廂式隔膜壓濾機的污泥深度脫水工藝

2022/05/18 分類:技術文獻 983

引言

傳統的機械脫水設備，如帶式壓濾機、離心機和普通板框壓濾機等只能將污泥脫水至含水率80%左右,而含水80%的污泥呈流塑態，力學性能差，難以滿足垃圾填埋場處置的要求。對此，國家相關部門近期相繼發布污泥處理處置的文件,要求進入垃圾填埋場填埋的污水處理廠污泥含水率應V60%。要實現污泥含水率＜60%的目標，一般需采用基于廂式隔膜壓濾機的污泥深度脫水工藝。該工藝也為污泥無害化處置和資源化利用奠定了基礎。

廂式隔膜壓濾機的污泥深度脫水工藝-板框廂式隔膜壓濾機

污泥深度脫水工藝

污泥深度脫水處理一般包括污泥濃縮、污泥調質和壓濾脫水3個步驟。

1）污泥濃縮主要將含水率＞99.2%的剩余污泥濃縮為含水率97% ~ 98%的污泥，以減少污泥處理體積。污泥濃縮一般釆用傳統的重力濃縮或機械濃縮方式。

2）污泥調質主要包括物理調質、化學調質和生物絮凝調質3種技術。其中化學調質應用最多最廣。化學調質是通過向污泥中投加調理劑，改善污泥的脫水性，減少和抑制污泥中的病原菌。污泥調理劑包括表面活性劑、混凝劑、絮凝劑、助濾劑和穩定劑等。污泥調質系統包括污泥反應攪拌系統、藥劑計量和投加系統等。

3）壓濾脫水系統一般由全自動廂式隔膜壓濾機、壓濾機進料（進泥）系統、氣源系統、壓榨系統、卸泥輸機進泥管中的污泥及泥餅表面的表面水，使泥餅含水率＜60%。

系統設計要點

2.1調質系統

污水廠污泥中的固體物質主要是膠質微粒，與水的親和力很強，若不作適當的調理處理，直接釆用廂式隔膜壓濾機脫水難以達到含水率v 60%的要求。由于污泥的種類和組成成分不同，同一種化學調理劑在不同污泥中使用的效果和投加量是不同的，因此在調質系統設計前，宜進行試驗，試驗不同調理劑應用效果，并確定投加量和分析調理成本,選擇適宜的調理劑。

此外,向污泥中投加調理劑還應考慮如下問題。

1）是否會增加脫水污泥體積和質量，從而增加污泥處置費用。

2）是否會改變污泥中營養物質的結構和形態，降低資源化利用的價值。

3）是否會改變污泥的性質,對生態環境造成二次污染。

4）選用的調理劑是否易獲取，調理系統設計上是否考慮多種藥劑都可投加的可行性。

2.2進料系統

壓濾機進料（進泥）泵的選擇，應與壓濾機的選型相適應。壓濾機進料過程中的壓力由低到高變化，流量由大到小變化。因此一般1臺壓濾機須配備1臺大泵和1臺小泵。當壓濾機剛開始給料時，運行大泵，其流量大，壓力低;當保壓時，運行小泵，其流量小，壓力高。大、小泵都宜采用變頻調速，以滿足流量和壓力變化。

為保護調質后的污泥絮體不被進料泵破壞，泵輸送過程不宜產生高速旋轉或較大剪切力。螺桿泵屬于旋轉式容積泵，可以連續、無脈動地輸送含有固體顆粒和黏稠度高的介質,特別適用于輸送調質后的污泥，最大程度地保持調質后的污泥特性。

此外,螺桿泵選型時還應注意以下3點。

1）一般污泥中的顆粒物較多，高轉速螺桿泵加速了轉子與定子間的磨耗,會縮短螺桿泵的使用壽命。因此，需注意螺桿泵的轉速選擇，一般宜v 400 r/min。

2）由于大部分化學調質后的污泥具有很強的酸堿性,故螺桿泵的轉子材質宜選擇不銹鋼，定子材質宜選擇三元乙丙橡膠（EPDM） _o

3）螺桿泵不允許在斷料的情形下運轉，一當發生，橡膠定子由于干磨擦,瞬間產生高溫而燒壞，因此螺桿泵應安裝干運行保護器或斷料停機裝置,確保不斷料運行。

2.3壓濾機系統

污泥深度脫水宜選用全自動廂式隔膜式壓濾機，其與普通廂式壓濾機相比，具有以下優勢:釆用可變濾室隔膜壓榨技術,脫水污泥含水率顯著降低;采用可變濾室隔膜壓榨技術，提高了過濾效率，過濾周期大幅縮短，處理能力顯著增大;壓濾系統比普通廂式壓濾機系統能耗節省60%左右，節能效果明顯⑴。

壓濾機壓榨過濾一般有氣壓榨和水壓榨2種高壓流體介質選擇。氣壓榨壓力范圍為0.5~0.8MPa；當壓榨壓力＞0.8 MPa時，一般用水壓榨,但若壓力過高則要增加機械強度、質量及造價，也會縮短壓榨隔膜的壽命，因此壓榨壓力宜控制在2.5 MPa以內。

壓濾機入料方式一般為一端進料或雙端進料。當壓濾機過濾面積v 400 m?時可采用一端進料;而過濾面積＞400 時宜為頭尾雙端進料，提高進料速度，減少進料時間。

濾餅厚度是影響壓濾機處理能力及過濾效果的重要因素。濾餅厚度越小，過濾時間越短，但濾餅厚度過小將增加過濾循環次數，反而會增加總運行時間，影響處理能力；而濾餅厚度越厚，過濾時間將越長，濾餅中心部分含水率可能較高，影響過濾效果。因此一般濾餅厚度以30 ~40 mm為宜。

壓濾機實現自動化運行極為重要。為了保證系統的全自動運行功能,壓濾機須在每個步驟能全自動運行。其自動化應含自動壓緊、自動保壓、自動補壓、自動拉板卸料、自動接液翻板、濾布高壓自動沖洗等裝置,并配備PLC控制系統，除對本機所有功能進行控制以外，另可控制相關配套設備，包括進料泵開停、壓榨泵開停、各種控制閥門開閉、皮帶輸送機開停、各種儀表控制和報警裝置等。

2.4濾布

濾布的選型決定了壓濾機所能實現的過濾速度和過濾精度，對壓濾機系統來說至關重要，濾布的選型是否正確，直接決定了壓濾機的過濾效果。

濾布的選型不僅與構成濾布的材質有關,而且與濾布的紗線構成方式及濾布的織法有關。目前所使用的濾布中最常見的是合成纖維經紡織而成的濾布。根據其材質的不同可分為滌綸、維綸、丙綸、錦綸等幾種。

濾布由3種不同的紗線織成，構成濾布的紗線可分為單絲紗、復絲紗、短纖維紗。由單絲紗織成的濾布不易堵塞，卸餅性能及再生性好。由復絲紗織成的濾布抗拉強度高，卸餅性能及再生性好。短纖維紗織成的濾布對顆粒截留性好，同時可提供極佳的密封性⑴。濾布的織法有平紋、緞紋和斜紋織法。平紋編織的濾布截留能力最好,但容易堵塞;緞紋編織的濾布剝離性能較好，但截留能力較差;斜紋編織的濾布在各個方面的表現則比較平均。為了達到截留效果和過濾速度等各方面都比較理想，在濾布的選型上，應進行試驗篩選確定。

2.5氣源系統

在廂式隔膜壓濾機系統中，氣源系統由空氣壓縮系統和壓縮空氣儲存系統組成。經過螺桿空壓機壓縮空氣后進入儲氣罐儲存，儲存空氣通過管道連接到機身吹脫氣管，此外還用來控制氣動閥。

吹脫是利用壓縮空氣進行吹脫。此過程分為2個部分，反吹風和正吹風。反吹風是從機身尾端進料管道吹脫，使進泥管中未過濾的含水率較高的污泥吹回到污泥回流管中；正吹風是從壓濾機前端濾液管道進氣吹脫，吹脫泥餅表面的表面水，使卸泥時泥餅更容易脫落。吹脫空氣壓力要求為0.7~0.8MPa?？諌簷C宜選用螺桿式空壓機。其具有體積小、噪聲低、振動小和運行可靠等特點。