1 污泥脱水的必要性

近年来，随着我国社会经济和城市化的发展，供排水管网扩建，污水处理厂的增加，污泥产量越来越多，但是目前国内污泥处理的处置水平低，污泥经过常规的浓缩脱水后，难以达到污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化的要求，并带来环境的二次污染和供排水、污水处理正常运行的困难。虽然有些水处理企业，也投入一些污泥机械脱水设备，但是由于技术落后，出泥干度低，总是不尽人意。《国务院关于发展循环经济的若干意见》已把污泥减量化、资源化利用，作为发展循环经济的重点环节之一。推行城市污泥的无害化、减量化、资源化利用已经成为行业专家、公众共同关注的焦点，进入“十二五”之后已经成为地方政府的施政目标。因此污泥处理处置，已经成为污水处理、环境整治过程中的新课题，成为发展循环经济，建设和谐社会的新任务。

众所周知，国内外常用的城镇污水处理厂污泥处理处置的主要方式有土地利用、填埋、建筑材料利用和焚烧等。从污水处理厂排出来的污泥一般是由松散的物质组成，含水率较高（95%～99%），污泥容积可达其所含固体容积的数十倍。污泥的体积非常庞大，性质很不稳定，极易腐化，不利于运输和处置，故需及时 行减容化和稳定化的处理。首先是污泥浓缩，其目的是为了减少污泥的体积，其次是污泥稳定和无害化，然后是污泥脱水。其中污泥浓缩和脱水是沟通过物理方法提高污泥中的固体含量，达到污泥减容的目的。污泥经过浓缩处理后其含水率为94%～96%左右，但仍为流动状态，需进一步经过脱水处理，提高泥饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。

2 污泥脱水设备介绍

一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。下面就国内污水处理厂经常选用的压滤机（包括带式压滤机和板框式压滤机）和离心式脱水机的工作原理、设备选型时需重点考虑的问题及维护运行成本等作一介绍。

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。在设备选型时，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能耗少、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。在做污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤机以降低工程投资。目前，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机，例如北京高碑店污水处理厂一期工程五台脱水机全部是带式压滤脱水机，自投入运行以来情况良好，所以在二期设备选型时仍然选用了这种机型。

2.2 离心式脱水机

离心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，离心力也小，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，液体则由堰口溢流排至转鼓外，汇集后排出脱水机。

离心脱水机关键的部件就是转鼓，转鼓的直径越大，脱水处理能力就越大，但制造及运行成本都相当高，很不经济。转鼓的长度越长，污泥的含固率就越高，但转鼓过长会使性价比下降。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。在对离心式脱水机进行选型时，因转轮或螺旋的外缘极易磨损，对其材质要有特殊要求。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。

离心脱水机具有噪音大、能耗高、处理能力低等缺点。国内只有上海、浙江等为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机，如果选择大型离心脱水机，就只能依靠进口，会增加工程投资，同时，离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大，对运行人员的素质要求较高，因此一般污水处理厂均不采用离心脱水机工艺。但近几年，随着科技进步，离心式脱水机的脱水技术在国外有了长足发展，例如瑞典Alfa Laval公司生产的螺旋离心式脱水机，其泥饼含固率可达30%以上，而且操作是在全封闭的环境中进行，脱水机周围没有任何污泥及污水存在，也没有恶臭气味，可以大大改善运行人员的工作环境，因而受到业界人士的青睐。

2.3 板框式压滤脱水机

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。它主要由凹入式滤板、框架、自动-气动闭合系统、侧板悬挂系统、滤板震动系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身-侧光电保护装置等构成。设备选型时，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，泥饼含固率高达35%，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）框架的材质。

（3）滤板及滤布的材质。要求耐腐蚀，滤布要具有一定的抗拉强度。

（4）滤板的移动方式。要求可以通过液压—气动装置全自动或半自动完成，以减轻操作人员劳动强度。

（5）滤布振荡装置，以使滤饼易于脱落。

与其他类型的脱水机相比，板框式压滤机的缺点是占地面积较大。同时，由于板框式压滤机为间断式运行，效率低，操作间环境较差，有二次污染，国内大型污水处理厂已很少采用。但近年来，国内外环保设备生产厂家在该机型上进行了大量开发研制工作，使其适应了现代化污水处理厂的要求，如通过PLC系统控制就可以实现系统全自动方式运行，其压滤、滤板的移动、滤布的振荡、压缩空气的提供、滤布冲洗、进料等操作全部可通过PLC远程控制来完成，大大减轻了工人的劳动强度。

由此可见，根据不同类型脱水机性能的比较分析可以看出，不同的污水处理厂在进行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。

不同型式脱水机几种性能的比较：

不同型式脱水机脱水方法的比较：