污泥深度机械脱水技术及设备的比较分析

01 引言

根据其来源，污泥大致可分为水污泥、生活污水污泥和工业污泥三类。前两种污泥一般称为市政污泥，工业污泥一般可分为有机污泥和无机污泥。随着城市化的发展，城市污泥产量越来越大。污泥污染现象所造成的“重水轻泥”现象在我国污水处理项目的发展中已经存在了很长时间，越来越突出。污泥处理逐渐受到关注。污泥脱水处理已开始广泛应用。机械脱水已逐渐成为污泥脱水的主要方法。污泥机械脱水技术按原理可分为真空过滤脱水、压力过滤脱水和离心脱水。真空过滤脱水用于早期市政污水处理厂。脱水后，泥饼的水分含量普遍高于85。离心脱水在许多工业中应用广泛，泥浆的含水率一般为75%-80%，压力过滤脱水分为带压力过滤脱水和框架压力过滤脱水。为了提高污泥脱水性能，一般与药物调理相结合。皮带压力过滤脱水在我国大中型污水处理厂中得到了广泛的应用。泥的含水率一般在82左右。压力过滤脱水通常用于脱水率高的情况下，而泥浆的水分含量一般为65%-75%。

2010年11月26日环境保护部办公厅颁布的“加强城市污水处理厂污泥污染防治条例”，“污水处理厂将运输污泥储存为目的储存(即不处置)。在世界上，污泥必须脱水至含水量低于50%。现有污水处理厂的传统机械脱水工艺不能明显满足含水量要求。目前，有些地方甚至提出要求在污泥运到工厂之前将污泥脱水至含水量小于40%，这对污泥脱水和干燥提出了更高的挑战。因此，近年来，许多大学，研究机构和企业都在研究污泥的深度脱水。污泥深度脱水意味着脱水后污泥含水率达到55%-65%，特殊条件下污泥含水率较低[3]。从近年来国内的研究和生产实践来看，有许多深度脱水过程。从经济角度来看，机械脱水是一种相对节能的方式，但污泥中的水通常被认为具有以下四种组合：间隙水(自由水)，毛细水，吸附水，内部水，前两者可以通过机械力去除，后两者很难，因此污泥调理预处理技术已经发展成为污泥深度脱水的关键步骤。调理主要分为化学调理，物理调理和生物调理，目前正在应用化学调理。更广泛的技术方法。化学调节加机械高压加压过滤已成为污泥深度脱水的一种广泛使用的技术途径。本文主要对机械式高压过滤器的技术和设备进行了对比分析。

02污泥深度机械脱水设备及技术现状

(1)隔板过滤技术和设备

污泥深度脱水自动高压隔膜压滤机用作污泥深度脱水分离设备。多年来，它已被用于城市污水和工业废水处理。污泥深度脱水效果好，适应性广，特别适用于污泥。在过滤完成后，通过高压隔膜压榨机可以有效地分离滤饼中的间隙水，并且污泥的含水量可以降低至约60%或甚至50%。自动高压隔膜压滤机是一种间歇式污泥深度分离装置。采用机电一体化设计，结构合理，操作简单，维护率低。它可以通过无人操作自动操作。过滤元件由隔膜板，隔膜板，滤布和污泥进料泵组成。在污泥进料泵的压力下，污泥被送到过滤室，污泥和液体被过滤介质(滤布)分离。在通过高压隔膜后，挤出游离残留污泥颗粒之间的间隙水。与离心机和带式过滤机相比，高压膜式自动污泥深度脱水压滤机的污泥固含量高出30%-35%。它属于深度脱水类，为随后的污泥无害化处理奠定了基础。

据中国通用机械工业协会初步统计，中国有十几家大型隔膜压滤机生产企业。这些厂家生产的设备的过滤工艺更先进。隔膜压滤板的压力可达4.0Mpa，隔膜压滤机的压力高于国外产品。同类产品根据市场需求，在固液分离工艺方面积累了丰富的经验，开发了较为成熟的过滤技术，自主创新开发的聚丙烯高压隔膜压滤板压力可达到4.0兆帕，为保证产品的安全运行，实际使用压力一般为1.6-2.5兆帕，这样就可以达到。为了达到膜式压滤机的最佳效果。由于隔膜压滤机可以提高滤液回收率，降低含水量，提高过滤效率，效果好，节能降耗，降低生产成本，近年来随着隔膜压滤机压滤技术的全面推广，隔膜压滤机的利用率大大提高。

(2)弹簧钢过滤器

弹簧钢压滤机的工作过程一般按以下步骤进行：(1)保压，(2)进料，(3)加压过滤或压榨，(4)卸料。通过柱塞泵泵送进料，并将改性污泥注入压滤机的过滤板腔中。进料泵的进料压力为1.0-1.5MPa，最大可达2.0MPa。在20-40分钟。在进料过程中，根据进料泵的进料压力，过滤室中的污泥被挤压，这是室内污泥的第一次脱水。在进料完成后，液压缸提供压力以平行地压迫腔室中的污泥，并且第二次压下过滤室中的污泥。常压通常为2.5-3.5MPa，最大压力为5.0MPa。单次按压时间为20-40分钟，按压完成后进行卸载[7] [8]。弹簧钢过滤板压滤机的结构原理如图1所示。

从图1可以看出，弹簧钢压滤机滤板上有许多小孔和通道。这是为了在压制过程中提供滤水器的通道。通过柱塞泵将污泥泵入压滤机滤板腔后，油缸提供稳定的压力作用于滤板。滤板之间的弹簧机构在压力作用下工作。压缩变形。对过滤室内的污泥施加平行、稳定和递增的压力。对滤室内污泥进行连续加压过滤脱水，滤布放出的水通过滤板小孔流出。弹簧钢压滤机的压滤压力一般保持在2.5-3.0Mpa，可将改性后的城市污泥过滤到60%以下的含水量。

(3)钢带式压滤机

近年来，各大学和公司除开发带污泥深度脱水设备外，还开发了下文[9][10]所述的带污泥压水系统等，并根据其工作特点，这种脱水系统大致可分为进料、预压脱水、钢辊压力深度脱水和卸料过程。即在工作过程中，经预处理的浆料在上下过滤器之间连续一致地发送，在两个过滤器的作用下，进入形状面积，并在上下过滤器的压力下进行初步预压脱水。然后进入高压脱水区(如图2所示)。在钢带张力和滤网张力的影响下，进行了轧压高压脱水。根据浆料的特点，可设置多个钢带压辊脱水装置。从而使滤饼遭受深层高压挤压脱水。按下后，用刮刀将滤饼从出口取出。

在钢带轧辊的深度脱水区中，施加在滤饼上的压力包括过滤器和钢带的作用。一般来说，过滤器的张力可达4-100KN / m，钢带的张力可达50-150 KN / m，最大可达300 KN / m。在正常情况下，钢带压滤机可以调节改性工业污泥，可以将含水量压力过滤到50%左右。

03 结束语

通过比较目前工业上几种典型的机械压滤机深度脱水设备的特点，我们知道传统的机械压滤机，如隔膜压滤机、钢带压滤机，很难满足国家对城市污泥含水率50%或以上的要求。工业污泥，甚至对一些城市40%的含水率要求很高。另外，在调质过程中需要大量添加石灰、锯末等辅助材料，不仅增加了成本，而且违背了还原处理处置的初衷。我院研制的新型高压过滤机能很好地解决这一问题，满足目前国家和地方污泥处理处置标准的高要求，同时也能减少城市污泥。深度脱水干燥是资源化、无害化处理中最经济、合理、科学的工艺流程。