1背景

根據(jù)2007年建設(shè)部發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠處置一混合填埋泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和2008年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《生活垃圾填埋污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，要求進(jìn)入生活垃圾填埋場進(jìn)行填埋處置的污泥含水率必須小于60％。目前常用的污泥機(jī)械脫水設(shè)備主要有真空過濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)、隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)。其中帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)等一般只能保證出泥含水率在80％左右，隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)則具有出泥含水率低、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，采用化學(xué)藥劑進(jìn)行調(diào)理改性，能實(shí)現(xiàn)脫水污泥含水率低于60％，是近年來污水廠污泥深度脫水處理的主要工藝設(shè)備。本文介紹了隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作流程，并對二者的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了比較分析。

2壓濾脫水技術(shù)原理的發(fā)展概況壓濾脫水技術(shù)原理大致可以分成四個(gè)階段：

(1)利用壓力將泥漿中的大部分水壓榨出來，但濾餅里仍然留有較多的水分。(2)增加了二次壓榨，即在開板卸料前增加一次短時(shí)間的機(jī)械壓榨過程，進(jìn)一步降低濾餅的含水率。(3)隨著濾板結(jié)構(gòu)的變化，在濾板的表面上加蓋了一層橡膠膜，橡膠膜具有一定的彈性，當(dāng)封閉的濾室內(nèi)充滿待過濾的泥漿后，往橡膠膜和濾板的夾層內(nèi)壓入高壓氣體或液體，使橡膠膜鼓起壓縮泥漿，進(jìn)行擠壓脫水，該壓力在0．05—0．2MPa之間。通過橡膠膜的擠壓作用，可使泥餅的含水率降低2％一4％。由于橡膠膜的收縮，也可提高卸餅的效果。

(4)為了提高壓濾壓力，采用鋼制框加固的濾板，在濾板周邊鑲嵌橡膠條，這種濾板易于維修，防腐性好，承受的壓力大大提高，濾板對腔內(nèi)污泥的擠壓壓力最大可達(dá)5．0MPa。根據(jù)壓濾機(jī)的脫水原理及其結(jié)構(gòu)的發(fā)展情況，壓濾脫水設(shè)備的發(fā)展主要分為三個(gè)階段：第一階段主要有板框式和廂式壓濾機(jī)，第二階段以隔膜廂式壓濾機(jī)為主，第三階段有高壓板框壓濾機(jī)。3隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及工作流程本文對目前較為常用的隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓板框壓濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成、工作流程及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行介紹。

3．1隔膜廂式壓濾機(jī)隔膜廂式壓濾機(jī)由隔膜板和廂式濾板組成濾室，彈性隔膜板安裝在濾板和濾布之間，入料結(jié)束，過濾物在濾室中處理分離成固體和液體，再向隔膜板中通入氣體(空氣)或液體(水)，鼓起的隔膜壓迫濾餅，進(jìn)一步降低濾餅含水率。隔膜壓濾機(jī)的工作流程主要分為進(jìn)料過濾、反吹、隔膜壓榨、拉板卸料、水洗5個(gè)步驟，一般情況下，壓濾機(jī)正常工作7-15d后進(jìn)行1次水洗。進(jìn)料過濾過程先由低壓污泥螺桿泵進(jìn)料，再以高壓污泥螺桿泵進(jìn)料，進(jìn)料最高壓力可達(dá)1．2MPa。進(jìn)料結(jié)束后，通1．5-1．8Mea高壓水(最高可達(dá)2．OMPa)進(jìn)入隔膜內(nèi)，通過隔膜變形擠壓腔內(nèi)污泥，使污泥中的水壓濾出來。配合使用化學(xué)藥劑對污泥進(jìn)行調(diào)理改性，出泥含水率可穩(wěn)定控制在60％以下。隔膜壓濾機(jī)具有壓榨壓力高、耐腐蝕性能好維修方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。在單位面積處理能力、降低濾餅水分、對處理物料的性質(zhì)的適應(yīng)性等方面都表現(xiàn)出顯著的效果，如今隔膜壓濾機(jī)己被認(rèn)為是普通廂式壓濾機(jī)的替代升級(jí)設(shè)備。針對不同的隔膜材質(zhì)，隔膜壓濾機(jī)可分為橡膠隔膜式和高分子彈性體隔膜式隔膜壓濾機(jī)。橡膠隔膜式壓濾機(jī)主要應(yīng)用于弱酸、弱堿、及不是有機(jī)溶劑的過濾，在同等氣源氣量條件下，橡膠隔膜鼓膜是高分子隔膜鼓膜的三倍，可以大大降低能耗。高分子彈性體隔膜式壓濾機(jī)則用在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑物料，性能相對而言更為理想，使用壽命更長。

3．2鋼制高壓壓濾機(jī)鋼制高壓壓濾機(jī)在傳統(tǒng)壓濾機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用全鋼結(jié)構(gòu)的濾板，通過在濾板上設(shè)置大量的小孔和通道，為壓榨過程提供水濾出的通道。經(jīng)過調(diào)理改性后的污泥通過柱塞泵打入濾板腔后，由油缸提供穩(wěn)定的壓力作用于濾板上，濾板之間的彈性機(jī)構(gòu)在壓力作用下產(chǎn)生壓縮變形，對腔內(nèi)污泥施加平行穩(wěn)定、遞增式的壓力，持續(xù)的對腔內(nèi)污泥進(jìn)行壓濾脫水，透過濾布析出的水經(jīng)過濾板小孔流出。鋼制高壓壓濾機(jī)的工作流程主要分為保壓、進(jìn)料、壓榨、卸餅四個(gè)步驟，在進(jìn)料之前，由油泵提供油缸壓力作用于壓緊板之上對濾板施加壓力直至壓力穩(wěn)定在1．OMea左右停止，以保證各濾板間隙的密封性。進(jìn)料過程由柱塞泵將改性后的污泥泵送至壓濾機(jī)的濾板間隙中，進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力范圍為1．0—1．5Mpa，最大可達(dá)2．OMea，一次進(jìn)料時(shí)間一般在20-40min。在進(jìn)料過程中，依據(jù)進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力，擠壓壓濾機(jī)腔內(nèi)污泥，使腔內(nèi)污泥進(jìn)行第一次脫水，當(dāng)進(jìn)料柱塞泵緩慢移動(dòng)時(shí)，說明壓濾機(jī)腔內(nèi)污泥已飽和。進(jìn)料完成后，由油罐提供壓力對腔內(nèi)污泥進(jìn)行平行施壓，油缸對濾板的腔內(nèi)污泥擠壓，壓力一般為2．5-3．5Mea，最大可達(dá)5．0MPa，單次壓榨時(shí)間為20—25min。壓榨完成之后，退出油缸，進(jìn)行卸餅操作，卸餅時(shí)間一般在lOmin左右。如發(fā)現(xiàn)腔內(nèi)污泥含水率過高時(shí)，可重復(fù)上述步驟，進(jìn)行二次壓濾。

4隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜上所述，隔膜壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)在結(jié)構(gòu)組成和工作流程上存在一定的不同，在實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)缺點(diǎn)，為此本文對隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)在工程應(yīng)用中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較分析。

隔膜廂式壓濾機(jī)相比，鋼制高壓壓濾機(jī)在壓濾周期、脫水污泥含水率、進(jìn)料泵配置、壓濾壓力等多個(gè)方面具有一定優(yōu)勢，更易于工程的應(yīng)用。在設(shè)備投資方面，鋼制高壓壓濾機(jī)的設(shè)備成本稍高，但其運(yùn)行成本相對較低，可以根據(jù)污泥的最終處置方式選擇適當(dāng)?shù)奶砑觿姑撍蟮哪囡災(zāi)軌驖M足焚燒，堆肥等多種后續(xù)處置的要求。但鋼制高壓壓濾機(jī)存在單次處理量較低，要達(dá)到相同處理量，出泥批次更多，人員工作強(qiáng)度更大的缺點(diǎn)。

5鋼制高壓壓濾機(jī)的工程應(yīng)用實(shí)例隔膜廂式壓濾機(jī)作為污泥深度脫水的常用設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于全國各地。鋼制高壓壓濾機(jī)則在近幾年開始慢慢的應(yīng)用于城市污泥的深度脫水，在全國也建設(shè)了一些污泥脫水示范工程，如下所示。工程實(shí)例l：安徽省六安城北污水廠污泥深度脫水項(xiàng)目是六安城北污水廠提標(biāo)改造項(xiàng)目(污水廠處理規(guī)模8萬噸／日)，于2011年10月開始建設(shè)，2012年1月建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目將含水率99％左右的剩余污泥一次性深度脫水至含水率50％以下，經(jīng)深度脫水后的泥餅部分用于填埋，部分用于磚廠制磚。工程實(shí)例2：淮北市污泥深度脫水項(xiàng)目為BOT項(xiàng)目，項(xiàng)目地點(diǎn)淮北市丁樓污水處理廠內(nèi)，污水處理廠規(guī)模為12萬噸／日，于2012年11月開始建設(shè)，2013年5月建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目將丁樓污水處理廠內(nèi)含水率99％左右的污泥，同時(shí)接受淮北市其他污水廠送來的含水率80％的污泥，合并處理至含水率50％以下的泥餅。經(jīng)深度脫水后的泥餅經(jīng)卜2天晾曬后降至含水率30％左右送至淮北市宇能垃圾電廠協(xié)同焚燒發(fā)電。工程實(shí)例3：阜陽市潁南污水處理廠污泥深度脫水工程，于2013年10月開始建設(shè)，2014年4月建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目將阜陽市潁南污水廠含水率99％的污泥經(jīng)濃縮后含水率在90—95％，濃縮后的污泥經(jīng)過加藥調(diào)理改性，再深度脫水至含水率50％左右，經(jīng)卜2天晾曬后降至含水率30％左右送至垃圾電廠協(xié)同焚燒發(fā)電。

6結(jié)論目前，隔膜壓濾機(jī)在污泥深度脫水中的應(yīng)用較為廣泛，脫水后泥餅的含水率能穩(wěn)定保持在60％以下，但因隔膜壓濾機(jī)需事先添加FeCl。和CaO對污泥進(jìn)行調(diào)理改性，且添加量較大，壓濾后的泥餅僅滿足混合填埋泥質(zhì)的要求。鋼制高壓壓濾機(jī)則可以通過選擇不含氯離子、石灰等的環(huán)保型藥劑或生物質(zhì)藥劑等不同的調(diào)理改性劑，對污泥進(jìn)行多級(jí)調(diào)理，分級(jí)改性，使脫水后的泥餅?zāi)軌驖M足焚燒，堆肥等多種后續(xù)處置的要求，拓寬了污泥深度脫水技術(shù)的應(yīng)用范圍。在工程設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)污泥的最終處置方式選擇脫水設(shè)備，以有效地降低污泥前端處理處置的投資成本和運(yùn)營成本。

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