1 引言

近年来，随着市场经济的不断发展，各行各业对节能环保的认识也在不断加强。降低能源消耗、减少污染物排放，已成为当今社会的共识。研究电厂净化站排泥水的高效处理、回用技术，对减少电厂废水排放、降低厂用电率具有非常重要的意义。

某大型火力发电厂净化站处理水量为3600m³/h，采用4×900m³/h的高密度沉淀池对原水进行混凝沉淀处理，处理过程中排放的泥水中污泥质量分数约为3%，污泥主要来自絮凝污泥。排泥水拟采用机械设备进行脱水处理，需对污泥脱水设备进行比选，以寻找一种成本低、能耗低、脱水效率高的污泥脱水设备。

2 污泥脱水设备比选

污泥脱水机主要有离心式脱水机、板框式脱水机、带式脱水机和叠螺式脱水机等。根据调研，绝大多数电厂及水厂使用离心式脱水机、板框式脱水机或叠螺式脱水机来进行污泥脱水。

2.1 离心式脱水机

离心式脱水机主要由转鼓和带空心转轴的螺旋输送器组成。污泥由空心转轴送入转筒后，在转鼓高速旋转产生的离心力作用下进入转鼓腔内。由于污泥的密度大，旋转过程中贴在转鼓内壁上形成固体层，密度较小的水则在固体内侧形成液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下输送至出口连续排出，液体则从堰口溢流排出脱水机。

离心式污泥脱水机具有污泥浓缩、脱水一体化处理功能，适用范围广、设备体积小、操作简单、可实现全封闭连续脱水运行。但由于离心式污泥脱水机是高速旋转设备，工作噪声大、能耗高，轴等部件易产生问题，维修保养频繁且费用较高，特别是磨损的转子（卸料螺旋），只能送回制造厂进行维修。

2.2 板框式脱水机

板框式脱水机是间歇操作的过滤设备，主要由滤板、滤布、主梁、框架、液压滤板压紧装置、滤板分离装置以及滤布清洗装置组成。压滤机工作时，滤板在液压装置的作用下闭合，并在凹形滤板间形成滤室。当泥水经泵压入滤室后，滤液在压力的作用下经板间通路排出，污泥留在滤室中，从而使泥水分离。为提高脱水污泥含固率，可在滤板外包覆一层薄膜，向薄膜内充水或充气，使滤室体积变小，对泥饼进一步挤压。脱水完成后，液压系统卸压，顺序打开滤板，使泥饼落下。

板框式脱水机优缺点明显，它对进泥的适应性强，且出泥含水率低，絮凝剂投加剂量小（甚至可以不加）；但该设备占地面积大，无法实现连续进泥处理，工作时设备为开敞式，工作环境较差；另外，因板框式脱水机的附属设备较多，后期脱水处理的故障率也相对较高。

2.3 叠螺式脱水机

叠螺式脱水机主体由过滤体和螺旋轴所构成，过滤体又分浓缩和脱水两部分。污泥进入滤体后，利用固定环、活动环的相对活动，使滤液通过叠片间隙快速向外排出，迅速浓缩，污泥向脱水部推移。污泥进入脱水部后，在滤腔内的空间不断缩小，污泥内压不断增强，再加上出泥处背压板的背压作用，使其脱水，干泥不断排出机外。

叠螺式脱水机体积小，占地面积小，能耗低，结构简单，运行转速低（2～4r/min），无振动，无噪声，可全封闭、长期连续运行。因颗粒大、硬度大的污泥会使螺旋轴、活动板和固定板之间产生较大磨损，影响脱水效果，所以该设备不适用于含较大硬度颗粒、尤其是含大颗粒金属类物质的污泥脱水。

2.4 不同脱水设备技术及运行成本比较

上述3种污泥脱水设备技术特点及运行成本对比如下：

从处理效果看，上述3种污泥脱水设备都能够满足该工程的需求，但叠螺式脱水机集污泥的浓缩和脱水于一体，占地面积小，冲洗水量小，电耗低，噪声、振动小，操作维护简单，可连续运行，是该工程较为理想的选择。

3 净化站污泥脱水系统

3.1 净化站污泥脱水系统工艺流程

高密度沉淀池处理原水的过程中产生的污泥直接排入污泥池，污泥通过变频排泥泵加压送入叠螺式脱水机混合槽内，与絮凝剂充分反应生成大颗粒矾花，然后进入脱水机过滤体内进行浓缩和脱水，泥饼从出泥口排出机外，泥饼含水率达到78%左右，可装车运出厂外进行处理。脱水产生的滤液回流至回收水池，由回收泵送入高密度沉淀池进行回收利用。

3.2 叠螺式脱水机的选型设计

净化站内4×900m³/h高密度沉淀池采用间歇排泥方式，排出的泥水中污泥的质量分数为3%左右，额定排泥量为280m³/d。当原水水质较差时，高密度沉淀池的排泥量会相应增加，设计污泥脱水系统时需考虑一定的富余处理量，故采用2台流量为20m³/h的变频污泥泵，1用1备。

污泥脱水机选用1套叠螺式脱水机，处理量为600kg/h（干泥），功率为5.2kW。此脱水机为集成设备，由4台处理能力为150kg/h（干泥）的小型叠螺式脱水机组合而成，小型叠螺式脱水机既可以独立运行，也可以并联运行。当高密度沉淀池的排泥量变化时，可通过调整污泥泵的流量以及污泥脱水机的并联运行来达到经济运行的目的。

加药系统采用全自动PAM干粉加药装置，配药质量分数为1%，制药能力可达4000L/h；配置2台加药计量泵，1用1备，0～3500L/h连续可调，压力为0.3MPa。

4 结束语

目前该电厂已投运一年有余，叠螺式污泥脱水机运行效果良好，产出的泥饼含水率低，泥水回用率高，有效减少了电厂的污水排放以及污泥对环境的影响。和其他类型脱水机相比，叠螺式脱水机具有运行效果好、综合成本低、占地面积小、适用范围广等优点，是电厂污泥脱水的较好选择。