1 概述

北江水厂是佛山市三水区“村村通”重点供水工程，是进一步确保三水区安全优质供水、促进社会经济可持续发展和建设社会主义新农村的重点工程，工程首期供水能力为30×10⁴m³/d，远期供水能力为80×10⁴m³/d。项目以北江为水源，位于三水区芦苞镇刘寨村委会新谭村，供水服务区域为三水区中北部区域，供水范围涵盖西南街道、乐平镇（三水中心科技工业园）、芦苞镇、大塘镇以及南山镇五个镇，约526km²，服务人口为36.5万。

自来水厂生产废水中含有大量来自原水的污染物，生产废水直接排放会对地表水体造成污染，因此需要对其进行处理。自来水的污泥量受多种因素影响，包括原水水质，水处理药剂投加量、受用的净水工艺和排泥的方式等。

2 工艺原理

离心式污泥脱水机的分离原理与普通的沉降离心机相同，也是靠离心沉降的原理来实现浓缩脱水。由于污泥浓缩的工艺要求高，决定了该类型的离心机必须具有小差速、双向挤压并且带有自动反馈调节装置、推料功率自动补偿的功能。其工艺原理为：待处理的污泥与一定剂量的高分子絮凝剂混合进入离心机后，絮凝成的矾花在离心力场的作用下固液分离，由于离心机的差速较小，整个系统推料过程非常慢，以至于在螺旋叶片之间的污泥越积越多，当螺旋锥段的叶片成全充满时，就形成了双向挤压的状态，这时脱水污泥被挤得非常干，当污泥越积越多达到半堵塞状态时，自动反馈装置将差速自动加大，推料功率增加，将挤干的污泥排出，从而达到污泥脱水的要求。

3 离心式污泥脱水机的应用

离心式污泥脱水机具有工艺过程简单、操作控制方便、自动化程度高、耗药量小、工作环境好等优点。北江水厂采用佛山安德里茨有限公司制造的D5LL卧式螺旋离心机。D5LL离心式污泥脱水机的主要技术参数如下：

转鼓长度：2600mm

额定扭矩：7960N·m

额定转速：3000r/min

差速可调范围：0～14r/min

在运行过程中，北江水厂的污泥浓度在99.5%～97.5%（含水率）之间，产水后经浓缩池浓缩的污泥经D5LL离心式污泥脱水处理后，脱水泥饼含固率≥35%，达到了预期的浓缩脱水效果。

3.1 投药量与脱水泥饼含固率之间的关系

投药量对脱水泥饼含固率变化的影响比较大，但当投药量足够大时，再增加投药量对脱水泥饼含固率几乎没有影响。从工艺的要求和运行成本上考虑，絮凝剂的投加量在2.5～5kg/TDS内比较适宜。

3.2 螺旋差速与脱水泥饼含固率之间的关系

差速越大，推料速度越快，泥饼在机器中的停留时间越短，被挤压的时间也越短，泥饼的含固率就低，分离水含固率就可能越大；反之，转速差越小，污泥在离心机内停留时间越长，固液分离越彻底。要得到理想的泥饼，较佳的差速为6～10r/min。

4 干泥产量的确定

4.1 计算法

根据投加混凝剂在混凝过程中的化学反应、原水中悬浮固体对污泥量的贡献及其他污泥的来源，可以近似地计算出污泥的产量。当硫酸铝用作混凝剂时，氢氧化铝是形成污泥的主要产物。根据方程式的计量关系，投加1mg/L的Al₂(SO₄)₃·14H₂O会产生0.26mg/L左右的氢氧化铝沉淀物。原水中的悬浮物因为在混凝中不发生化学变化，它将产生相同重量的干污泥。其他水处理中的添加物，如高分子絮凝剂或粉末活性炭，也可认为以1:1的比例产生污泥。

根据以上分析，可以建立干泥量的计算公式。同样的分析也适用于铁盐作为混凝剂的净水工艺。

4.2 干污泥量的计算

原水浊度与悬浮物换算系数为1.1。

药剂投加量：北江水厂采用聚合氧化铝作为净水剂，投加量为1.68mg/L。

表1：北江水厂2010年1-6月的干泥量

采用重力浓缩池，浓缩后污泥含水率为99.5%～97.5%，而脱水离心机进机含固率不宜小于3%，故取浓缩后污泥含固率为3%计算。北江水厂1#离心机处理的污水脱泥量为15～30m³/h，以每小时处理20m³计算，得出表2所示北江水厂的运行时间。

表2：离心机运行时间

从表2可见，河水处于低浊度期时，离心机每天需要处理的污水脱泥量少，运行的时间短，不利于离心机的运行，隔几天才开一次机。

5 总结

（1）北江水厂排泥水处理工艺选择合理，设计 ，占地面积小，运行管理方便，固液分离效果好，泥饼含固率高，分离水清，污泥回收率高。

（2）离心脱水机可作为北江水厂排泥水固液分离脱水机械，其密封运行，操作方便，自动调节差速，出泥含固率高，环境卫生，耗药量低，对进泥含固率的适应范围宽，分离水质好。

（3）根据水厂每天的处理水量、原水平均浊度及当天的混凝剂投加量，可以计算出每天的干污泥量。然后对一段时期内日干污泥量进行统计分析，就可以得到平均每天的干污泥量和较高日的干污泥量。