引言

目前國(guó)內(nèi)外主要采用的機(jī)械脫水干化有帶式壓濾機(jī)脫水、離心機(jī)脫水和板框壓濾機(jī)脫水，其中高效隔膜板框壓濾機(jī)是在普通板框式壓濾機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，較其他機(jī)械脫水方式具有自動(dòng)化程度高、泥餅含水率低、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)越來(lái)越被廣泛應(yīng)用于河湖污泥處理和城市污水處理等領(lǐng)域。

高效隔膜板框機(jī)工作原理

普通板框壓濾機(jī)由交替排列的濾板和濾框構(gòu)成一組濾室，濾板的表面有溝槽，其凸出部位用以支撐濾布，濾框和濾板的邊角上有通孔，組裝后構(gòu)成完整的通道，能通入懸浮液、洗滌水和引出濾液，板、框兩側(cè)各有把手支托在橫梁上，由壓緊裝置壓緊板、框，板、框之間的濾布起密封墊片的作用，由供料泵將懸浮液壓入濾室，在濾布上形成濾渣，直至充滿濾室，濾液穿過(guò)濾布并沿濾板溝槽流至板框邊角通道，集中排出。過(guò)濾完畢，打開(kāi)壓濾機(jī)卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊板、框，開(kāi)始下一工作循環(huán)。

隔膜式板框壓濾機(jī)應(yīng)用關(guān)鍵參數(shù)

初始疏浚泥漿與進(jìn)料針對(duì)城市湖泊或河道疏浚的泥漿濃度一般較低，質(zhì)量濃度大約為8%，為提高板框壓濾機(jī)的生產(chǎn)效率、降低電耗、提高效益，一般需進(jìn)行泥漿濃縮、調(diào)理等工藝處理，處理后泥漿質(zhì)量濃度可達(dá)到25%，可提高板框壓濾機(jī)脫水效率150%以上。

固體污泥量與進(jìn)料方式一般板框壓濾機(jī)單個(gè)周期處理固體污泥量為設(shè)計(jì)最大值的85%～100%，即濾室腔體的污泥充盈率。一般進(jìn)料時(shí)間越短、污泥充盈率越高，則生產(chǎn)效率越高，工程成本越低。該類工藝中常用的供漿設(shè)備為渣漿泵，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化后，采用雙進(jìn)料泵可減少進(jìn)料時(shí)間，增加固體污泥量，提高生產(chǎn)效率。雙進(jìn)料泵供漿方式為：供漿開(kāi)始階段采用高流量低揚(yáng)程渣漿泵，快速填充板框機(jī)濾腔，充盈率達(dá)到85%以上后，切換采用低流量高揚(yáng)程渣漿泵，在進(jìn)一步壓榨淤泥同時(shí)，進(jìn)一步提高板框?yàn)V腔充盈率，提高固體污泥量。

工程實(shí)例

工程概況與工藝介紹

武漢某湖清淤項(xiàng)目總設(shè)計(jì)清淤方量約102萬(wàn)m3，采用環(huán)保疏浚及高效隔膜板框壓濾機(jī)脫水干化一體化工藝，脫水干化后形成濾餅約44.5萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)要求濾餅含水率不大于40%，尾水懸浮物含量不大于20mg/L。

污泥濃縮與調(diào)理

該湖清淤疏浚泥漿質(zhì)量濃度大約8%，通過(guò)自然重力沉淀濃縮后質(zhì)量濃度約達(dá)到25%，可提高板框壓濾機(jī)脫水效率200%以上。濃縮后污泥進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)添加生石灰和粉煤灰的組合固化劑（生石灰約占濾餅比重2%，粉煤灰約占濾餅比重3%），添加特制固化劑的作用是破壞污泥的親水膠體結(jié)構(gòu)，改善污泥的脫水特性[4]，生石灰與粉煤灰的組合同時(shí)還能改善污泥的孔隙結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)污泥透水性，提高板框機(jī)脫水速率。在調(diào)節(jié)池內(nèi)固化劑與污泥攪拌混合均勻后采用渣漿泵進(jìn)入板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水干化。

板框壓濾機(jī)脫水

干化隔膜式板框壓濾機(jī)工作單個(gè)循環(huán)主要包括5步：壓緊濾板→進(jìn)料→隔膜壓榨→反吹→卸料→壓緊濾板進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。進(jìn)料前由液壓系統(tǒng)將濾板壓緊，完全壓緊后開(kāi)始進(jìn)料。在進(jìn)料前10～15min采用高流量渣漿泵供漿，將濾室腔體基本填充滿后切換高揚(yáng)程渣漿泵供漿5～10min，關(guān)閉進(jìn)料泵，開(kāi)啟壓榨閥門(mén)。維持壓榨壓力在1MPa左右，保持10～15min，當(dāng)出液嘴的水流由連續(xù)出水變成點(diǎn)滴出水時(shí)，可關(guān)閉壓榨閥門(mén)，打開(kāi)反吹氣閥，反吹10s左右即可將壓濾機(jī)中心進(jìn)料管中殘留的污泥及隔膜腔內(nèi)的殘余濾液排出。壓榨結(jié)束后壓緊板后退，采用拉板小車可自動(dòng)卸料。整個(gè)循環(huán)周期時(shí)間約為45～60min，濾餅厚度可達(dá)35～40mm，含水率≤40%，尾水懸浮物含量ss≤20mg/L。

運(yùn)行成本與工程效益

在武漢某清淤項(xiàng)目中，施工運(yùn)行成本情況,高效隔膜板框式壓濾機(jī)在污泥脫水干化處理中的單噸污泥處理成本約44.46元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)污泥石灰干化技術(shù)的單噸污泥處理成本（約93.7元/t），也低于離心機(jī)脫水（92.26元/t）和帶式壓濾機(jī)脫水技術(shù)在污水處理中（242.84元/t）的單噸污泥處理成本，可見(jiàn)高效隔膜板框式壓濾機(jī)在污泥脫水干化處理中具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)論

高效隔膜板框式壓濾機(jī)脫水干化是一種高效低成本的城市污泥處理技術(shù)，經(jīng)該工藝處理后的濾餅可滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》（CJ/T249—2007）的含水率要求（含水率W≤45%），生產(chǎn)的尾水滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）的尾水懸浮物含量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求（ss≤20mg/L）。本工程的實(shí)踐表明，高效隔膜板框壓濾機(jī)脫水干化工藝在武漢某湖清淤工程中的應(yīng)用是成功的，本工程的經(jīng)驗(yàn)可供類似工程參考。