污泥中的水分赋存状态大致有4种形式：裂隙水、毛细结合水、表面吸附水、内部水。除了裂隙水，其他3种水的表面都被强大的负电子包裹着，因此不能用物理方法将污泥与水分离开来。目前，常见的脱水机都是利用压滤的方法对污泥进行处理，实现污泥脱水。本文详细介绍了各类脱水机的构造及特点。

1 脱水机类型及其工作原理

1.1 带式脱水机

一般带式脱水机主要由滤带、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。带式脱水机是通过上下2条张紧的滤带夹带着污泥层，在一连串有规律排列的辊压筒中呈S形游走，依靠滤带本身的张力不断地对污泥进行剪切和压滤，将污泥层中的水分挤压出来，从而得到含固率较高的泥饼，实现污泥脱水的目的。为防止滤带堵塞，在污泥脱水过程中，还需不断用高压水对滤带进行冲刷。

带式脱水机进入国内时间较早，为大多数污水厂和自来水厂所接受。带式脱水机噪声小、电耗少，且出泥效果受进泥负荷的影响不大，具有出泥含水率较低、管理控制相对简单、对操作人员的素质要求不高等优点。但带式脱水机也存在占地面积和冲洗水量较大，出现滤布堵塞、滤带跑偏等缺点。另外，由于带式脱水机采用开敞式运行，因此脱水机车间环境较差。带式脱水进泥含水率要求一般在97.5%以下，出泥含水率一般在82%以下。

1.2 板框式脱水机

板框式脱水机主要由凹入式滤板、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一侧光电保护装置等构成，其基本构造是一个焊接的框架、一系列滤板以及滤布，每页滤板都有2片滤布包裹，这2片滤布由穿过滤布中央小孔的一个套筒连接。在压滤过程中，污泥进入滤板之间的箱室，通过液压挤压使污泥留在滤布上，滤液直接流出。

板框式脱水机可以过滤固相颗粒粒径在5μm以上、固相浓度在0.1%～60%的悬浮液，粘度大或胶体状的难过滤物料以及对滤渣质量要求较高的物质。板框式脱水机优缺点明显，它对进泥浓度适应性强，且出泥含固率较高，絮凝剂投加量小（甚至可以不加）；但该设备占地面积大，无法实现连续进泥处理，且工作时设备为开敞式，工作环境较差。另外，板框式脱水机的附属设备较多，因此后期脱水处理的故障率也相对较高。板框压滤脱水进泥含水率要求一般在97%以下，出泥含水率一般在65%～75%之间。

1.3 离心式脱水机

离心式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筒后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩入转鼓腔内。由于污泥颗粒的比重比水大，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；而比重小的水产生的离心力也小，只在固体层内侧形成液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的出口连续排出，液体则从堰口溢流出并排至转载外，汇集后排出脱水机。

离心式脱水机具有污泥浓缩、脱水一体化处理功能，可实现全封闭运行，现场环境较好。离心脱水机对絮凝剂和清洗用水的消耗量少，因而与带式和板框式脱水机相比其运行成本低廉。另外，其设备布局紧凑，占地面积小，可显著减少基建投资。离心脱水机可以进行连续脱水处理，运行方式灵活，工作稳定可靠，不容易出现故障，受进泥浓度变化影响小，而且污泥含固率高，出泥量大。离心脱水机缺点是电耗高，且噪声很大。离心脱水机转轮或螺旋的外缘极易磨损，目前新型离心式脱水机螺旋外缘大多做成装配块，便于进行更换，其材质一般为碳化钨，价格昂贵。离心脱水进泥含水率要求一般为95%～99.5%，出泥含水率一般为75%～80%。

1.4 螺压式脱水机

螺压式脱水机运行原理是将浓缩污泥与絮凝剂通过管道混合器混合，送入絮凝反应器进行反应，形成絮体，随后进入脱水机，采用螺旋轴提升和挤压，经过滤网截留实现污泥脱水。螺压式脱水机占地面积小、冲洗水量少、噪声低、车间环境好，但单台设备处理量较小，上清液固体含量高，因此国内应用实例尚不多，主要用于小型污水站活性污泥直接脱水，并且在污水站建设中可取消污泥浓缩池的设计，节约成本。

典型的螺压式脱水机有叠螺式脱水机，发明于日本，它是利用多重叠片和多重游动叠片构成的一组或几组过滤单元。每一组过滤单元都分为浓缩段和脱水段2部分，从浓缩段的污水进口到脱水段的泥饼出口，螺旋轴的螺距逐渐变小，固定叠片与游动叠片之间的间隙也逐渐变小。污泥出口处设有背压板，以调节螺旋腔内的压力。叠螺式污泥脱水机将污泥的浓缩和压滤脱水工作在一个筒内完成，取代了传统的滤布和离心的过滤方式。

在污泥处理量相同时，叠螺式脱水机相比于离心式脱水机可节能85%，占地面积仅为其一半；在表面清洁方面，相比带式脱水机可节水95%。叠螺式脱水机尤其适合处理食品加工工厂经过加压处理的絮丝等含油污泥。螺压脱水进泥含水率要求一般为95%～99.5%，出泥含水率一般为75%～80%。

2 实例分析

2.1 带式脱水机实例分析

针对带式脱水机的几个突出问题进行调整解决：

（1）在淮南西部污水厂，针对带式脱水机开敞式的运行，增加不锈钢外罩。

（2）在紫外消毒渠或者接触池之后增加中水回用管道，利用中水冲洗滤带，从而解决了带式脱水机需要大量冲洗水的问题。

（3）针对滤带容易跑偏问题，在淮南污水处理的脱水机中增加跑偏纠正程序，运行中可以检查滤带运转位置。以上改进措施虽然解决了带式脱水机的一些弊端，但后期使用中仍存在2个突出问题：

①运行成本比较高，主要是所用絮凝剂的分子量高，价格为2～3万/t，1台2m带式脱水机1天工作8h的用药量一般在15kg。

②带式脱水机的易损件多，其转轴、齿轮、轴承及滤带等易受到污水腐蚀，容易损坏，配件维修费较高。

2.2 板框式脱水机实例分析

板框式脱水机脱水后泥饼含水率很低，含固率高达45%以上，能够回收多大99.9%的固体物。板框式脱水机是一种适应性很强的脱水设备，特别适用于对脱水污泥含固率要求较高和难脱水污泥的情况。在高脱水率的优越条件下，当污泥含水率由98%降至70%时，污泥体积只有原来的1/15，这大大降低了运输成本，避免了二次污染。板框式脱水机具有可预留滤板数量的特点，当水厂污泥量增加时，只需在预留位置加装滤板即可提高板框脱水机的污水处理能力，大大减少了二次投资的费用。板框式脱水机相比于其他类型脱水机的缺陷是不能连续处理，且辅助设备较多，在运行中可能会出现压滤机的行走机构、机体框架的变形以及辅助设备故障等问题，系统运行稳定性较弱。

2.3 离心脱水机实例分析

在后期运行中，业主运行人员对离心式脱水机的评价就是结实耐用，由于离心式脱水机相比于带式和板框式结构简单，因而设备故障率较低，在二期扩建时受到业主的青睐。另外，离心式脱水机对絮凝剂量要求较少，一般混合污泥脱水时的加药量在1.2kg/tds左右，并且在离心机内本身离心力场很大，能将细小的污泥与水分离，因此污泥的回收率可以达到95%。离心式脱水机出厂前已完成整体拼装，配套设备仅有加药装置和污泥进料泵、出料输送机，因此安装调试较为简单，并且采用整机全密封操作，车间环境好。离心机可连续工作，连续进出料，劳动强度低，一人可同时操作多台离心机设备，运行前设置好污泥的浓度、污泥量、加药量等指标，即可自动连续地处理污泥。此外，当脱水过程中进料浓度变化时，离心机的转鼓、螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整。

3 结语

南方污水处理厂由于占地面积大，地理位置较偏僻，有大量中水可以回用，可以考虑选用带式脱水机或者离心式脱水机，而自来水厂可以考虑使用离心式脱水机或者螺压式脱水机。目前 对污泥处置要求提高，在污泥脱水环节上实现低投资成本、低运行成本、低能耗、高污泥脱水率将是未来脱水机发展的趋势。