1 引言

机械浓缩设备为欧洲引进新的技术。有带式浓缩机和离心浓缩机2类。带式浓缩机一般与带式脱水机联合使用，根据浓缩机与脱水机的安装关系，可分为一体机、组合机和分体机3种。目前一般引进采用结构紧凑、占地小的一体机，此机将两者组装在一个机架上，浓缩段在上，脱水段在下，由一套驱动电机、清洗水泵、调偏机构、进布料器组成一个整体，带式浓缩段的作用是通过纤维芯带渗滤脱去污泥颗粒间的自由水，使污泥的流动性减小，提高污泥在滤带上分布的均匀性（如果高含水率污泥直接压榨脱水会导致严重跑料）。一体化浓缩脱水机为保证浓缩效果，安装有耙式分料器、翻转装置。为改善污泥脱水性能而投加絮凝剂，一般安装有三孔式文丘里管道混合器。离心浓缩机主要借助污泥颗粒与水在离心力和重力方面的差异来分离水和污泥，由于污泥颗粒的离心力和重力方面的差异来分离水和污泥，由于污泥颗粒的离心力是重力的500～3000倍，因而在很大的重力浓缩池内达到的浓缩效果，在很小的离心机内就可以完成。离心浓缩机构的构造和运行与离心脱水机相同，一般为卧螺式离心机，主要由转鼓和带空心转轴的螺旋输送器组成。带式浓缩机和离心浓缩机均可起到传统浓缩池的作用。对有机质含量高、含水率高、不易脱水的好氧活性污泥，一般采用离心浓缩机，而不宜采用带式浓缩机，对低负荷下运行的已完成一个（有机质）消化的活性污泥，其脱水性能比前述污泥好，浓缩时既可用带式机，也可用离心机。

目前常用的重力浓缩池，运行负荷一般50～90kg/m²·d，污泥在池内停留时间一般大于12h，目前仍作为城市污水厂污泥浓缩的主要技术。虽然工艺技术，构造和运行管理简单，但占地面积大，卫生条件差。不进行曝气搅拌时，在池内可能发生污泥的厌氧消化，污泥上浮影响浓缩效果，这种厌氧状态还使污泥已吸收的磷释放，重新进入污水之中。安装在中心的水下轴承易出故障，搅拌栅易腐蚀，常造成停池检修。

采用机械浓缩设备取代重力浓缩池，可以克服以上缺点，并便于实现自动控制。因此，城市污水处理总体工艺要求简单高效，更加注重脱氮除磷要求之时，机械浓缩这一新技术正逐渐为人们掌握并开始应用。

2 机械浓缩设备应用实例

（1）应用实例1。

许昌污水处理厂设计规模为16万t/d，一期建成规模为8万t/d。2000年底竣工投产，实际处理量为6万t/d左右，运行负荷为0.07～0.10kg BOD/kgss·d，所进污水中生活污水占52%。进水水质CODcr 273～356mg/L，BOD₅ 98～150mg/L，SS 200～300mg/L，NH₃-N 15～20mg/L，出水水质CODcr 23～12mg/L，BOD₅ 5～11mg/L，SS 10～2mg/L，NH₃-N 2～4mg/L，出水水质优于设计标准。污水处理采用卡罗塞尔氧化沟工艺，具体流程为：原污水→回转式粗格栅→潜污泵→阶梯式细格栅→旋流沉砂池→配水井→氧化沟→二沉池→出水。

污泥浓缩脱水选用德国Klein公司KS200浓缩脱水机，包括浓缩脱水机一台，螺杆泵一台，文丘里管道混合器一台，全自动干粉投药装置一套，螺旋输送器一套。一期安装了2台，带宽2000mm，浓缩段滤带面积为8m²，运行带速10～13m/min，浓缩段处理能力为40～60m³/h，允许进泥含水率在99%以下。

（2）应用实例2。

郑州污水厂设计规模为80万t/d，一期建成10万t/d，2000年投产，实际处理量为36万t/d左右。进水水质和出水水质均略高于许昌污水厂，该厂采用A-O工艺，具有一定脱氮除磷作用。污水处理工艺流程为：原污水→回转式粗格栅→潜污泵→阶梯式细格栅→平流式曝气沉砂池→分水池→中心进水幅流初沉池→前置缺氧曝气池→周边式辐流二沉池→出水。

该厂采用传统活性污泥法改良工艺（A-O法），污泥负荷为0.19～0.24kg BOD/kgss·d，剩余活性污泥含水率为99.3%～99.7%。脱水性能不好，不易以挤压形式脱除自由水，故选用离心机进行浓缩。该机为德国FLottweg公司Z53-4/454离心机，转鼓直径为529mm，转鼓长1.6m，无级调速，转速为3250r/min，转速差为25r/min。污泥允许进料含水率小于99.85%。单机处理能力为50m³/h，单机功率为45kW，一期安装4台，另外相同3台，用于混合污泥消化后脱水。

3 机械浓缩设备运行及其分析

（1）实例1。

浓缩段实际处理量为48～52m³/h，出泥含水率为78%～81%。与浓缩池相比，效果相同，但节省占地300m²，节省用电设备负荷35kW，免除了浓缩池及刮泥装置的维护。实际运行表明，主机运行与自控调节平稳可靠，噪声小于76dB（A）。但干粉投药系统和其自控常需人工操作。应注意调整好浓缩段带速、耙式分料器（角度、高度、距离），每次运行后滤带需清洗干净，否则易造成严重跑料，导致脱水段固体收率下降。

（2）实例2。

离心机运行时，进料量为35～40m³/h，浓缩后含水率为97%～98%。与同规模同工艺的天津东郊污水厂相比，节省占地1250m²，增加用电设备负荷180kW。污泥车间噪声高达95～103dB(A)，且离心机单机能耗较高。多机同时运行并用一套自控系统时，维持各台机器状态平衡需长期经验积累。另外应注意根据进泥含水率调整好液环层厚度与转速差，以保证浓缩效果。剩余活性污泥浓缩时一般以较小转速差运行，但应避免转速差太小造成转轴扭矩太大。

4 结论

工程实践表明，采用机械浓缩设备取代重力浓缩池，运行效果与重力浓缩池相同。其它点有：可以实现污泥浓缩过程机械化与自动控制，满足污水处理脱氮除磷的要求，并克服浓缩池占地面积大，卫生条件差的缺点。其缺点有：带式浓缩不适用于脱水性能差的高活性污泥浓缩，离心浓缩机噪声高、能耗高。