
近几年来,我国的污水处理工作有了前所未有的发展,污水处理厂在解决我国水污染问题方面起到了巨大的作用,在很大程度上缓解了我国水污染的危机。那么,在污泥处理过程中,我们应该选择怎样的设备来提高工作效率,也是许多污水处理厂亟待解决的问题。
1 污水处理厂污泥处理的意义
污水处理厂在生产过程中会产生大量的污泥,其数量约占处理水量的0.3%~0.5%左右。如果这些污泥不经过处理,直接排放,将给环境造成极大的危害。随着工业化农业集约化的高速发展以及国内人口爆炸性的增长,城市的用水量和排水量也将逐年增加,城市污水处理厂的数量和规模也将大量扩展。届时污泥排放量也会随之不断地加大,大量增加的污泥将给现在已不太乐观的生态环境造成极大的压力。
污泥处理和处置是污水处理厂的重要组成,也是能源回收、利用的重要环节。污泥处理的目标是要达到稳定化、无害化、减量减容化、资源化。由于污泥中含有大量有害有毒物质,如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等,如果这些物质未经处理或处理不恰当,而直接填埋或填海,将会造成地下水或海洋的污染,破坏周边的生态环境,因此需要对污水处理厂的污泥进行处理,减少污泥中的有害物质。归纳起来,污泥处理与处置要达到以下目的:保证污水处理厂能够正常运行,确保污水处理效果;使有害有毒物质得到妥善处理和使用;使容易腐化发臭的有机物质得到妥善处理和利用;使有用物质能够得到综合利用,变害为利。
2 佛山镇安污水处理厂两种污泥脱水机对比
2.1 带式压滤脱水机
带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层,从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过,依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层中的毛细水挤压出来,获得含固量较高的泥饼,从而实现污泥脱水。
一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。做机型选择时,应从以下几个方面加以考虑:
(1)滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点,同时还应考虑污泥的具体性质,选择适合的编织纹理,使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。
(2)辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。
(3)滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控制在0.3~0.7MPa,常用值为0.5MPa。
(4)带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同,即对任何一种特定的污泥都存在一个较佳的带速控制范围。在该范围内,脱水系统既能保证一定的处理能力,又能得到高质量的泥饼。带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小,还具有出泥含水率较低且工作稳定损耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时,由于带式压滤脱水机进入国内较早,已有相当数量的厂家可以生产这种设备,使带式脱水机的生产成本大大下降。
2.2 离心脱水机
离心脱水机主要由转鼓和空心转轴的螺旋输送器组成,污泥由空心转轴送入转鼓后,在高速旋转产生的离心力作用下,立即被甩入转鼓腔内。污泥颗粒比重较大,因而产生的离心力也较大,被甩贴在转鼓内壁上,形成固体层;水密度小,离心力小,只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下,被输送到转鼓的锥端,经转鼓周围的出口连续排出,液体则由转鼓尾部4个出水堰溢流排至转鼓外,汇集后排出脱水机。
离心脱水机关键的部件是转鼓,转鼓的直径越大,脱水机处理能力越大,但制造及运行成本都相当高,很不经济。转鼓的长度越长,出泥的含固率就越高,但转鼓过长会使性能价格比下降。使用过程中,转鼓的转速是一个重要的控制参数,控制转鼓的转速,使其既能获得较高的含固率又能降低能耗,是离心脱水机运行好坏的关键。目前,多采用低速离心脱水机。在做离心式脱水机选型时,因转鼓或螺旋的外缘极易磨损,对其材质要有特殊要求。而现在新型离心脱水机螺旋外缘大多做成装配块,以便更换,装配块的材质一般为碳化钨,价格昂贵,更换成本较高。
2.3 两种污泥脱水机对比
(1)两种污泥脱水机运行情况对比
运行设备总功率是指处理10万t污水/d所产生污泥的整套污泥脱水设备的功率总和。运行采用普立清855BS药剂。离心机系统比带式机系统总功率少2%,但是由于一期带式机存在浓缩池,带式机进泥含固率比离心机高57%,所以离心机生产单位干泥的电耗反而较高。离心机系统出泥量少,导致运输成本可以比带式机低27.84%。离心机系统在进泥含水率高的情况下,药耗反而比带式机系统低14.6%,并且出泥含水率比带式机系统低,达到6%,这得益于离心机新进的处理方式。离心机系统易于运行管理,基本上无需运行人员对离心机进行运行现场监控管理,只需中控室人员定时巡检即可,相对于带式机系统的3~4人可减少人力资源。
(2)两种污泥脱水机使用管理对比如下:
项目 | 带式脱水机 | 离心脱水机 |
运行时需观察事项 | 气压是否足够、滤带有无走偏,冲洗滤带是否干净 | 根据脱水后滤液调整进药、进泥比例 |
进泥浓度变化时 | 调整带速、带的张紧度、进药量、进泥量、冲洗水压力 | 调整进药、进泥量 |
出泥含水率上升时 | 调整带速、带的张紧度、进药量、进泥量 | 调整扭矩 |
维护保养项目 | 滚筒轴承、气缸、滤带、防偏探头 | 转鼓前后轴承(200h)、马达轴承、螺旋轴承、减速器 |
冲洗水 | 为防止滤带堵塞、运行时必需高压水不断冲刷 | 停机时需要 |
运行对环境影响 | 整机密封性差,高压清洗水雾和臭味污染环境 | 整机全密封操作,车间环境好 |
噪音 | 运行噪声70~75dB,主要为高压冲洗水声音 | 运行噪声大,声音刺耳,达到76~80dB |
(3)两种脱水机性能对比如下:
项目 | 离心脱水机 | 带式脱水机 |
构造差异 | 无过滤用品 无过滤界面 无网目限制 无消耗、无维护等 | 需要过滤带 有固定过滤界面 滤带上有梭织品眼目 有消耗(滤带) |
优点 | 适用范围广,占地面积小,自动化运转,操作环境好,可大容量处理,不堵塞网眼,密封结构,SS回收率高 | 适用范围广,耗电量少,噪声小,产能较大,SS回收率高 |
缺点 | 主机动力大,单位生产干泥电耗较高,螺旋齿轮需修补,噪声大 | 需更新滤布,滤布堵塞需冲洗更换,对设备腐蚀,保养维修环节多,臭气污染工厂环境,危害现场工人健康 |
3 结语
根据两种型式脱水机比较分析可以看出,不同的污水处理厂在做污泥脱水方案选择时,应从污泥特性、运行状况、人员素质、对泥饼的要求以及资金、成本等几个方面综合考虑,才能做出相对合理的选择。镇安厂经过一年的运行,离心机与带式机相比存在以下特点:设备机械性能优异,耐久性良好,易于维护,无臭气,减小了工人的劳动强度;设备操作自动化,自动洗涤,操作方便,节省人力,维持管理容易;适用各种污泥脱水,效率高,处理量大;药剂投加量少,用药成本低,脱水泥饼含水率低,污泥回收率高,节省运输成本。总的来说,离心脱水机适用各种污泥脱水,运行成本总体上比带式压滤机低,管理上比带式压滤机简单方便。