带式、板框压滤机与卧螺离心机的比较

过去，国内城市污水处理厂的污泥(浓缩)脱水，绝大部分都采用带式压滤机(以下简称带机)，早期离心机因技术不成熟，其噪音大、能耗高、处理能力低而很少采用，然而，最近几年来对国外著名公司生产的多种规格的卧螺离心机进行了仿制、创新和改良，卧螺式离心机(以下简称离心机)的应用大有超过带式压滤机和板框压滤机之势。

　　在国外，卧螺离心(浓缩)脱水机的应用很普遍，而在国内，卧螺式离心机的推广主要得益于离心机厂家成功的市场营销。国外采用离心机的主要原因是其脱水后含固率高，可达30%以上，而国内由于污泥处置费用不高，对含固率要求也不高，一般只要求超过20%，这样国外供给国内的离心机的材质和加工精度降低一个档次仍能满足国内要求。由于国内部分设计人员对采用离心机的认识模糊，选用离心机而对其处理后含固率仍与带机要求相同，这样离心机就失去了其竞争优势。国内许多设计院或用户常常忽视了这一点。下面根据带机和离心机的使用调查情况，结合设计经验，就污泥浓缩脱水设备的选型问题作以下探讨。
　　1 带机与离心机的理论比较:
　　由于带机为污水处理厂污泥脱水的主流，因此离心机的优点主要建立在与带机的比较上，离心机厂商认为，离心机对带机来说，具有如下优点：
　　①、卧螺离心机利用离心沉降原理，使固液分离，由于役有滤网，不会引起堵塞，而带机利用滤带 使固液分离，为防止滤带堵塞，需高压水不断冲刷并造成二次污染;
　　②、离心机适用各类污泥的浓缩和脱水，带机也适用各类污泥，但带机对剩余活性污泥需投药量大且脱水困难;
　　③、离心机在脱水过程中当进料浓度变化时，转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整，所以可不设专人操作，而带滤机在脱水过程中当进料浓度变化时，带速、带的张紧度、加药量、冲洗水压力均需调整，操作要求较高;
　　④、在离心机内，细小的污泥也能与水分离，所以絮凝剂的投加量较少，一般混合污泥脱水时的加药量为：1.2kg/t[干泥]，污泥回收率为95%以上，脱水后泥饼的含水率为65%-75%左右，而带滤机由于滤带不能织得太密，为防止细小的污泥漏网，需投加较多的絮凝剂以使污泥形成较大絮团，一般混合污泥脱水时的加药量大于3kg/L[干泥]，污泥回收率为90%左右，脱水后泥饼含水率80%左右;
　　⑤、离心机每立方米污泥脱水耗电为1.2kW/m3，运行时噪音为76-80db，全天24h连续运行除停机外，运行中不需清洗水;而带机每立方米污泥脱水耗电为0.8kW/m3，运行时噪音为70-75db，滤布需松驰保养，一般每天只安排二班操作，运行过程中需不断用高压水冲洗滤布，冲洗下的水增加了二次处理量;
　　⑥、离心机占用空间小，安装调试简单，配套设备仅有加药和进出料输送机，整机全密封操作，车间环境好;而带机占地面积大，配套设备除加药和进出料输送机外，还需冲洗泵，空压机，污泥调理器等等，整机密封性差，高压清洗的水雾和臭味污染环境，如管理不好，很容易造成泥浆四溢;
　　⑦、离心机易损件为轴承和密封件，卸料螺旋的维修周期一般在3a以上;而带机易损件除轴承、密封件外，滤带也需更换，价格昂贵;目前用于分离的传统过滤材料主要有涤纶、丙纶、尼龙、晴龙、粘胶纤维种棉花等。在一些特殊的工作条件下，如过滤浓酸性、浓碱性或在高温下工作，这就需要功能性极强的材料做过滤介质。
　　⑧、土建成本：由于离心机占用空间小，而带机的占用场地大，造价高。污泥浓缩脱水间土建费用要比离心机土建高很多，节省的空间场地可以更有效的利用于其它生产，节省一笔无形开支;
　　⑨、运行费用的计算。离心机脱水与带式压滤机脱水的运行费用比较如下：
　　假设：带机投药量 4kg/(t[干泥])计，单机处理电耗以0.8kW/m3泥浆计，冲洗水：污泥浆为1：1;离心机投药量以3kg/(t[干泥])计，单机处理电耗以 1.2kW/m3泥浆计，冲洗水以0计，电费0.5元/kW，水费0. 5元/m3，药费80元/kg。 　　以8×104t/d的污水处理厂为例，干污泥量为10t/d，进泥含固量为3%(浓缩后污泥)，泥浆量为333m3/d，脱水后污泥含固率>20%。计算得： 　　带式压滤机：药费为3200元/d;电费为133. 2元/d;水费为166.6元/d。则带机的日运行费用为∑=3200+1332+166.6=3499.8元/d。 　　卧螺离心机：药费为2400元/d;电费为199.8元/d;水费为0元/d;则离心机的日运行费用为∑=2599.8元/d。 　　运行费差额：900元/d，1a以360d计，△=900元/d×360d=324000元人民币。即1a运行费带机比离心机多32.4万元人民币。

　　2 板框机的优点与缺点
　　板框式压滤机是通过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。应考虑以下几个方面：
　　①、对泥饼含固率的要求。一般板框式压滤机与其他类型脱水机相比，泥饼含固率较高，可达 30%左右，如果从减少污泥堆置占地因素考虑，板框式压滤机应该是首选方案;
　　②、结构简单，制作方便，占地面积小，噪声小，操作压强高，过滤面积大，适于粘细物料，滤渣含湿量低;
　　③、由于现有板框压滤机滤板本身的结构特点，现有板框压滤机由一组滤板叠加排列组成，滤室数量多，板框压滤机的工作流程在各滤室同时进行，同时相互干扰，整机的工作效率依赖于个别滤室的工作效率;
　　④、滤板数量的众多使整机的零部件数量巨大，自动化控制复杂，滤室的工作状况检测困难。整机的密封面多，滤板的加工要求高，难于控制滤布的毛细管渗液;
　　⑤、滤饼的压榨通过隔膜或滤板密封圈的变形来实现滤室容积的变化。滤室容积变化的范围受隔膜或滤板密封圈本身的限制，造成容积变化有限，隔膜或滤板密封圈的使用寿命有限，更换成本高;
　　⑥、过滤压力及压榨压力与滤室的密封压力成作用与反作用，动能消耗巨大;
　　⑦、滤布清洗为在机滤板拉时进行开放式清洗或拆卸后集中清洗，清洗工作量大，劳动强度高，清洗液形成二次过滤的工作量;
　　⑧、滤布加工要求高，滤布要具有一定的抗拉强度，大型设备滤布更换困难，滤布损失快，滤布更换耗时长;
　　⑨、板框式压滤机为间断式运行，生产效率低;
　　3 总结
　　从以上分析我们可以得出如下结论：离心机的优点是出泥干、全密闭运行环境好、连续运行工作强。不需冲洗水，带机和板框机的优点是节省电耗、噪音小。因此污泥(浓缩)脱水是采用离心机还是带机和板框机，一定要具体问题具体分析，切不可盲目跟风。