
以前,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),离心机因其噪音大、能耗高、处理能力低而很少采用。然而,近几年来,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之势。
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,由于没有滤网,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。
(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的太密,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,滤布需松弛保养,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。
(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,高压清洗水雾和臭味污染环境,如管理不好,会造成泥浆四溢。
(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。
2 适用介质与进料的控制
离心机并不适用于各类污泥。经调查,离心机不适用含粉煤灰等无机成分较多的污泥,因为粉煤灰经过离心分离,附着在离心机内壁较难去除,离心机刮泥刀遇到很大阻力,从而导致泥进去后就出不来。我国北方某城市污水处理厂就出现这种情况,离心机没法正常运行,不得不改成带机,造成很大损失。
离心机可根据进料浓度变化自动调整转差和扭矩,带机要手动调整,事实上是因为进料浓度的变化对离心机影响较大,而带带机的影响较小。
3 固体回收率及加药量的问题
离心机的固体回收率确实比带机高,但这并不是说带机固体回收率低就不能用,事实上滤液还得回流到前面,与污水厂进水一道重新进行处理。药剂投加量,是有争议的,带机厂商也会说,他们的带机药剂投加量也少。比如某15×104t/d城市污水处理厂,采用的是卧螺离心机脱水,投产后每吨干污泥的实测耗药(PAM)量为1.7~2.0kg,是比较低的。资料显示,上海某污水厂也作过带机脱水耗药量试验,城市污水每吨干污泥的药剂也在20kg左右。由于各厂污泥性质有所不同,很难说带机药剂就比离心机高多少。
4 电耗问题
电耗的差异并不是离心机厂商宣称的那样,实际上离心机电耗要远远大于带机。离心机的噪音很刺耳,而带机的噪音不在及其本身,主要是冲洗水的声音,声音感觉比离心机要好得多。运行时间理论上带机也能24h运行,当然带机连续运行没有离心机可靠。
5 机器的寿命问题
质量好的带机其轴承寿命都超过20a,与主机寿命差不多,滤带确实需要常更换,滤带一般能连续进行2000h操作,如果间断运行,保养良好也是2~3a更换一次,不管是国产还是进口带机,滤带一般都可用国产滤带代替,因此更换滤带成本并不高,而卧螺离心机目前国产设备较进口设备差距较大,如果更换螺旋,必须是国外原产的,因此这将会带来很多麻烦,更换成本很高。
6 投资问题
从投资上看,带式一体机若为进口高档次产品,全套约20万美元,国产则更低,而一套离心浓缩脱水机约30万美元,由于产品档次差异或其他具体原因,价格会有所出入,但是一般来讲,相同档次的产品,离心机价格要比带滤机高。然而,由于离心机占地少,污泥浓缩脱水间土建费用可节省一些,两者基本相互抵消,也就是说带机与离心机投资费用相差不多。
7 小结
从以上分析外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。不需冲洗水,带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,一定要具体问题具体分析,切不可盲目跟风。