在环保意识深入人心的今天，污泥处理技术日益为人们所重视，污泥处理是指对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。随着环保力度的加强和人们对已有污泥处理技术局限性的进一步认识，世界各国都在研发新技术，争取找到更经济、更合理的污泥处理方案。近年来，叠螺式污泥脱水机在我国得到了发展、创新和推广，由于叠螺式污泥脱水机易分离、不堵塞的特点，目前已广泛应用在市政污水处理及工业废水处理、石油化工、医药、纺织、冶金、食品饮料、矿山等领域。

污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质，含水率高，可高达99%，还含有大量促进植物和农作物生长的氮、磷、钾等营养成分，肥效较好，经过堆肥处理可以达到稳定化、无害化及资源化的目的，但由于有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，密度较小，呈胶体液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。另外污泥作为堆肥原料，要求原料的含水率为55%，才能进行好氧分解，因此污泥脱水处理是必需的。目前污泥脱水设备主要有板框式脱水机，在密闭的状态下，经过高压泵打入的污泥经过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的；擅长无机污泥的脱水，且对成型成块的污泥需再次稀释后进行挤压。但易堵塞，需要使用高压泵，不适用于油性污泥的脱水，高浓度污泥需稀释后泵入，造成前期脱水的浪费，难以实现连续自动运行，添加的固体粉末增加了污泥中固体含量，效率低。

本文设计了一种连续自清式叠螺污泥脱水机，其由固定环与游动环相互层叠，层叠的间隙由大变小，以增加过水空间；螺旋轴贯穿其中形成的筒状过滤结构。螺旋轴在输送污泥的同时，推动游动环做运动，具有自动清洁滤缝的功能，防止环片堵塞，从而确保脱水机持续稳定运行；可连续式操作，大大缩减前期的设计及施工成本。

1 连续自清式叠螺污泥脱水机结构设计及工作原理

1.1 整体结构设计

该设备主要由叠螺主体、螺旋推进器、固定环、游动环、电机、固定杆、进泥管、冲水管及出液口构成。其中叠螺主体是由固定环和游动环相互层叠，螺旋轴贯穿其中形成的过滤装置；前段为浓缩部，后段为脱水部；固定环和游动环之间形成的滤缝以及螺旋轴的螺距从浓缩部到脱水部逐渐变小；螺旋轴的旋转在推动污泥从浓缩部输送到脱水部的同时，也不断带动游动环清扫滤缝，以防止堵塞。

设备运行时，污泥从进泥管进入滤筒后受到螺旋推进器叶片的推送向卸料口移动，由于螺旋轴叶的螺距逐渐缩小，因此污泥所受到的压力也随之不断增大，并在压力的作用下开始脱水，水从固定环与游动环的间隙流出，同时设备依靠固定环和游动环之间的自清洗功能，清扫过滤间隙防止堵塞，泥饼经过脱水后在螺旋推进器的推进作用下从另一端的卸料口排出，脱出的水由出液口排出。

1.2 工作原理

1.2.1 浓缩

当螺旋推动轴转动时，设在推动轴外围的多重固活叠片相对移动，在重力作用下，水从相对移动的叠片间隙中滤出，实现快速浓缩。

1.2.2 脱水

经过浓缩的污泥随着螺旋轴的转动不断往前移动；沿泥饼出口方向，螺旋轴的螺距逐渐变小，环与环之间的间隙也逐渐变小，螺旋腔的体积不断收缩；在出口处背压板的作用下，内压逐渐增强，在螺旋推动轴依次连续运转推动下，污泥中的水分受挤压排出，滤饼含固量不断升高，实现污泥的连续脱水。

1.2.3 自清洗

螺旋轴的旋转，推动游动环不断转动，设备依靠固定环和游动环之间的移动实现连续的自清洗过程，从而巧妙地避免了传统脱水机普遍存在的堵塞问题。

2 叠螺式污泥脱水机在运行中常见的问题处理及注意事项

2.1 脱水后的污泥含水率相对较高

经叠螺式污泥脱水机脱出的泥饼含水率较高一直是一项硬伤，因为待处理的废水水质会根据季节和工艺的变化而产生较大变化，存在着诸多不可控的因素，因此经处理后的污泥也会相应不同。单靠设备自身的调节能力无法保证泥饼的含水率，所以在不同的季节要人为地进行一些手动调节以降低含水率。根据污泥含水量的不同，人工手动调节设备冲洗水阀门，水量大时关小，水量小时开大，保证了脱水后的泥饼稳定合格的含水率。

2.2 进泥管道的堵塞不畅

在脱水过程中，进泥管道堵塞不畅是较常见的问题，分析原因有两点：其一是污泥中含有大块的杂物，整个污水的处理过程中，虽经大、小格栅和旋流沉沙设备，往往还会有大块的杂物成为漏网之鱼溜进脱水机造成溢流口堵塞冒泥，更有甚者会卡死设备，对叠螺式污泥脱水机的危害很大。溢流口的堵塞只需手动清除大块杂物即可。然而设备卡死就必须停机拆开设备维修。采取的做法是遇到设备自身无法清除的大块杂物，人工手动清除，排除隐患。其二是跟季节有关的，冬季尤其是进入零度以下后，污泥的流动性会变得很差。这时候重点注意污泥管道的保温，必须保证污泥有效的流动性。在炎热的夏季，由于气温较高，污泥容易干燥变硬，这是夏季堵管的重要原因。此时采取的措施是通过加入回用水引导污泥的流动。虽然在运行中会先有一部分的回用水过来，但是很快就可以将流动性较差的干硬污泥引导过来，此时即可关闭回用水。整个过程还要配合进泥泵的转速调节才能够稳定有效的使污泥进入脱水机，水多的情况下进泥泵转速可适当调快，进泥稳定后可恢复正常。

2.3 注意事项

一是在污水处理过程中产生的剩余污泥，是呈胶状结构的亲水性物质，其特点是有机物含量高、颗粒较细、密度小、含水率高、不易脱水，该污泥经浓缩后含水率为95%～97%，为了满足叠螺式污泥脱水机对污泥处理连续性工作的要求，必须加入絮凝剂（聚丙烯酰胺）对污泥进行充分的调节，以改善污泥脱水性能；二是污泥中含有诸多有害物质，长期存于管道会挥发出许多有害气体，诸如硫化氢、氰化氢、一氧化碳、氯气、二氧化氯、甲烷、氢气等。在这些气体中硫化氢、氰化氢和一氧化碳属于有毒气体，氯气、二氧化氯属于腐蚀性气体，而甲烷和氢气属于易燃易爆气体。这些气体对人类是有害的，所以在污泥的处理过程中必须引起足够的重视，注意做好防护措施，保证自己和他人的安全。

3 装置试运行

试运行于2019年4月15日，在扬州茂源环保科技有限公司进行，试验介质为污水处理池污泥，检测表明该污泥脱水前含水率为97%～99%，泥饼含水率为71%～86%，密度约为1.1g/cm³，TDS（总溶解固体）质量浓度为73650mg/L，氯离子浓度为45610mg/L，污泥处理量为20m³/h，经试验，脱水后的污泥含水率≤80%，满足车载外运处置要求。

4 结论

（1）连续自清式叠螺污泥脱水机试运行表明：该装置对生活废水产生的剩余活性污泥具有良好的适应性，能够稳定地控制污泥含水率在80%以内，满足了城镇车载外运处置要求，有效降低了污泥的环境危害和风险，是一种理想的污泥脱水装置。

（2）相比于其它类型的脱水机，叠螺脱水机设计新颖，构造特殊，克服了常规压滤机容易堵塞、滤布难清理或者噪声大、能耗高的问题且保证脱水机能够稳定连续式工作。此外还简化了药剂投加设备及辅助设施，从而简化了工艺流程，具有相对投资低、占地面积小、运行费用低、自动化程度高、适用污泥浓度范围广等优点。