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01引言

污泥按其來(lái)源分大致可分為給水污泥、生活污水污泥和工業(yè)污泥三類，前兩種污泥一般稱為市政污泥，工業(yè)污泥一般可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)污泥兩類。隨著鄉(xiāng)村化的發(fā)展，市政污泥產(chǎn)量越來(lái)越大，以前我國(guó)污水處置工程發(fā)展過(guò)程中長(zhǎng)期存在重水輕泥”現(xiàn)象帶來(lái)的污泥污染問(wèn)題越來(lái)越突出，污泥處置處置問(wèn)題逐步得到重視，污泥的脫水處置開(kāi)始得到普遍應(yīng)用，機(jī)械脫水逐漸成為主要的污泥脫水方式。污泥機(jī)械脫水技術(shù)依照原理劃分可分為真空過(guò)濾脫水、壓濾脫水和離心脫水3類。純水設(shè)備真空過(guò)濾脫水在早期市政污水處置廠使用較多，脫水后泥餅含水率一般高于85%離心脫水在多行業(yè)有廣泛應(yīng)用，出泥含水率一般為75%-80%壓濾脫水又分為帶式壓濾脫水和板框壓濾脫水，壓濾脫水為了提高污泥脫水性能，一般會(huì)加藥劑調(diào)理，帶式壓濾脫水在國(guó)大中型污水處置廠應(yīng)用較為普遍，出泥含水率一般為82%左右，板框壓濾脫水通常用于對(duì)脫水率要求較高的場(chǎng)所，出泥含水率一般為65%-75%

環(huán)境維護(hù)部辦公廳2010年11月26日發(fā)布的關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處置廠污泥污染防治工作的通知》中規(guī)定的污水處置廠以儲(chǔ)存（即不處理處置）為目的將污泥運(yùn)出廠界的必需將污泥脫水至含水率50%以下”單純靠現(xiàn)有的污水處置廠的慣例機(jī)械脫水工藝顯然不能滿足含水率的要求。目前有些地方甚至提出了將污泥運(yùn)出廠界前，必需將污泥脫水至含水率40%以下的要求，更是對(duì)污泥脫水和干化提出了更高的挑戰(zhàn)。所以很多大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)近幾年對(duì)污泥的深度脫水進(jìn)行研究。污泥深度脫水是指脫水后污泥含水率達(dá)到55%-65%特殊條件下污泥含水率還可以更低[3]從國(guó)內(nèi)近年的研究和生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，有多種深度脫水工藝出現(xiàn)。從經(jīng)濟(jì)的角度動(dòng)身，機(jī)械脫水是一種相對(duì)節(jié)能的方式，但污泥中的水分一般認(rèn)為有以下四種結(jié)合形式：間隙水（自由水）毛細(xì)水、吸附水、內(nèi)部水，前兩種可以用機(jī)械力去除，后兩種很難，所以發(fā)展了污泥調(diào)理預(yù)處置技術(shù)并成為污泥深度脫水的關(guān)鍵方法，調(diào)理主要分為化學(xué)調(diào)理、物理調(diào)理和生物調(diào)理，其中化學(xué)調(diào)理是目前應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)方法。化學(xué)調(diào)理加機(jī)械高壓壓濾成為了污泥深度脫水比較廣泛應(yīng)用的技術(shù)路線。本文主要對(duì)機(jī)械高壓壓濾的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行比較分析。

02污泥深度機(jī)械脫水設(shè)備及技術(shù)現(xiàn)狀

1隔膜式板框壓濾技術(shù)和設(shè)備

污泥深度脫水自動(dòng)高壓隔膜壓濾機(jī)作為污泥深度脫水分離設(shè)備，應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水及工業(yè)污水處置已有多年的歷史，具有污泥深度脫水效果好、適應(yīng)性廣，特別對(duì)于污泥在過(guò)濾完成后濾餅內(nèi)的間隙水，通過(guò)高壓隔膜壓榨能夠有效的把間隙水給分離出來(lái)，最終污泥的含水率能夠降到60%甚至50%左右。自動(dòng)高壓隔膜壓濾機(jī)是一種間歇性污泥深度分離設(shè)備，采用機(jī)、電一體化設(shè)計(jì)制造，結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)單方便維修率低等優(yōu)點(diǎn)，能夠現(xiàn)無(wú)人操作自動(dòng)運(yùn)行。過(guò)濾元件由隔膜板、隔膜配板、濾布、污泥進(jìn)料泵組成。污泥進(jìn)料泵的壓力作用下，將污泥漿送入濾室，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)（濾布）將污泥和液體分離。經(jīng)過(guò)高壓隔膜壓榨，把游離余污泥顆粒間的間隙水給壓榨出來(lái)。高壓隔膜自動(dòng)污泥深度脫水壓濾機(jī)與離心機(jī)及帶式過(guò)濾機(jī)比較，污泥的含固率要高出30%-35%屬于深度脫水范疇，為污泥后續(xù)無(wú)害化處置奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)初步統(tǒng)計(jì)，國(guó)生產(chǎn)隔膜壓濾機(jī)的較大型生產(chǎn)廠家已增加到十幾家，這些廠家所生產(chǎn)設(shè)備的過(guò)濾工藝流程較為先進(jìn)，隔膜濾板的壓榨壓力最高可達(dá)到4.0MPa隔膜壓濾機(jī)同國(guó)外產(chǎn)品相比壓榨壓力高于國(guó)外同類產(chǎn)品，根據(jù)市場(chǎng)的需求不時(shí)積累了豐富的固液分離工藝經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)了比較幼稚的過(guò)濾工藝技術(shù)，自主創(chuàng)新研發(fā)的聚丙烯高壓隔膜濾板壓榨壓力可達(dá)到4.0MPa為保證產(chǎn)品平安運(yùn)行，實(shí)際使用壓榨壓力一般為1.62.5MPa這樣可以實(shí)現(xiàn)隔膜濾板壓榨的最佳效果。因?yàn)楦裟�壓濾機(jī)能夠提高濾液回收率、降低含水率、過(guò)濾效率高、效果好，節(jié)省能源和降低生產(chǎn)本錢，隨著近年來(lái)隔膜壓濾機(jī)的壓榨工藝的全面推廣，隔膜壓濾機(jī)的使用率大幅提高。

2彈簧鋼制濾板壓濾機(jī)

彈簧鋼制濾板壓濾機(jī)的工作過(guò)程一般也依照以下方法進(jìn)行：1保壓，2進(jìn)料，3壓濾或稱壓榨，4卸濾餅。其中進(jìn)料由柱塞泵抽取調(diào)理改性后的污泥注入壓濾機(jī)的濾板腔體中，純水設(shè)備進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力在1.0-1.5MPa最大可達(dá)2.0MPa一次進(jìn)料時(shí)間一般在20-40min進(jìn)料過(guò)程中，依據(jù)進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力，擠壓濾板腔內(nèi)污泥，腔內(nèi)污泥第一次脫水。進(jìn)料完成后，由液壓缸提供壓力對(duì)腔內(nèi)污泥進(jìn)行平行施壓，對(duì)濾板腔內(nèi)污泥進(jìn)行第二次擠壓，壓力正常使用一般為2.5-3.5MPa最大可達(dá)5.0MPa單次壓榨時(shí)間為20-40min壓榨完畢后進(jìn)行卸料[7][8]彈簧鋼制濾板壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示

由圖1可見(jiàn)，彈簧鋼制濾板壓濾機(jī)的濾板上有很多小孔和通道，這是為了壓榨過(guò)程中提供水濾處的通道，污泥通過(guò)柱塞泵抽取注入壓濾機(jī)的濾板腔體后，由油缸提供穩(wěn)定的壓力作用于濾板上，濾板之間的彈簧機(jī)構(gòu)在壓力作用下發(fā)生壓縮變形，對(duì)對(duì)濾板腔內(nèi)污泥施加平行穩(wěn)定、遞增式的壓力，繼續(xù)的對(duì)腔內(nèi)污泥進(jìn)行壓濾脫水，透過(guò)濾布析出的水經(jīng)過(guò)濾板小空流出。一般情況下彈簧鋼制濾板壓濾機(jī)的壓榨壓力基本維持在2.5-3.0MPa可以將調(diào)理改性后的市政污泥壓濾到含水率60%以下。

3鋼帶式壓濾機(jī)

近年也有大學(xué)和企業(yè)開(kāi)發(fā)除了帶式污泥深度脫水設(shè)備，例如下面介紹的帶式污泥壓榨脫水系統(tǒng)[9][10]根據(jù)其工作特點(diǎn)，該類脫水系統(tǒng)大致可以分為進(jìn)料、預(yù)壓脫水、鋼帶式輥壓深度脫水和卸料等過(guò)程。即工作時(shí)，將預(yù)處理的泥漿料連續(xù)勻速送入上下濾網(wǎng)之間，兩濾網(wǎng)夾持作用下進(jìn)入鍥形區(qū)，上下濾網(wǎng)擠壓力作用下進(jìn)行初步預(yù)壓脫水；隨后進(jìn)入高壓脫水區(qū)（如圖2所示）鋼帶張緊力和濾網(wǎng)張緊力作用下，進(jìn)行輥壓高壓脫水，根據(jù)不同的漿料特點(diǎn)，可設(shè)置多個(gè)鋼帶輥壓脫水單元，從而對(duì)濾餅進(jìn)行深度高壓壓榨脫水。壓榨后的濾餅由刮板從出料口卸出。

鋼帶式輥壓深度脫水區(qū)，濾餅受到壓榨壓力包括濾網(wǎng)和鋼帶兩部分產(chǎn)生的作用。一般濾網(wǎng)的張緊力可達(dá)到4-100KN/m鋼帶張緊力可達(dá)到50-150KN/m最大可達(dá)到300KN/m通常情況下，鋼帶式壓濾機(jī)可將調(diào)理改性后的工業(yè)污泥，含水率可壓濾到50%左右。

03結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)目前行業(yè)應(yīng)用中幾種典型的機(jī)械式壓濾深度脫水設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，解到對(duì)市政污泥或者有機(jī)工業(yè)污泥要達(dá)到國(guó)家要求的50%含水率，甚至局部鄉(xiāng)村提出的40%含水率的高要求標(biāo)準(zhǔn)，隔膜壓濾機(jī)、鋼帶式壓濾機(jī)等激進(jìn)機(jī)械式壓濾機(jī)都具有一定的困難，且調(diào)理過(guò)程也需要添加大量的石灰、木屑等其他輔助資料，這既增加了本錢，也違背了減量化處理處置的初衷，而我所研發(fā)制造的新型高壓壓濾機(jī)可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，滿足當(dāng)下國(guó)家和地方對(duì)于污泥處置處置的高要求標(biāo)準(zhǔn)，也是目前針對(duì)市政污泥作減量化、資源化、無(wú)害化處置中深度脫水干化環(huán)節(jié)最經(jīng)濟(jì)、最合理、最科學(xué)的技術(shù)工藝路線。

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