层高要求高，车间卫生环境无法得到有效保障。

综上所述，市政污水处理厂应根据自身实际情况和使用要求选择污泥脱水设备。带式压滤机能满足污泥脱水要求，工程投资低，是一种经济的污泥脱水设备；如果后续处理对脱水污泥含水率要求较高，可以选择板框压滤机；离心式脱水机设备价格高，但占地面积小，操作维护方便，自动化程度高，工作环境干净卫生，分离效果受人为因素影响小，日常运行成本低。综合考虑运行维护成本和稳定性，建议污泥脱水工程的选用，应根据实际情况进行选择。

来源：矿机之家

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