陳金梅 石鳳林
（天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠）

1　概述

1.1國外污泥脫水的概況與發(fā)展趨勢
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，一些發(fā)達(dá)國家在污泥脫水技術(shù)方面不斷改進(jìn)，特別是歐美及日本各國都相繼制定了城市污泥最終處理的綱要，對污泥的處理有了明確的要求和規(guī)定，目前廣泛采用機(jī)械污泥脫水的方式對污泥進(jìn)行處理。
　　隨著近年來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，以及減少占地面積和基建投資的要求，各國都在相繼開發(fā)研制和使用高效連續(xù)生產(chǎn)、低能耗、低磨損的脫水機(jī)種類，由單純的帶式壓濾機(jī)、離心機(jī)、真空機(jī)、板框機(jī)等發(fā)展到綜合性的集濃縮和脫水為一體的設(shè)備，并有逐步取代單一類型脫水機(jī)的趨勢。
1.2國內(nèi)污泥脫水的現(xiàn)狀
　　自九十年代以來，我國城市污水處理事業(yè)得到了迅速發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到一九九九年底我國已有城市污水處理廠200余座，目前尚有100座城市污水處理廠正在施工建設(shè)或進(jìn)行項(xiàng)目的前期工作。正在運(yùn)行中的城市污水處理廠，每天將要產(chǎn)生約1000余萬噸的污泥（含水率在96%左右），對于產(chǎn)生的污泥，如果不予以有效的處理和處置，仍然會污染環(huán)境，使污水處理廠的功能不能完全發(fā)揮。
　　總之，我國污泥的處理和處置已經(jīng)成為迫在眉睫的課題，目前國內(nèi)部分城市污水處理廠的污泥脫水大部分均采用單一的機(jī)械設(shè)備，鑒于設(shè)計(jì)、使用等諸多因素的考慮，只有少數(shù)的污水處理廠采用一體化設(shè)備。

國內(nèi)部分城市污水處理廠污泥脫水設(shè)備概況 名稱 污泥處理方式 設(shè)備名稱 產(chǎn)地 威海市污水處理廠 機(jī)械脫水 板框壓濾機(jī) 中國 上海市東區(qū)污水處理廠 機(jī)械脫水 離心脫水機(jī) 德國 廣州市大坦沙污水處理廠 機(jī)械脫水 帶式壓濾機(jī) 美國 深圳市水質(zhì)凈化廠 機(jī)械脫水 帶式壓濾機(jī) 英國 天津紀(jì)莊子污水處理廠 機(jī)械脫水 帶式壓濾機(jī) 法國 廈門市污水處理廠 機(jī)械脫水 螺旋擠壓式脫水機(jī) 英國 珠海市吉大水質(zhì)凈化廠 機(jī)械脫水 帶式壓濾機(jī) 德國 深圳市蛇口水質(zhì)凈化廠 機(jī)械脫水 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī) 日本 大連開發(fā)區(qū)水質(zhì)凈化廠 機(jī)械脫水 濃縮帶式壓濾機(jī) 德國

2　污泥濃縮脫水一體化設(shè)備

　　污泥濃縮脫水一體化設(shè)備是近年來國際上普遍采用的污泥處理先進(jìn)設(shè)備，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、運(yùn)行連續(xù)、控制操作簡便和工作過程可調(diào)節(jié)等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且省卻了污泥濃縮池、在一定程度上節(jié)省了建設(shè)資金，正得到越來越廣泛的應(yīng)用。
轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮脫水機(jī)是將經(jīng)過化學(xué)混凝的污泥進(jìn)行螺旋推進(jìn)脫水和擠壓脫水，是污泥含水率降低的一種簡便高效的機(jī)械設(shè)備。濃縮脫水一體化設(shè)備是將污泥濃縮段和污泥脫水段集于一體，由于濃縮階段要接受的水力負(fù)荷很高，而這一階段的污泥又非常難于分離和控制，因此，污泥濃縮階段是濃縮脫水一體化設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵，污泥濃縮段通常具備很強(qiáng)的調(diào)節(jié)性，其進(jìn)泥量、時間、轉(zhuǎn)數(shù)、含水率等因素是非常重要的環(huán)節(jié)。
　　TEDA污水處理廠引進(jìn)德國ROEDIGER公司的轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮污泥脫水一體化設(shè)備，經(jīng)過一年多的調(diào)試運(yùn)行，取得了比較滿意的結(jié)果。

3　濃縮脫水一體化的結(jié)構(gòu)形式

3.1　基本技術(shù)參數(shù)
　　·處理能力：最大40m3/h或360kgDS/h
　　·濾帶寬：1.1米
　　·絮凝劑配比：2.5‰-4‰
　　·剩余污泥含水率：99.45%
　　·污泥脫水后的含水率：<75%
3.2　結(jié)構(gòu)形式
　　·直徑為1米、長度為3.21米的網(wǎng)狀脫水轉(zhuǎn)鼓
　　·帶寬為1.1米的壓濾機(jī)
　　·噴淋沖洗系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)
　　·直徑為1.2米，容積為1000升的混合反應(yīng)罐
　　·自動加藥系統(tǒng)
3.3　工作基本原理
　　污泥在進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮脫水機(jī)之前，通過加藥系統(tǒng)將高分子絮凝劑打入混合反應(yīng)罐中與污泥充分混合，污泥在高分子絮凝劑的作用下，由微細(xì)顆粒迅速吸附成為大顆粒，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、大團(tuán)的絮凝體。
　　污泥進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮機(jī)，轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮機(jī)屬螺旋推進(jìn)型，濃縮機(jī)在一定的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下均勻運(yùn)轉(zhuǎn)，污水逐步由轉(zhuǎn)鼓表面篩網(wǎng)的過濾作用，去除污泥表面的水份，達(dá)到濃縮的效果。
　　污泥在篩網(wǎng)內(nèi)經(jīng)螺旋推進(jìn)繼續(xù)前移，當(dāng)污泥移動到轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng)末端，就掉入到帶式壓濾機(jī)的重力脫水段，經(jīng)過10余個軸輥帶動過濾布的擠壓，前后形成污泥餅，由皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)到室外。
　　在整體運(yùn)行時，轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮脫水機(jī)的轉(zhuǎn)速及壓濾濾布的帶速均可獨(dú)立調(diào)節(jié)，篩網(wǎng)表面和脫水濾布表面均有沖洗水裝置。
3.4特點(diǎn)
　　轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮與帶式壓濾一體化脫水機(jī)為德國專利技術(shù)，其主要特點(diǎn)是：
　　（1）可直接處理含水率為99.5%的活性污泥，省略了污泥重力濃縮池，節(jié)省大量基建投資。
　　（2）污泥脫水產(chǎn)生的上清液，可用于脫水機(jī)自身濾布清洗，節(jié)省大量的自來水。
　　（3）處理能力大（360kgDS/h），效果好。
　　（4）自動化控制程度高，運(yùn)行穩(wěn)定。

4　運(yùn)行狀況

4.1加藥段
　　為保證脫水機(jī)的正常運(yùn)行，在脫水機(jī)房內(nèi)設(shè)一體積為32m3的污泥調(diào)節(jié)池，另外還設(shè)有一套自動藥液制備裝置，在溶藥罐中將高分子絮凝劑配制成濃度為0.5%的溶液，在加藥泵前稀釋至約0.1%的溶液，通過三臺加藥泵將藥液打入脫水機(jī)及泥管上的混合器中與污泥充分混合，它能迅速吸附污泥顆粒,構(gòu)成污泥顆粒之間的"架橋"作用，使污泥顆粒間的水份析出,然后進(jìn)入脫水機(jī)濃縮脫水。
4.2濃縮段
　　預(yù)脫水濃縮轉(zhuǎn)鼓，借助一個手動控制的變速機(jī)構(gòu)可以改變轉(zhuǎn)鼓的速度，轉(zhuǎn)鼓上的濾布可以更換并可通過張緊裝置進(jìn)行調(diào)整，平行于轉(zhuǎn)鼓軸心安裝有噴射管，用于清洗濾布。
　　轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)：1轉(zhuǎn)/分鐘-10轉(zhuǎn)/分鐘
　　對于污泥生產(chǎn)能力和過濾質(zhì)量來說，預(yù)脫水鼓速度的正確設(shè)定是一個重要因素。如果速度太高，則污泥絮凝物容易解體，如果速度太低，則對污泥輸送不利且因此減低污泥生產(chǎn)能力。在啟動操作時，應(yīng)用最低的預(yù)脫水鼓速度來啟動而后增加速度，直到污泥流過不再脫水時為止。
4.3脫水段
　　帶式過濾脫水段由一個變速齒輪驅(qū)動電機(jī)和一套同步傳動裝置組成，同步傳動裝置確保通過2個包有橡膠的驅(qū)動輥使2層濾帶同步轉(zhuǎn)動。運(yùn)行時，污泥在上下兩條張緊的濾帶之間被擠壓，濾帶夾著污泥層,從一系列輥壓筒中呈S型彎曲經(jīng)過,靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力和剪切力,從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。對于脫水效率，正確的濾帶張緊和速度是一個決定性因素。
　　濾布帶速可調(diào)范圍：1.5米/分鐘-8米/分鐘
4.4運(yùn)行效果
　　運(yùn)行效果見表1。
　　根據(jù)以上運(yùn)行情況表明，影響脫水機(jī)運(yùn)行效果的主要因素有：進(jìn)泥的混凝效果和各脫水區(qū)段的性能，其中包括進(jìn)泥含水率、進(jìn)泥量、混凝劑的投加量、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、濾布張力、濾布沖洗水的水壓水量等等。由于影響脫水效果的因素較多，而且各種因素往往不是單獨(dú)對脫水效果有影響，而是它們之間的綜合作用對脫水效果有影響。所以在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)根據(jù)進(jìn)泥泥質(zhì)的變化，隨時調(diào)整脫水機(jī)的工作狀態(tài)。

5　轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮帶式壓濾機(jī)的運(yùn)行狀況分析

5.1狀況分析
　　TEDA污水處理廠采用SBR法DAT-IAT工藝進(jìn)行污水處理，其工藝設(shè)計(jì)上不設(shè)污泥處理設(shè)施，SBR反應(yīng)池剩余污泥排放至貯泥池，經(jīng)48小時沉淀后排至污泥脫水機(jī)房進(jìn)行污泥脫水。
　　自一體化脫水機(jī)投入運(yùn)行以來，從效果數(shù)據(jù)上分析，夏季運(yùn)行效果要好于冬季效果，這是因?yàn)槊撍勰嗍潜容^難處理的剩余污泥和長泥齡的剩余污泥，夏季由于溫度高，污泥易于厭氧消化、腐敗和穩(wěn)定，冬季溫度低，污泥泥質(zhì)效果就較差，影響脫水效果，目前采用的辦法是增加沉淀時間。
5.2小結(jié)
　　通過轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮帶式壓濾機(jī)的運(yùn)行使用，取得了一些運(yùn)行數(shù)據(jù)，在某種程度上與其它脫水設(shè)備有了一些可比性，為設(shè)計(jì)和施工、設(shè)備選型提供了第一手資料，今后我們還要在不同種因素的設(shè)定上多做一些廣泛深入的研究，如:對剩余活性污泥的脫水效果，進(jìn)行春、夏、秋、冬四個季節(jié)的效果同時分析，用以確定最佳的運(yùn)行工藝。為轉(zhuǎn)鼓濃縮帶式壓濾機(jī)的推廣使用，改善我國的污泥脫水設(shè)備做出努力。

表1 運(yùn)行效果綜合表 項(xiàng)目 進(jìn)泥量 L/h 投藥量 L/h 稀釋水量 L/h 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 米/分 濾布張力 bar 轉(zhuǎn)鼓濃縮前污泥含水率% 轉(zhuǎn)鼓濃縮后污泥含水率% 帶式壓濾后污泥含水率% PAM實(shí)際投加量‰ 上 下 2000,9,25 20000 700 800 12.56 3.4 95.0 89.50% 71.50% 3.26 2000,9,27 20000 700 800 12.56 3.4 94.3 91.2 77.8 2.86 2000,9,29 20000 700 800 12.56 3.4 96.4 87.6 79.3 4.52 2000,9,30 20000 700 800 12.56 3.4 95.3 89.2 73.3 3.46 2000,10,3 20000 700 500 12.56 3.4 93.0 89.2 76.3 2.36 2000,10,6 20000 700 800 12.56 3.4 95.0 87.3 74.0 3.26 2000,10,8 20000 700 500 12.56 3.4 97.2 91.8 67.7 5.90 2000,10,9 20000 700 500 12.56 3.4 94.8 91.3 74.4 3.17 2000,10,10 20000 700 800 12.56 3.4 96.1 91.8 77.9 4.17 2000,10,11 20000 700 500 12.56 3.4 95.2 90.2 74.4 3.44 2000,10,12 20000 700 1000 12.56 3.4 95.0 94.6 73.4 3.23 2000,10,16 20000 700 500 12.56 3.4 94.7 92.1 74.1 3.11 2000,10,17 20000 700 800 12.56 3.4 91.6 90.1 75.0 1.94 2000,10,18 20000 700 800 12.56 3.4 94.9 90.0 72.7 3.19 2000,10,19 20000 700 1000 12.56 3.4 95.1 91.9 71.4 3.29 2000,10,20 20000 700 800 12.56 3.4 94.6 89.5 69.8 3.01 2000,10,23 20000 700 800 12.56 3.4 94.2 91.6 71.9 2.81 2000,10,24 20000 700 1000 12.56 3.4 94.3 93.2 71.0 2.83 2000,10,25 20000 700 1000 12.56 3.4 95.1 93.0 74.3 3.29 2000,10,26 20000 700 800 12.56 3.4 93.0 91.2 76.4 2.33 2000,10,27 20000 700 800 12.56 3.4 91.7 88.5 74.2 1.96 2000,10,30 20000 700 800 12.56 3.4 93.6 88.0 72.0 2.54 2000,10,31 20000 700 500 12.56 3.4 94.8 92.1 70.6 3.17 2000,11,1 20000 700 500 12.56 3.4 92.6 89.5 74.5 2.23 2000,11,2 20000 700 800 12.56 3.4 93.5 87.9 75.1 2.50 2000,11,3 20000 700 800 12.56 3.4 93.4 91.3 72.2 2.47 2000,11,6 20000 700 500 12.56 3.4 93.0 88.6 77.8 2.36 2000,11,7 20000 700 500 12.56 3.4 92.8 89.0 76.5 2.29 2000,11,8 20000 700 800 12.56 3.4 94.3 85.9 75.7 2.86 2000,11,9 20000 700 500 12.56 3.4 92.3 88.1 79.0 2.14 2000,11,10 20000 700 800 12.56 3.4 94.1 89.1 78.0 2.76 2000,11,13 20000 700 800 12.56 3.4 93.4 86.1 74.5 2.47 2000,11,14 20000 700 800 12.56 3.4 94.1 89.3 76.2 2.47 2000,11,15 20000 700 800 12.56 3.4 94.2 86.0 73.4 2.81 2000,11,16 20000 700 800 12.56 3.4 95.4 86.1 76.7 3.54 2000,11,17 20000 700 800 12.56 3.4 94.8 93.4 76.4 3.13 2000,11,20 20000 700 800 12.56 3.4 93.9 92.8 75.0 2.67 2000,11,21 20000 700 800 12.56 3.4 94.4 92.2 74.8 2.91 2000,11,22 20000 700 800 12.56 3.4 95.8 92.0 78.0 3.88 2000,11,23 20000 700 800 12.56 3.4 94.6 89.9 73.0 3.01 2000,11,27 20000 700 800 12.56 3.4 94.4 91.4 79.8 2.91